1前言

一般来说，橡胶中加人作为填料的炭黑或白炭黑混炼交联后，其拉伸强度和耐磨性等得到非常大的提高。对于这一现象虽然从化学角度作了阐述，但至今尚无定论。有时的作法是通过实验取值来加以解释。因此人们总希望弄个明白。

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什么是填料

作为橡胶填料，经常使用炭黑、白炭黑、碳酸钙和粘土等从主要橡胶制品(轮胎)用量大，和补强性好的观点来看，拟就其中的炭黑和白炭黑加以说明。各种填料的粒径与补强性的关系如下所述：填料的补强性受粒径支配，有图l所示关系。

N880炭黑的粒径大到150rim，补强性不高。而N330炭黑的粒径小至30nm，其补强性很好，使用于轮胎等要求高性能的制品中 图2示出N880、N330和白炭黑的电子显微镜照片，比较了大小和形状。

图片表l对比了两者有代表性的品种的特点。炭黑基本上是由“碳素”构成的，而白炭黑是由“二氧化硅和水”组成的。白炭黑比重稍大，其平均粒径较小。因此，自炭黑的比表面积大，其吸油值大在物理性能方面，白炭黑的着色俄耐撕裂性、粘性和耐曲挠疲劳性等占优，而炭黑的耐磨性、回弹性、耐候性和耐光性等更佳。比较一下两者的表面官能团，在物理性能方面的差异就显而易见了。

炭黑表面存在极其少量的含氧官能团，有羧基和酚式羟基等酸性基、氧萘式结构筹碱性基、羧基和醌基等中性基。不过，由于官能团数量太少，所以炭黑是疏水性的(图3)。有代表性的炭黑N330(HAF)含氧0．7％、鱼0．4％和碳97．9％，其官能团种类似乎很多。但其数量很少，所以各种官能团难以量化。炭黑是按氮吸附比表面积和硫化速度来分类的，炭黑的种类如表2所示。

图片     表2中缩写字母的含义为：MT一中粒子热裂炭黑，FT一细粒子热裂炭黑，SBF一半补强炉黑，GPF一通用炉黑，HMF一高模量炉黑，FEF一快压出炉黑，FF一细粒子炉黑，HAF一高耐磨炉黑，ISAF一中超耐磨炉黑,SAF一超耐磨炉黑。

        炭黑是用各种有机化合物不完全燃烧制得的，按生产方法分为炉黑、槽黑、热裂炭黑和灯烟黑等。炉黑是在炉内不完全燃烧烃类来生产的。槽黑通过天然气火焰接触槽钢来生产。热裂炭黑是热解天然气所得。灯烟黑是将烃放人敞口的浅底锅内燃烧后制成的。

    另一方面，白炭黑表面的基本构造如图4a所示存在号Si—OH键或莹si—O—si釜键....