炭黑是一種黑色的細粒狀物質，是由煙煤、石油焦等碳質原料經過高溫熱解或氧化制備而成的。炭黑在橡膠工業中被廣泛應用，可以提高橡膠的強度、硬度、耐磨性、耐老化性和耐候性等性能。本文將從炭黑的種類、結構和作用機理等方面來介紹炭黑是如何提高橡膠性能的。
一、炭黑的種類
炭黑的種類很多，按照制備方法可以分為熱解炭黑、熱氧化炭黑、熱解熱氧化復合炭黑、沉淀炭黑和氣相法炭黑等;按照結構可以分為球形炭黑、鏈狀炭黑、板狀炭黑和纖維狀炭黑等。其中，球形炭黑是應用最廣泛的一種，其顆粒形態規則，比表面積大，分散性好，易于與橡膠分子相互作用，因此具有很好的增強作用。
二、炭黑的結構
炭黑的結構復雜，主要由碳元素和少量的氧、氫、氮等元素組成。炭黑的表面具有很多活性官能團，如羥基、羰基、酸基等，這些官能團可以與橡膠分子發生化學反應，形成化學鍵，從而提高橡膠的強度和硬度等性能。
三、炭黑的作用機理
炭黑在橡膠中的作用機理主要有以下幾個方面：
1.填充作用
炭黑具有很高的比表面積和孔隙率，可以填充橡膠分子之間的空隙，增加橡膠的密度和硬度，從而提高橡膠的強度和耐磨性等性能。
2.增強作用
炭黑的表面具有很多活性官能團，可以與橡膠分子發生化學反應，形成化學鍵，從而增強橡膠的強度和硬度等性能。
3.抗老化作用
炭黑可以吸收紫外線和其他有害光線，防止橡膠老化和劣化，從而提高橡膠的耐老化性和耐候性等性能。
4.導電作用
炭黑具有良好的導電性能，可以在橡膠中起到導電作用，防止靜電積聚和火災等危險。
四、炭黑的應用
炭黑在橡膠工業中應用廣泛，主要用于輪胎、橡膠管、橡膠板、密封件、橡膠鞋等制品中。其中，輪胎是炭黑應用最廣泛的領域，炭黑的添加量一般在20%~30%之間，可以提高輪胎的強度、硬度、耐磨性和耐老化性等性能。
炭黑是橡膠工業中不可或缺的一種填料，可以提高橡膠的性能，延長橡膠制品的使用壽命，為人們的生產和生活帶來了很大的便利。
