炭黑與橡膠混煉炭黑在膠料檢測圖像計量顯微鏡

炭黑與橡膠的混煉炭黑在膠料中高度分散是炭黑起補(bǔ)強(qiáng)
作用的一個重要條件。改進(jìn)分散對提高硫化膠的彈性、扯斷強(qiáng)
度及耐磨性都起著有益的作用。炭黑的分散愈好，則它與橡膠
的接觸表面就越大，它們與橡膠的相互作甩也越強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)性也
就越高。
  但是，炭黑的分散實際上只能達(dá)到一定的限度。所謂極限
分散是炭黑的二次聚集體(二次結(jié)構(gòu))完全破壞，并以粒子或
一次聚集體的形式分散在膠料中。在膠料中的部分炭黑處在結(jié)
團(tuán)狀態(tài)，所以其實際接觸面積總是小于其比表面積。

  用于使炭黑分散的能量主要消耗在克服粒子間和一次聚集
體間的相互作用力。炭黑的粒子愈小，則粒子間的相互作用越
強(qiáng)，能量消耗也就越多。
  高分散性牌號炭黑的結(jié)構(gòu)低，造粒時能生成較牢固的顆粒，
使這類炭黑難于分散。
  在混煉過程中，彈性體吸附在炭黑表面上，在溶劑作用下
這些被吸附的彈性體也不能完全脫離炭黑表面，這證明了聚合
物在炭黑粒子上有化學(xué)吸附作用。在混煉過程中橡膠發(fā)生機(jī)械
斷裂而產(chǎn)生游離基，它們能與炭黑相互作用，使橡膠大分子與
填充劑粒子之間形成牢固的鍵。橡膠與炭黑混煉時生成了不溶
性凝膠(炭黑一橡膠凝膠)。凝膠中的結(jié)合橡膠含量與膠料中的
炭黑含量、炭黑牌號(分散性，結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì))、彈性體的
性質(zhì)以及混煉條件有關(guān)。一般來說，炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用愈大，則
生成的凝膠越多
  在炭黑與橡膠的混煉過程中，主要的混煉時間用于炭黑在
膠料中的分散。通常要區(qū)分炭黑加入膠料的時間與未被濕潤的
炭黑聚集體在膠料中充分分散的時間。
  炭黑加入橡膠的速度主要取決于炭黑的密實性。炭黑的分
散性愈大，則加入膠料的速度也越慢。當(dāng)分散性相同時，則高
結(jié)構(gòu)炭黑要比低結(jié)構(gòu)炭黑容易加入橡膠中。

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