白炭黑与炭黑相比, 粒子更细, 表面积更大,因此硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性较高。但由于白炭黑的表面极性和亲水性较强 ,与烃类橡胶分子的相容性不如炭黑好, 若在橡胶中大量填充 , 不仅降低了补强效果 , 而且胶料的定伸应力、压缩变形、磨耗及加工性能均不如炭黑填充胶料。
20 世纪 70 年代末期 , 发现使用硅烷偶联剂改性后的白炭黑 ,不仅可降低胶料的门尼粘度 ,改善加工性能 ,而且降低了生热和滚动阻力 ,提高了耐磨性能。硅烷偶联剂的引入使白炭黑在橡胶中的应用突飞猛进。
白炭黑在橡胶制品中的应用
1、轮胎
白炭黑最初仅用于白胎侧轿车轮胎装饰胶条中,后来其用途逐渐扩大 ,目前已在各种轮胎部件中使用。如胎面胶、BIIR 气密层胶料、轮胎胎体和带束层中、轮胎胎侧胶中、载重轮胎的胎圈包布等。
2、胶管和胶带
在胶管和胶带的生产中, 为提高其耐磨性能而大量添加白炭黑。白炭黑表面的硅烷醇起着改善胶料与织物湿润程度的作用, 有利于胶料的扩散和渗透。
3、胶鞋
白炭黑作为主要的补强填充剂广泛应用于胶鞋生产中, 尤其是在透明及半透明鞋底胶料中, 在鞋大底配方中白炭黑可 100 %替代炭黑。因此 ,制鞋业一直是橡胶工业领域中白炭黑的最大用户。
4、电线电缆
硅橡胶具有耐老化 、耐高低温和电绝缘性能等优良特性, 多用于电线电缆制品的生产 。气相法白炭黑由于价格高及对硅橡胶有极佳的补强性能,一般只用于硅橡胶及某些特殊制品。
5、生活用品
白炭黑良好的补强性能及其纯白 、透明等独特优势,使其在家用电器 、文体用品等生活领域的橡胶制品中也得到了广泛应用 。其氮吸附比表面积可达 269 ～ 320 m2•g-1, 添加到胶料中 ,可使胶料具有良好的强伸性能 、抗臭氧老化性能和染料的保色性能。
