白炭黑的应用和改进

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　　与具有相同硬度和耐磨性的炭黑填充物相比，胎面胶中含有沉淀法白炭黑可改善其抗裂口增长性及撕裂强度。与其他橡胶比较，白炭黑可以相对容易和迅速地与环氧化天然橡胶（ENR）混合。且产物的增强效果也最好。在含有ENR的胶料中，白炭黑的增强效果和炭黑N330相似。在SBR/BR共混体系中加入沉淀法白炭黑制成的乘用车胎面胶的滚动阻力减少50 ,而干、湿牵引性没有明显的改变。Evans等介绍了一种超高增强沉淀法白炭黑，这种白炭黑用于胎面胶有以下优点：在不使用偶联剂时，胎面胶的滚动阻力降低而冰牵引性能提高；使用偶联剂后可减少胶料的焦烧、硫化时间，改善其抗裂口增长性，提高其扯断伸长率、硬度和300 定伸应力，同时不影响炭黑。

　　虽然白炭黑与炭黑并用为轮胎胎面胶增强剂时能明显改善胶料的撕裂强度，且能抑制胎面胶老化龟裂，防止胎面产生裂口裂纹，但是这种胶料的耐磨性稍差，扯断变形较大，生热大实际使用过程中，白炭黑必须经改性后才能弥补胶料性能的不足。与炭黑相比，白炭黑表面有一层均匀的硅氧烷和硅烷醇基，硅烷醇基的存在使白炭黑表面易于进行化学反应，这使白炭黑表面可相对容易地进行改性 常用于白炭黑表面处理的偶联剂是双（3一三乙氧基甲硅烷基丙基）四硫烷（TESPT），这种有机硅烷可与橡胶及填料反应，在填料和聚合物分子间引入共价键，从而改善聚合物与填料间的作用。研究发现，使用TESPT后，含2O份沉淀法白炭黑和4O份N332炭黑的胶料可使滚动阻力降低，而胎面胶的磨耗性能和湿牵引性能改变很小。

　　硫代磷酰基有机物可以和白炭黑发生反应，在白炭黑填充的NR中产生异丙醇，从而形成白炭黑和橡胶的分子桥（Si⋯O—P），此行为类似于硅烷偶联剂。通过优化白炭黑用量和硫代磷酰基有机物的浓度，可以得到物理机械性能较佳的硫化胶。Ou等研究了烷基化白炭黑对橡胶的增强效果，发现白炭黑烷基化后，试样中键合橡胶的质量分数减少，但是烷基化后提高了白炭黑和橡胶基质的相容性。使白炭黑更容易在NR和SBR中分散，所得硫化物具有更低的滞后损失。但是，烷基化后白炭黑的增强效果明显减弱，这是因为聚合物与填料之间，以及填料与填料之间的相互作用减弱所致。

　　白炭黑的表面能随着改性而极大地下降。能量分布函数显示，未改性前是各向异性，改性后各向异性程度明显减小。