炭黑對(duì)橡皮筋橡膠的工藝性能和補(bǔ)強(qiáng)效果有著重要的影響，其基本性質(zhì)主要有粒徑、結(jié)構(gòu)性和表面性質(zhì)。本篇由專(zhuān)業(yè)橡皮筋粘膠機(jī)廠(chǎng)家——廣州市正凌機(jī)械設(shè)備有限公司為大家詳細(xì)解析下。

 

　　一、黑的粒徑是指單顆粒炭黑或聚集體中原生粒子的大小，橡膠用炭黑的平均粒徑一般在11-500nm之間。炭黑的粒徑越小，單位質(zhì)量或單位體積（真實(shí)體積）中炭黑粒子的總表面積即炭黑的比表面積越大，炭黑與橡膠的接觸面積越大，相同質(zhì)量的炭黑中活性點(diǎn)越多，能更好地發(fā)揮炭黑對(duì)橡膠的化學(xué)結(jié)合和物理吸附作用，炭黑的補(bǔ)強(qiáng)效杲越好。炭黑的粒徑與制造方法和生產(chǎn)條件有關(guān)，對(duì)于油爐法炭黑，原料油霧化程度越高，爐溫越高，風(fēng)油比越大，爐內(nèi)氣流速度越大，生成的炭黑粒子越小。炭黑粒徑的測(cè)定方法有：電子顯微鏡法、氮吸附法（BET法）、碘吸附法、大分子吸附法（包括陰離子表面活性劑OT法和陽(yáng)離子表面活性劑CTAB法）。
 

 

　　二、炭黑的結(jié)構(gòu)性指炭黑的形態(tài)。炭黑在不完全燃燒的高溫區(qū)中生成的同時(shí)，粒子通過(guò)化學(xué)結(jié)合而生成三維空間的聚集體，即炭黑的一次結(jié)構(gòu)。炭黑的一次結(jié)構(gòu)在橡膠的加工過(guò)程中不易發(fā)生破壞，是炭黑在橡膠中的最小分散單位。兩個(gè)或兩個(gè)以上的聚集體因范德華力而凝聚成疏松結(jié)構(gòu)的凝聚體，即炭黑的二次結(jié)構(gòu)。炭黑的二次結(jié)構(gòu)在橡膠加工過(guò)程中，由于機(jī)械的剪切力極易破壞。炭黑的結(jié)構(gòu)包括一次結(jié)構(gòu)和二次結(jié)構(gòu)。炭黑的結(jié)構(gòu)性是指炭黑一次結(jié)構(gòu)的程度，炭黑的結(jié)構(gòu)越松散，其結(jié)構(gòu)性越高，形態(tài)越復(fù)雜，枝杈多，內(nèi)部空隙大，與橡膠結(jié)合形成的吸留橡膠越多。炭黑的結(jié)構(gòu)性與其生產(chǎn)方法和所用原料有關(guān)，一般情況下，熱裂法炭黑的結(jié)構(gòu)性比槽法炭黑的結(jié)構(gòu)性低，以天然氣為原料的炭黑比以芳香油為原料的炭黑結(jié)構(gòu)性低。炭黑結(jié)構(gòu)性的測(cè)定方法可用吸油值法，在定量的炭黑中，加入適量的鄰苯二甲酸二丁酯（DBP），填充炭黑空隙，所需要的DBP體積越多，炭黑的結(jié)構(gòu)性越高。

 

　　三、炭黑的表面性質(zhì)包括表面粗糙度和表面化學(xué)性質(zhì)。表面粗糙度指炭黑粒子表面存在零點(diǎn)幾納米到幾納米的微孔，這是炭黑在生成過(guò)程中受高溫氧化氣體的侵蝕而生成的。由于這種微孔很小，橡膠分子不能進(jìn)入這些微孔，使得炭黑與橡膠能夠產(chǎn)生有效作用的表面積下降，因而補(bǔ)強(qiáng)效果低。炭黑表面粗糙度的大小與其制造方法有關(guān)，一般情況下槽法炭黑粒子的表面粗糙度最大，爐法和熱裂解法炭黑粒子的表面粗糙度較小，表面較光滑。表面粗糙度可用電子顯微鏡法、氮吸附法等進(jìn)行測(cè)定。炭黑的表面化學(xué)性質(zhì)與炭黑的化學(xué)組成和炭黑粒子的表面狀態(tài)有關(guān)。炭黑主要是由碳元素組成的，含碳量為90%~99%,還有少量氧、氫、氮和硫等元素和少許揮發(fā)分及灰分。碳原予以共價(jià)鍵結(jié)合成六角形層面，所以炭黑具有芳香族的一些性質(zhì)。炭黑在制造及貯存過(guò)程中，由于氧化作用，表面含有羥基、羧基、內(nèi)酯基、醌基、酚基等含氧官能團(tuán)。另外炭黑表面還存在大量的自由基，這些化學(xué)特性使得炭黑粒子表面具有一定的化學(xué)活性，化學(xué)活性越大，生成結(jié)合橡膠的數(shù)量越多，炭黑的補(bǔ)強(qiáng)效果越好。

 

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