补强剂之所以能提高橡胶制品的硬度和机械强度是因为补强剂粒子表面与橡胶大分子接触产生物理吸附作用， 而补强剂粒子的活性表面与橡胶分子链又结合成牢固的化学键 , 生成“结合橡胶”，既有物理作用 , 也有化学作用。

      沉淀法白炭黑粒子含有多种硅醇基。 红外光谱图表明在白炭黑表面存在三类羟基：硅氧基、隔离轻基、氢键连结。白炭黑分子结构中心的一 Si一O一键具有极性, 有很大的结合能力 , 这就使白炭黑微粒表面活性大 , 能与橡胶分子发生作用, 炼胶过程中高分子的橡胶烃基断裂生成自由基 ,与白炭黑表面层一 OH 作用。

       另外, 白炭黑微粒的无定形状态 , 结晶混乱 , 致使表面层形成静电场 , 对橡胶高分子的不饱和双键发生诱导效应，促使两者结合。

粒径的影响

沉淀法白炭黑粒径分原始粒径和二次结构粒径。 一般来说 , 白炭黑在胶料混炼过程中二次结构破裂 , 因此影响橡胶胶料性能最主要的是原始粒径。 沉淀法白炭黑原始粒径在 8-110nm，粒径细 , 则分散性能好 , 与橡胶接触的有效面积也大 ,对橡胶补强显然有利。从橡胶补强作用机理看来，白炭黑表面层一 OH 的多少 , 直接关系到补强效果。

      美国化学家 R·K·ILer在对水凝胶一次粒子的大小与羟基数的关系的研究中总结出以下规律，这种规律性揭示了白炭黑粒径对橡胶胶料强度的影响（见表 1）。可见d越小, 活性基团越多 , 粒子与橡胶之间作用越强 , 强度越大。

表1 一次粒子大小与羟基数关系

      白炭黑的结构类似于炭黑 , 呈球形 , 单个粒子之间以面相接触 , 呈枝链状联结, 此结构称为“二次结构”。链枝结构又以氢键力相作用 , 形成一团团的聚集....