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炭黑的物理指标简介

[ 作者:联系我们 | 转贴自:本站原创 | 点击数:5897 | 更新时间:2010-7-7 11:06:20 | 文章录入:admin ]

炭黑的物理指标简介

(炭黑对硫化胶性能影响)

一、硬度。

     硬度是硫化胶的重要特征之一。近年来,由于橡胶制品应用范围的日益广泛,使用条件越来越苛刻,所以,硬度的重要性日益突出。在硫化胶的配方设计中,影响硬度的主要因素有,炭黑的品种、配合量及操作油等,另外也与硫化程度有关。硬度随硫化胶交联密度的增加而增加。首先,炭黑的配合量增加,硫化胶的硬度增加。但是结晶橡胶的的硬度增胶幅度要大于非结晶橡胶,所以在同一炭黑配合量下,结晶橡胶的硫化胶硬度要高于非结晶橡胶。第二,炭黑的粒径与硫化胶的硬度关系紧密,粒径越小,硫化胶的硬度越大,在橡胶用系列炭黑中,N110的硬度是最高的,也是粒径最小的橡胶用炭黑。第三,炭黑的结构越高,硫化胶的硬度越大,在同等粒径下,高结构的炭黑比第结构的炭黑的硫化胶的硬度大。如N234的硬度就比N220的硬度高,但结构的影响不像受粒径的影响那样大。其中的原理在本网站另一个产品知识中介绍。

二、定伸应力。

      定伸应力实际上是反映了硫化胶网状结构在外力作用下抵抗变形的能力。他是衡量炭黑补强性重要尺度。硫化胶的定伸应力与炭黑的配合量有关。定伸应力的根本影响是硫化胶料交联密度的效果,交联密度增加,硫化胶的定伸增加。首先,硫化胶的配合量增加,在炭黑粒子周围形成的交联数量增加,定伸增加,硬度也增加。从这一层面上讲,硬度与定伸具有同样的相关性。即凡可增加硬度的因素,都增加胶料的定伸。第二,炭黑的高,则硫化胶的定伸高。炭黑的粒径与定伸的关系与硬度不一样,硬质炭黑是随着粒径的减小,定伸减少;在软质炭黑中,随在炭黑粒径的增加定伸减少,粒径在37nm为最大值。最后,炭黑的表面活性也影响炭黑的定伸,表面活性高的炭黑定伸高。

三、拉伸强度。

     拉伸强度表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。他同耐磨性,抗撕裂强度成为硫化胶质量的三大补强标准。首先,炭黑配合量增加而增加。其次,炭黑的比表面积与拉伸强度呈正比关系,而炭黑结构对拉伸强度相关性不太明显。但在炭黑配合量较高或较低时拉伸强度受炭黑结构的影响较大。

四、耐磨性。

      胶料的耐磨性与粒径的关系比较紧密,也是炭黑型号分类的依据之一。炭黑的磨耗过程分俩部分,第一部分是在外力摩擦下,橡胶表面在高温下氧化过程,第二部分是橡胶表面被氧化的部分脱落过程。耐磨性与胶料的断裂能有关系,所谓的断裂能是胶料的拉伸强度与伸长率的乘积。断裂能大的胶料,耐磨性大。胶料的耐磨性与炭黑的配比量有关系,配比量越大,胶料的耐磨性越大,但到一定程度后又逐渐减小。

      炭黑的多种性质与耐磨性有关系。

      项目                                           结果

   比表面积(粒径)增大                        增大

   结构越高                                        越高

   着色强度越高                             越高(除低结构炭黑以外)

   粒径分布越窄                              越高

   聚集体越小                                 越高

   结合胶量越高                              越高

   炭黑表面空隙度越高                        越低

   热处理后                                    先增大后减少(随温度)

  接枝聚合物                                   下降

   活性表面被覆                               下降

   配合量                                        先增加后减少

  杂质                                      大于1微米达10%是减少 

  分散度增大                                     增大

  粘弹特征                                   补强系数大时耐磨性好

  硫化胶物性                           断裂能和滞后性大时耐磨性好                      

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