炭黑在橡膠做補強劑的補強原理是什么？

　　炭黑是橡膠工業(yè)中主要的補強劑,幾十年來,人們對炭黑補強機理進行了廣泛的探討,總結出了炭黑做為橡膠補強的原理，本文就為大家介紹一下炭黑在橡膠中做步槍及的補強原理是什么？

　　橡膠炭黑補強原理

　　通過橡膠分子狀態(tài)變化的三個階段,完成炭黑填充膠的制備過程。第一階段,在混煉過程中橡膠分子非常牢固地吸附于炭黑粒子的表面,甚至在炭黑填充膠硫化后仍然保持著結合橡膠和結合橡膠的非交聯(lián)狀態(tài);第二階段,隨著炭黑含量的增加,相鄰的非交聯(lián)結合橡膠相互粘合,形成結構連續(xù)化的網(wǎng)絡;第三階段,在拉伸條件下,結合橡膠內的橡膠分子被拉伸和取向,最后,變成被拉伸到極限狀態(tài)的分子鏈束。

　　炭黑對橡膠補強的三要素

　　炭黑補強的三要素是炭黑的粒徑、結構性和表面活性。

　　最早使用炭黑補強橡膠的時間

　　在1920年炭黑就作為橡膠的補強劑被大量使用了。

　　炭黑補強橡膠的兩個補強效應

　　炭黑補強機理可以分為物理吸附和化學結合。物理吸附可以解釋為①、橡膠分子鏈吸附在填料粒子表面，形成了取向排列的二維狀態(tài)所致，提高了機械強度②、由于吸附在應力作用下，炭黑粒子表面吸附的鏈段能夠發(fā)生滑動現(xiàn)象，促使應力重新分布，提高了橡膠斷裂強度。

　　橡膠炭黑補強劑機理

　　近半個世紀以來，人們對炭黑補強機理曾進行了廣泛的討論提出了多種補強學說。其中就有：容積效應、弱鍵和強鍵學說、Bueche的炭黑粒子與橡膠鏈的有限伸長學說、殼層模型理論與橡膠大分子鏈滑動學說。

　　炭黑補強橡膠大分子鏈滑動學說

　　這是比較新和比較全面的炭黑補強理論。該理論的核心是橡膠大分子能在炭黑表面上滑動，由此解釋了補強現(xiàn)象。炭黑粒子表面的活性不均一，有少數(shù)的活性點以及一系列的能量不同的吸附點。吸附在炭黑表面上的橡膠鏈可以有各種不同的結合能量，有多數(shù)弱的范德華力的吸附以致少量強的化學吸附。吸附的橡膠鏈段在應力作用下會滑動伸長。