炭黑和二氧化硅填充對(duì)天然橡膠性能的影響
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我們知道炭黑和二氧化硅是橡膠制品的重要補(bǔ)強(qiáng)劑，由于炭黑粒子表面活性不均一，有少數(shù)強(qiáng)的活性點(diǎn)以及能量不同的吸附點(diǎn)。吸附在炭黑表面上的橡膠鏈可以有各種不同的結(jié)合能量，有多數(shù)弱的范德華力的吸附以及少量強(qiáng)的化學(xué)吸附，吸附的橡膠鏈段在應(yīng)力作用下會(huì)滑動(dòng)伸長(zhǎng)。所以炭黑在制備和應(yīng)用過程中存在一系列的負(fù)面問題。而二氧化硅填充在輪胎的面膠中，可以降低輪胎的滾動(dòng)阻力，保持較好的抗冰滑性、抗?jié)窕裕虼藨?yīng)用比較廣泛。
一 炭黑和二氧化硅填充對(duì)天然橡膠加工性能的影響
炭黑和二氧化硅的用量分別取15、30、50phr，其中Phr(partsperhundredsofrubber)是表示對(duì)每100份(以質(zhì)量計(jì))橡膠添加的份數(shù)。
當(dāng)炭黑作為填料的時(shí)候：(1)膠料的硫化時(shí)問隨著填料量的增力lI而減少；(2)膠料的焦燒時(shí)間隨著填料量的增加而減少；(3)膠料的最小和最大轉(zhuǎn)矩隨著填料量的增加而增加。
當(dāng)二氧化硅作為填料的時(shí)候；(1)膠料的硫化時(shí)間隨著填料量的增大而增大：(2)膠料的焦燒時(shí)間隨著填料量的增大而減少而且效果顯著：(3)膠料的最小的最火轉(zhuǎn)矩隨著填料量的增大而增大。
由以上的結(jié)果分析可能造成的原因有：二氧化硅填充在斷鍵的時(shí)假需要更多能量并且可以形成強(qiáng)而穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，這種結(jié)構(gòu)在形變壓力解除后將阻礙膠料形變的回復(fù)，所以硫化時(shí)間長(zhǎng)；另外由于聚合物填料之間的相互作用以及填料之問相互作用的影響導(dǎo)致了最小和最大扭矩值的增大。
二 炭黑和二氧化硅填充對(duì)天然橡膠機(jī)械性能的影響
再看下填料對(duì)膠料拉仲?gòu)?qiáng)度和剪切強(qiáng)度的影響。拉仲?gòu)?qiáng)度是指材料產(chǎn)生最大均勻塑性變形的應(yīng)力；剪切強(qiáng)度是指材料承受剪切力的能力，填料是影響天然橡膠膠料拉伸強(qiáng)度的重要因素之～，填料的粒徑越小、比表面積越大，表面活性越火，填充使得天然橡膠的性能就會(huì)越好。