【炭黑产业网】8 月 28 日消息，在橡胶制品生产中，白炭黑的添加用量并非固定数值，而是需要结合橡胶种类、产品应用场景以及预期性能目标进行动态调整，其常规添加范围为 5% 至 50%，若以每百克橡胶对应添加克数(phr)为单位，则为 5-50 phr。
从不同应用场景来看，各类橡胶制品中白炭黑的用量存在明显差异。在轮胎制造领域，胎面胶是白炭黑的核心应用部位，为显著提升轮胎的耐磨性与湿滑路面抓地力，该部位白炭黑添加量需控制在 35-50 phr，不过在此过程中需搭配硅烷偶联剂使用，以防止填料出现团聚现象。鞋类产品的鞋底橡胶对性能平衡要求较高，白炭黑添加量通常设定在 20-30 phr，这一区间既能保证鞋底具备良好耐磨性，又能维持穿着时的舒适度，若用量过高，易导致鞋底硬度上升，影响穿着体验。密封制品如门窗密封条、减震部件等，对压缩永久变形性能要求突出，白炭黑添加量多为 10-20 phr，若超过此范围，可能在加工过程中出现粘辊问题，影响生产效率。针对三元乙丙橡胶(EPDM)，白炭黑添加量为 5-30 份(即 5-30 phr)，主要作用是增强橡胶的强度、硬度并提升阻燃性，用量低于 5 份时补强效果不足，高于 30 份则会导致橡胶弹性与柔韧性下降。在再生橡胶制品生产中，当再生橡胶与天然橡胶并用时，白炭黑用量需控制在 40-50 份，以此在控制成本的同时保障产品性能，此外，对于浅色再生橡胶制品，白炭黑还可替代炭黑作为补强剂使用。
据炭黑产业网了解，影响白炭黑用量的关键因素主要包括四大方面。首先是橡胶类型，天然橡胶对白炭黑的耐受量相对更高，而合成橡胶如丁苯橡胶，其白炭黑添加上限约为 35 phr，明显低于天然橡胶。其次是目标性能需求，若需提升橡胶制品的强度(如要求拉伸强度≥17.0MPa)与硬度，需提高白炭黑用量;若侧重改善橡胶的流动性或加工性能，则需减少用量。从具体数据来看，橡胶邵氏硬度每提升 5 度，白炭黑添加量需增加 8-12 phr，但当硬度超过 60A 后，添加量增加带来的硬度提升效应会逐渐减弱。再者是成本与工艺因素，白炭黑价格相对较高，实际生产中需在满足产品性能要求的前提下，合理控制用量以兼顾经济性;同时，若生产工艺中白炭黑分散性不足，可能需要额外添加活性剂(如二甘醇)，其用量通常为白炭黑的 5%-10%。最后是白炭黑的粒径与纯度，粒径较小(<100nm)的白炭黑填充增强效果更优，但需与橡胶的孔隙结构相匹配;纯度方面，工业级白炭黑(纯度≥90%)可满足多数常规应用需求，而高端应用场景则需使用纯度≥99.8% 的气相法白炭黑产品。
在实际生产应用中，企业需通过多次配方测试，并结合工艺优化(如调整混炼顺序)来确定白炭黑的最终用量，以此避免因用量不当导致产品性能下降，或造成原料成本浪费的情况。
