关于炭黑吸油值对胶料的影响

白炭黑
一、简介
，因其为白色，且主要物性及用途与炭黑相似而得名。

白炭黑的主要成份是SiO
2
白炭黑按生产方法的不同可分为沉淀白炭黑（沉淀水合二氧化硅）和气相法白炭黑（气相二氧化硅），两种产品的生产方法不同，性质及用途也有很大区别，以下介绍的产品是用硫酸沉淀法生产的，也即沉淀法白炭黑，以下所涉及的白炭黑均为沉淀法白炭黑。

白炭黑各指标在应用中的作用
1、比表面积
白炭黑补强作用的大小，主要取决于它的比表面一般随比表面积增大，橡胶制品的各项强度指标均增大，但回弹性降低，撕裂强度降低，且不耐磨，混炼时分散困难，生热高，胶料门尼粘度大，易焦烧，因此，不同配方，不同用途，要求比表面积也不一样，比表面积对硫化橡胶物理机械性能的影响不是始终如一的。

2、吸油值
吸油值大小体现的是结构度的高低，吸油值大，结构度小，硫化胶的伸强度一般较大，抗张强度和硬度较大，特别是耐磨耗较小，但伸长率较低。

3、900℃灼烧减量
表现的是表面羟基过多时，易造成橡胶复合材料的结构化，使材料变脆。

影响加工性能，并且硫化胶易掉块，且表面羟基对硫化促进剂有强烈的吸附作用，延长硫化时间。

4、105℃加热减量
反映粒子空隙中自由水的多少，过少时，胶料结构化程度高炼胶变得困难，若加热减量为零，则白炭黑毫无用处，一般控制在6%左右较合适。

5、PH值
一般在7左右，PH值升高（酸性减小），胶料硫化速度加快。

、
6、可溶性盐
越少越好，但越少，成本越高。

炭黑主要化性指标对橡胶混炼胶料性能影响分析王宏武勇王雪宁(朝阳黑猫伍兴岐炭黑有限责任公司辽宁朝阳122000；江西黑豹炭黑有限公司江西萍乡337034) 摘要：通过选择N234,N220,N375,N326四个炭黑品种中,不同化性指标的产品,按国标配方做混炼胶性能测试；包括硫变，门尼，焦烧等项目。

通过以上数据分析，确定炭黑不同化性指标对胶料各主要性能的影响范围及程度。

关键词：炭黑；化性指标；硫变；门尼；焦烧；影响趋势；影响程度；炭黑是橡胶中重要的填料之一,主要起到补强和填充的作用，能显著提高橡胶制品的补强性。

特别在轮胎企业，由于炭黑的添加使轮胎胎面的耐磨性成几十倍的增加,极大提高了轮胎行驶里程。

同时，也极大的改善橡胶的拉伸强度等物理机械性能。

由于橡胶性能的优劣首先体现在混炼胶的相关性能中;包括:硫变、门尼粘度和焦烧等方面。

因此,深入研究炭黑主要性能的变化对混炼胶性能的影响,以便对于更好的满足轮胎橡胶企业的需求,有针对性的调整炭黑生产工艺,都有着重要的意义。

1 炭黑主要性能、混炼胶主要性能1.1 炭黑主要性能1.1.1炭黑比表面积是指单位质量或体积内炭黑粒子表面积的总和。

以BET 法测定分为总比表面积(NSA)；外比表面积（STSA)。

1.1.2炭黑结构是对炭黑聚集体链枝程度的表示。

以吸油值法测定分为一次结构和二次结构；其中DBP 是一次结构和二次结构总和。

一次结构（CDBP ）是原生结构，不易破坏；二次结构是靠范德华力凝聚形成的附聚体，易受外力而改变。

1.1.3着色强度(Tint):是炭黑对白色染料的遮蔽染黑能力。

与粒径有关，随粒径的缩小及粒径分布均一性的提高着色强度有增加趋势；着色强 度的大小也可间接代表炭黑活性的强弱。

1.2 混炼胶主要性能1.2.1 门尼粘度(M1+4):表示胶料粘度的大小。

一般按如下形式表示：C o ML1004150式中：50M —粘度，以门尼值为单位；L —大转子 1—预热时间，1min 4—转动时间，4min100℃—试验温度。

炭黑压缩吸油值
炭黑压缩吸油值，也被称为DBP值，是评估炭黑吸附性能的重要指标。

它是指在规定的试验条件下，100g炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯(DBP，di-n-butyl phthalate)的体积(cm³)数。

这个值可以用来表征炭黑的聚集程度，计算炭黑聚集体之间的空隙体积，是炭黑聚集和附聚程度的量度。

炭黑的吸附性能对于其在橡胶、塑料、油墨、涂料等领域的应用具有重要的影响。

炭黑压缩吸油值的测定方法通常采用ASTM D2414标准，该标准规定了测定炭黑压缩样吸油值的实验条件和方法。

具体来说，测定时需要将炭黑样品压缩成一定的形状和尺寸，然后将其浸泡在一定量的液体中，待一定时间后取出，用滤纸将表面的液体吸干，然后称重，计算吸油量。

测定时需要注意一些实验条件，如炭黑样品的压缩程度、浸泡液体的种类和温度、浸泡时间等，这些条件对于测定结果具有重要的影响。

炭黑压缩样吸油值的测定结果通常用吸油值表示，单位为ml/100g。

吸油值越大，表示炭黑的吸附能力越强，对于某些应用来说具有更好的性能。

炭黑压缩吸油值的测定结果不仅受到实验条件的影响，还受到炭黑本身的性质影响。

炭黑的吸附性能与其表面积、孔隙结构、表面化学性质等因素密切相关。

一般来说，表面积越大、孔隙结构越发达、表面化学性质越活泼的炭
黑吸附能力越强。

因此，在选择炭黑时需要根据具体应用要求选择合适的炭黑种类和吸油值范围。

如需了解更多关于炭黑压缩吸油值的信息，建议咨询专业人士获取帮助。

炭黑的性能对橡胶的性能的影响炭黑的化学活性与橡胶性能的关系炭黑的化学活性对补强性能具有重要作用。

实验证明，化学活性大的炭黑，其补强作用大；而化学活性低的炭黑（如石墨化炭黑），其补强作用就非常之小。

这是因为，化学活性大的炭黑，表面上的活性点多，在炼胶与硫化过程中与橡胶分子反应形成的网状结构（结合橡胶）数量多。

而这种炭黑与橡胶形成的网状结构，赋予硫化胶以强度。

因此，炭黑的化学活性是构成补强性能的最基本因素，称为影响炭黑补强性能的第一因素（或强度因素）。

炭黑的化学活性越大，混炼时生成的结合橡胶数量越多，从而使胶料的门尼粘度提高，压出时口型膨胀率和半成品收缩率加大，压出速度减慢。

而硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等越高。

经研究，在炭黑表面的活性点中，含氧官能团对不饱和橡胶的补强作用极微，这也是近代发展炉法炭黑而较少采用槽法炭黑的原因之一。

但含氧官能团对饱和度高的橡胶（如丁基橡胶）的补强功能则有较大作用。

炭黑的粒径与橡胶性能的关系既然炭黑的活性点存在于炭黑的表面上，因此炭黑粒子越小，比表而积就越大，相同质量炭黑的活性点也越多，这就能更好地发挥炭黑对橡胶的化学结合和物理吸附作用，从而提高了补强效应。

所以，炭黑的粒径是影响炭黑补强性能的第二个因素，即广度因素。

炭黑的粒径越小，硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、耐磨性、硬度越高，耐屈挠龟裂性越好，回弹性和扯断伸长率减小。

但粒径过小，会因粒子间聚凝力大，易结团，而导致混炼时分散困难，并使可塑性下降，压出性能降低。

炭黑的结构性与橡胶性能的关系炭黑的结构性是影响炭黑补强性能的第三因素，即形状因素。

这是因为，结构性高的炭黑，其聚熔体形态复杂，枝权多，内部空隙大，当与橡胶混合后，形成的吸留橡胶（或称包容橡胶）多。

由于炭黑聚熔体能阻碍被吸留的橡胶分子链变形，因而对硫化胶的定伸应力、硬度等性能的提高有显著作用，从而体现了补强功能。

同时，吸留橡胶的形成，对提高炭黑在混炼时的分散性以及改善压出操作性能等方面也起着显著的作用，即使压出口型膨胀率和半成品收缩率减小，半成品挺性大，且表面光滑。

炭黑性质对胶料焦烧性能的影响1 前言炭黑是橡胶工业主要的补强剂和填充剂，特别是对轮胎起着非常重要的作用。

炭黑是仅次于生胶的第二位橡胶原材料，不加炭黑的纯丁苯橡胶的硫化胶，其强度很低，没有实用价值。

当加入适当的炭黑后，其硫化胶的强度提高10倍多。

典型的轿车胎中，一般需要用4-5个炭黑品种，用量约占轿车胎总重量的25%-30%。

炭黑加入橡胶后，可以改善胶料的性能，如提高轮胎的耐磨性、抗湿滑性，极大提高轮胎的行驶里程。

但是在胎面胶加工过程中，高表面积、高结构及高配合量的炭黑加入又会增加胶料发生焦烧的危险性，如何在胎面胶中使用高配合量的炭黑，既不降低胶料的性能，又会降低轮胎的成本，是橡胶工作者应关注的问题，本文仅从炭黑的性能指标方面探讨炭黑对胶料焦烧性能的影响。

2 炭黑性能指标对胶料焦烧性能影响依据胶料的焦烧是指胶料在存放或操作过程中产生早期硫化的现象。

配合炭黑的胶料在加工过程中(如挤出、压延等)，胶料因生热而有可能发生焦烧。

炭黑在硫化反应时的作用如同催化剂，使硫化起始反应更快发生。

炭黑在硫化反应中主要影响项目有焦烧时间、硫化速度及最大扭力距。

炭黑的比表面积、结构、表面酸碱性、表面活性均影响胶料的焦烧时间及硫化速率。

炭黑比表面积越高，结构性越高，胶料的焦烧时间越短，硫化速度越快;炭黑的表面酸碱度(pH值)越低，焦烧时间越长，硫化速度越慢，槽法炭黑具有迟延硫化的作用，一般不易引起焦烧。

炉法炭黑呈碱性，具有促进硫化作用，容易引起焦烧;炭黑的表面活性越高，焦料的焦烧时间越长，硫化速度越慢。

3 实验3.1 同品种炭黑，不同的表面积、结构、PH值和挥发份的N220炭黑对胎面胶料焦烧时间的影响配方示例:(质量份)天然橡胶60，顺丁橡胶40，硫黄1.4，促进剂MBS 0.8，氧化锌4.0，硬脂酸2.0，防老剂PANA1.0，防老剂CPPD 1.0，防老剂BLE 1.0，石蜡1.0，N220炭黑70，操作油10，防焦剂PVI(选用)。

炭黑的吸碘值表征了其比表面积和粒径，吸碘值高则比表面积大、粒径小。

DBP吸收值表征了炭黑的聚集态结构，DBP值越高即炭黑的结构(性)越高。

吸碘值和DBP吸收值是关键性指标，这两项指标决定了炭黑的基本性质，同时作为轮胎制造商原材料进货检验必测的项目，不合格将予以退货。

DBP压缩吸收值表征在压缩破坏了聚集态结构后的吸收值，也称为炭黑的真实结构。

DBP压缩吸收值高则炭黑的真实结构高。

化学性能
（1）为提供鉴定目的，吸碘值和DBPA吸油值被认为是主要的关键项目，在标准中提供的吸碘值和吸油值的公差是可以接收的权限，只有在这些极限之内的原材料方可接收
1炭黑的吸碘值大，粒径小，补强作用大，耐磨，弹性差，生热大，在胶料中不易分散。

2吸油值大，结构高，定伸，硬度大，磨耗好，生热大，但容易在炭黑中分散，压出、压延性能好。

（2）对于吸碘值和吸油值的公差在±10 ，±8，±6 ，±5，相应有一个最优公差±8 ，±6，±4 ，±3.5，所以供货商必须尽量保持在最优公差范围内，超出最优公差值时，将要通知供货商，如果一个工厂的产品连续三次超出最优公差值，则应考虑对供应商进行重新评价，超出正常公差的每批货，在任何情况下都拒绝接收。

为提供鉴定目的，吸碘值和DBPA吸油值被认为是主要的关键项目，在标准中提供的吸碘值和吸油值的公差是可以接收的权限，只有在这些极限之内的原材料方可接收
1炭黑的吸碘值大，粒径小，补强作用大，耐磨，弹性差，生热大，在胶料中不易分散。

2吸油值大，结构高，定伸，硬度大，磨耗好，生热大，但容易在炭黑中分散，压出、压延性能好。

炭黑分散剂对NR胶料性能的影响的报告，800字
本报告用于研究炭黑分散剂对NR胶料性能的影响。

首先，炭
黑是一种广泛应用的聚合物增强材料，它可以提高材料的强度、密度和耐磨性。

其次，NR胶料是一种特殊结构，包含多种聚
合物成分，可以改善材料的吸音性、抗水性和耐磨性。

在本报告中，我们将探讨炭黑分散剂如何影响NR胶料的性能。

首先，炭黑分散剂可以增加胶料的力学性能。

在硫化NR(SBR)胶料中，炭黑可以用作填料。

它可以在胶料的内部形成一个低密度的层，从而增强胶料的强度和机械性能。

此外，它还能够改善胶料的表面光泽度和热稳定性。

此外，炭黑分散剂的使用还可以改善胶料的耐磨性，因为它能够形成一个保护膜，减少胶料内部的受力和磨损。

其次，炭黑分散剂可以改善NR胶料的吸音性。

由于炭黑分散
剂能够有效地阻隔空气中的声波，所以胶料表面的炭黑分散剂层能够有效地减少声波的传播，从而提高胶料的吸音性。

最后，炭黑分散剂还能够改善NR胶料的抗水性。

一方面，炭
黑分散剂可以提升胶料的表面张力，从而改善材料的抗水性。

另一方面，炭黑分散剂的释放的静电荷也可以起到表面层的防水作用。

综上所述，炭黑分散剂可以极大地改善NR胶料的性能，其中
最显著的改进是力学性能、吸音性和抗水性。

因此，炭黑分散剂在NR胶料中有着重要的作用，必须得到正确的使用以提高
材料性能。

炭黑各项检验指标的使用意义------------------------------------------------------一、杂质（该单项指标不合格可判定为不合格品）炭黑的杂质，一般是通过不同规格的分样筛进行测定的。

将不能通过20 目（筛孔直径840um）的过大颗粒称为杂质。

炭黑中的颗粒状杂质有硬炭、铁屑、炉料碎屑以及包装运输过程中混入的异物等。

硬炭是在炭黑生成反应过程中由原料油液滴未经气化直接炭化形成的焦粒状物质。

正常的炭黑产品不允许有过大的颗粒杂质（筛孔直径〉840 um）存在。

二、吸碘值、 CTAB 吸附比表面积、氮吸附比表面积、STSA这四项指标是反映炭黑粒径大小和比表面积四种方法同时使用以便消除各种检测手段的方法误差。

它们均表明炭黑的粒子比表面积较小、直径较大。

比表面积是指单位质量或单位体积内炭黑粒子表面积的总和。

炭黑的比表面积分为外比表面积、内比表面积和总比表面积。

近年来，比表面积取代了粒径作为炭黑品种分类的主要依据。

比表面积的测定方法，常用的有：（1）、吸碘值法：单位以每克（或每千克）炭黑吸附碘的质量表示，该法是橡胶用炭黑常用的比表面积测定法。

可直接用吸碘值表示炭黑的比表面积。

（2）、CTAB 吸附比表面积测定：CTAB（十六烷基三甲基溴化胺），CTAB 表面积为为炭黑的外表面积或光滑表面积；外表面积相当于橡胶与炭黑的真实界面，CTAB 吸附比表面积测定炭黑外比表面积的主要方法。

（3）、STSA（统计层厚度法）：测定外比表面积。

（4）、氮吸附比表面积：意义: 炭黑的粒子大小及其分布是炭黑的重要基本性能之一。

粒径直接影响炭黑的其他性能和使用性能。

炭黑的粒子大小及其分布对其使用性能有较大的影响，在橡胶应用中，粒子越小，填充橡胶硫化胶的强度（拉伸强度、定伸应力、抗撕裂性能）越好，耐磨性能越高，反之上述性能降低。

但随着炭黑粒子直径增加弹性好、生热低。

所以，根据橡胶工业的不同使用要求，选用不同品种的炭黑。

白炭黑的吸油值单位
白炭黑是一种广泛用于橡胶、塑料、涂料等领域的白色粉末状物质，其吸油值是其重要的物理性能指标之一。

吸油值是指白炭黑吸收油类的能力，通常以ml/100g为单位进行表示。

白炭黑的吸油值与其表面性质和粒径有关。

一般来说，白炭黑的比表面积越大，其吸油值越高，这是因为比表面积越大，其表面活性越高，能够吸附更多的油类。

同时，白炭黑的粒径也会影响其吸油值，粒径越小，吸油值越高。

在实际应用中，白炭黑的吸油值是非常重要的指标。

在橡胶行业中，白炭黑常常被用作补强剂和填充剂，能够提高橡胶的力学性能和耐老化性能。

在塑料行业中，白炭黑则能够提高塑料的耐热性、阻燃性和绝缘性等性能。

而白炭黑的吸油值则直接影响着其在这些材料中的分散性和覆盖性，进而影响产品的性能。

为了确保白炭黑能够在应用中发挥良好的性能，需要根据具体的用途选择吸油值合适的白炭黑品种。

一般来说，吸油值较高的白炭黑具有更好的分散性和覆盖性，能够提高材料的力学性能和耐老化性能。

而吸油值较低的白炭黑则具有更好的补强效果，能够提高材料的硬度和耐磨性等性能。

总之，白炭黑的吸油值是其重要的物理性能指标之一，对于其在实际应用中的分散性和覆盖性以及产品性能有着直接的影响。

了解白炭黑的吸油值并根据具体用途选择合适的品种是确保其发挥良好性能的关键。