炭黑為什么能增加橡膠輪胎的耐磨性

　　我們現在都知道炭黑主要用于橡膠輪胎行業中，而且可以提高橡膠輪胎的耐磨性，但很少有朋友知道為什么炭黑可以增強橡膠輪胎的耐磨性。這主要是因為碳是相對比較穩定的物質，在一般情況下，不易發生變化。下面玖陸靈碳黑網為大家介紹一下炭黑在橡膠輪胎上增強耐磨性的應用。

　　炭黑為什么能增加輪胎的耐磨性

　　輪胎里添加炭黑的作用是增加橡膠的強度、增強耐磨性。沒有增強的橡膠，其強度是很低的，而炭黑是很好的補強劑，這也是為什么我們見到的橡膠大多是黑色的原因。這主要因為炭黑聚集體的表面可與橡膠基體發生物理和化學交聯，單個聚集體上可連接有多條分子鏈，使疏松的高分子鏈段變成整體，從而大幅提高橡膠的力學性能。

　　橡膠里添加炭黑能增加耐磨性

　　炭黑表面的納米結構使橡膠膠料的抗拉伸破壞能與拉伸強度一起增大,故磨耗量減小。在兩個聚集體之間的距離或網眼的大小和多少與其補強性能有一定的相關性,直接反映出橡膠膠料的耐磨性。在對填料網絡的研究中發現,橡膠膠料的耐磨性與炭黑的品種無關,只有當聚集體間的距離為20 nm時,橡膠膠料的耐磨性最好[3,4]。這可以解釋為所有的炭黑都具有納米結構,在炭黑表面有5~8 nm的低運動性橡膠覆蓋層,只有當聚集體間距離為20 nm時,聚集體間實際可運動的橡膠層僅有4~10 nm。由于這層自由活動的橡膠層在受外力作用時發生的形變既能化解外力的作用,將外力產生的機械能轉變成熱能,又能使橡膠彈性體因具有應變而不被破壞,使橡膠彈性體具有最佳的補強作用。對此我們還需進一步研究。此外,在苛刻的條件下,只有表面具有豐富的納米結構的炭黑才能為橡膠膠料提供足夠的抗撕裂能量。總之,炭黑的納米結構對橡膠膠料耐磨性的影響至關重要,也極其復雜。

　　為什么加入炭黑能增強耐磨性

　　這是1912年人們發現炭黑對橡膠具有補強作用可以增加橡膠的耐磨性能。這主要是因為炭黑的結構性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來表示的。由凝聚體的尺寸、形態和每一凝聚體中的粒子數量構成的凝聚體組成的炭黑稱為高結構炭黑。而且碳元素本身就具有穩定性，如現在很堅硬的金剛石就是碳元素，雖然炭黑中碳原子的排列方式類似于石墨，組成六角形平面，而不同于金剛石，但這樣的炭黑也是可以提高橡膠的耐磨性的。

　　炭黑對橡膠性質的影響

　　炭黑作為橡膠的補強劑，可以提高橡膠的模量，斷裂強度，耐磨性等性能。炭黑也對橡膠的熔體剪切粘度，拉伸粘度有重要的影響。可以說炭黑對橡膠性質的影響是全方面的。