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白炭黑分散劑的認(rèn)識(shí)
發(fā)布時(shí)間：2024-07-24 09:35:35來(lái)源：http://39210.com.cn

近年來(lái)，隨著“綠色輪胎”的出現(xiàn)和推廣，白炭黑在輪胎中的應(yīng)用大幅度增加。

通常為了兼得抗?jié)窕院偷蜐L動(dòng)阻力，在輪胎胎面膠配方中比較多地采用炭黑/白炭黑并用( 附帶添加一定數(shù)量的偶聯(lián)劑Si69) 的措施。

但是與常用炭黑相比，白炭黑因?yàn)榱礁?，自聚、結(jié)團(tuán)傾向有過(guò)之而無(wú)不及，因此，白炭黑分散不佳的問(wèn)題在這一應(yīng)用領(lǐng)域十分突出。而白炭黑分散劑正是解決上述問(wèn)題、滿足這方面需要的專用炭黑分散劑。白炭黑分散劑的使用效果可以大致歸納為以下幾方面。1. 混煉加工綜合了三項(xiàng)優(yōu)勢(shì):首先混煉的能耗比空白對(duì)比膠料( 即不使用分散劑，但其他條件完全相同) 低20% 以上，也低于對(duì)比膠料中進(jìn)口的分散劑;第二，擠出速度比空白對(duì)比膠料快50%;第三，門尼黏度比空白對(duì)比膠料低8 個(gè)門尼單位，其總的表現(xiàn)為低能耗、效率高。2. 硫化焦燒時(shí)間與空白對(duì)比膠料基本相等，而硫化速度則有所提高。3. 提高白炭黑分散度可明顯減輕白炭黑在膠料中的分散難度。具體表現(xiàn)為結(jié)團(tuán)點(diǎn)大幅度減少，凝膠現(xiàn)象也明顯降低。白炭黑與橡膠的接觸面積增加，補(bǔ)強(qiáng)效果得到顯著改善。4. 物理性能與空白對(duì)比膠料相比，以丁苯橡膠作為對(duì)比試驗(yàn)的主體材料，結(jié)果基本相當(dāng)。5. 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能在丁苯橡膠中加入分散劑HT，分別與添加進(jìn)口白炭黑分散劑的膠料及空白對(duì)比膠料比較，結(jié)果如表2 所示。由此可見(jiàn)，白炭黑分散劑添加到胎面膠中后，完全符合綠色輪胎的兩項(xiàng)主要性能( 高抗滑、低滾動(dòng)阻力)要求。白炭黑是白色粉末狀X-射線無(wú)定形硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅和超細(xì)二氧化硅凝膠，也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。白炭黑是多孔性物質(zhì)，其組成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羥基的形式存在。能溶于苛性堿和氫氟酸，不溶于水、溶劑和酸（氫氟酸除外）。耐高溫、不燃、無(wú)味、無(wú)嗅、具有很好的電絕緣性。橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑由于顆粒細(xì)、表面活性大，在煉膠過(guò)程中容易產(chǎn)生不同程度的自聚結(jié)團(tuán)傾向。炭黑如此，白炭黑也不例外。粒子顆粒愈細(xì)、補(bǔ)強(qiáng)效果越好的品種，往往其結(jié)團(tuán)傾向也愈加嚴(yán)重，分散效果也愈差，這幾乎已經(jīng)成為帶有規(guī)律性的現(xiàn)象。究其原因，不僅僅是因?yàn)榱Ｗ蛹?xì)，表面能大，容易產(chǎn)生自聚;高補(bǔ)強(qiáng)性還來(lái)源于大量存在于表面的活性基團(tuán)( 羥基)，這些基團(tuán)的表面活性大，傾向于彼此集聚，導(dǎo)致難以分散。這種現(xiàn)象的存在，不僅加大了煉膠作業(yè)的難度，而且白炭黑中的某些活性基團(tuán)往往還會(huì)減弱膠料中偶聯(lián)劑的作用，從而影響所得膠料的性能，而克服此類問(wèn)題的最佳對(duì)策是配合特定的專用白炭黑分散劑。

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