白炭黑是生産混煉矽橡膠的重要原料，在生産原膠時，加多少？什麼時候加？都會影響到矽橡膠原料的性能。本文就來說說白炭黑對膠料的影響。

一、膠料的混煉與分散

白炭黑由于表面積很大，總趨向于二次聚集，加之在空氣中極易吸收水分，緻使羟基間易産生很強的氫鍵締合，進一步提高了顆粒間的凝聚力，所以白炭黑的混煉與分散要比炭黑困難得多，而且在多量配合時，還容易生成凝膠，使膠料硬化，混煉時生熱大。為獲得良好的分散，就要求初始混煉時，保持盡可能高的剪切力，以便使白炭黑的這些聚集體粒子盡可能被破壞，而又不緻使橡膠分子鍊發生過多的機械降解。為此，白炭黑應分批少量加入，以降低生熱。适當提高混煉溫度，有利于除掉一部分白炭黑表面吸附水分，降低粒子間的凝聚力，有助于白炭黑在膠料中的分散。

二、白炭黑補強矽膠混煉膠中的結構控制

白炭黑，特别是氣相法白炭黑是矽膠的補強劑，但有一個使混煉膠硬化的問題，一般稱為“結構化效應”。其結構化随膠料停放時間延長而增加，甚至嚴重到無法返煉、報廢的程度。對此有兩種解釋，一種認為是矽膠端基與白炭黑表面羟基縮合；另一方面認為矽膠矽氧鍊節與白炭黑表面羟基形成氫鍵。

防止結構化有兩個途徑，其一是混煉時加入某些可以與白炭黑表面羟基發生反應的物質，如羟基矽油、二苯基矽二醇、矽氮烷等。當使用二苯基矽二醇時，混煉後應在160~200℃下處理0.5~1h。這樣就可以防止白炭黑填充矽膠的結構化。另一途徑是預先将白炭黑表面改性，先去掉部分表面羟基，從根本上消除結構化。

三、膠料的門尼粘度

白炭黑生成凝膠的能力與炭黑不相上下，因此在混煉白炭黑時，膠料的門尼粘度提高，故在含白炭黑的膠料配方中軟化劑的選擇和用量很重要。在IIR中往往加入石蠟烴類、環烷烴類和芳香烴類，用量視白炭黑用量多少及門尼粘度大小而異，一般可達15-30%。在NR中，以植物性軟化劑如松香油、妥爾油等軟化效果，合成的軟化劑效果不大，礦物油的軟化效果。

四、膠料的硫化速度

白炭黑粒子表面有大量的微孔，對硫化促進劑有較強的吸附作用，因此明顯地遲延硫化。為了避免這種現象，一方面可适當地提高促進劑的用量；另一方面可采用活性劑，使活性劑優先吸附在白炭黑表面，這樣就減少了它對促進劑的吸附。

活性劑一般是含氮或含氧的胺類、醇類、醇胺類低分子化合物。對NR來說胺類更适合，如二乙醇胺、三乙醇胺、丁二胺、六亞甲基四胺等。對SBR來說，醇類更适合，如己三醇、二甘醇、丙三醇、聚乙二醇等。活性劑用量要根據白炭黑用量、PH值和橡膠品種而定。

五、白炭黑對硫化膠性能的影響

白炭黑對各種橡膠都有十分顯著的補強作用，其中對矽膠的補強效果尤為突出。大多數促進劑都是含有氨基，由于白炭黑的吸附作用以及與促進劑的反應，都會降低促進劑參加硫化反應的量。

白炭黑可以和活化硫化的鋅離子反應而降低鋅離子的濃度。因此可以影響硫磺/促進劑體系的硫化效果。同時由于本身具有酸性，可顯著降低過氧化物的交聯速度和效率。還會使

DCP 在硫化時有難聞的氣味。

白炭黑補強效果僅次于相應爐法炭黑的白色補強劑。含一定量白炭黑的硫化膠與相應爐法炭黑(如HAF)補強的硫化膠相比，具有強度高、伸長率大，撕裂強度高、硬度高、絕緣性好等優點。通常将炭黑和白炭黑并用，可以獲得較好的綜合性能。

文章編輯：帝博矽膠制品