【炭黑产业网】9 月 27 日消息，白炭黑作为无机填料领域的重要品类，在橡胶工业的生产加工中占据关键地位，其应用效果直接关系到橡胶制品的综合性能。不过，在实际生产实践里，不少企业和从业者在白炭黑的使用环节存在诸多认知与操作误区，这些误区若未及时纠正，极易对橡胶制品的最终质量、力学性能及生产效率造成不良影响。
首先是忽视白炭黑与橡胶基体的相容性问题。从特性来看，白炭黑表面分布着大量硅醇基，使其具备较强极性，而多数橡胶基体（如天然橡胶）呈现非极性，二者本身存在相容性短板。但部分使用者未能充分认知这一特性差异，在未采取任何相容性改善措施的情况下，直接将白炭黑填充至橡胶体系中。这种操作会导致白炭黑难以在橡胶基体中均匀分散，进而形成团聚现象，破坏橡胶内部结构的均一性。一方面，白炭黑本应具备的补强作用大幅削弱；另一方面，橡胶制品的拉伸强度、撕裂强度等核心力学性能会明显下降，同时混炼过程的难度增加，生产效率降低。以天然橡胶（NR）填充白炭黑为例，若相容性问题未解决，制成的 NR - 白炭黑复合材料拉伸强度往往远低于设计预期。针对这一问题，正确的做法是加强对生物基白炭黑的技术研究与应用探索，掌握适配橡胶体系的应用技巧。已有研究证实，对生物基白炭黑先进行研磨处理再开展改性加工，所制备的白炭黑 / 橡胶复合材料综合性能更优，部分指标甚至超过市售高分散白炭黑；同时，合理选用改性剂也至关重要，例如采用 KH590 改性剂对酸性生物基白炭黑进行处理，可有效提升其对橡胶的补强效果。
其次是白炭黑分散处理环节的操作不当。在橡胶加工流程中，分散工艺的合理性、工艺参数的适配性以及分散设备的选择，都会直接影响白炭黑的分散效果。但部分使用者存在分散工艺把控不严的问题，比如混炼阶段的时间过短、温度过高或过低、搅拌速度不符合要求，或是未选用专业的分散设备（如双螺杆挤出机），导致白炭黑在橡胶体系中分散不均。这种情况会使橡胶内部出现白炭黑浓度失衡区域：浓度过高的部位易产生应力集中，成为橡胶制品受力时的薄弱点，缩短制品使用寿命；浓度过低的部位则无法发挥白炭黑的补强功能，导致橡胶整体性能不达标。以轮胎橡胶生产为例，若白炭黑分散不均，会造成轮胎不同部位的性能差异，直接影响车辆行驶过程中的安全性与轮胎的耐久性。要解决这一问题，需从工艺、设备、助剂三方面入手：优化混炼工艺参数，结合橡胶种类、白炭黑特性及设备性能，精准调整混炼时间、温度与速度，如针对丁腈橡胶（NBR）/ 白炭黑共混体系，可通过紫外光先交联改性的方式提升分散效果；选用双螺杆挤出机等专业分散设备，强化分散效率；此外，添加合适的分散剂也能起到辅助作用，研究表明，自制分散剂 Y - 99、HHT - 02 或市售分散剂 BA，可有效改善白炭黑在天然橡胶中的分散状态，提升硫化胶的力学性能与耐热空气老化性能。
据炭黑产业网了解，过度依赖传统改性方法是另一大常见误区。在白炭黑改性作业中，传统硅烷偶联剂（如 Si69）虽能在一定程度上改善白炭黑与橡胶的相互作用，但存在明显缺陷：干法混炼时橡胶分散吃料难度大，混炼过程中易产生大量热量，且反应会释放乙醇气体，既存在安全隐患，又可能影响制品质量。即便如此，部分使用者仍局限于传统改性路径，未关注新型改性技术与材料的发展动态。这种做法不仅无法规避传统方法的固有问题，还会限制橡胶制品性能的进一步提升，难以满足当前市场对高性能橡胶制品（如绿色轮胎）的需求 —— 以绿色轮胎生产为例，传统改性方法难以同时实现低滚动阻力、高抗湿滑性与高耐磨性的综合性能目标。对此，从业者应积极关注新型改性技术的研发成果，尝试多种改性方法的组合应用或引入新型改性剂。例如，采用原位改性共混技术，将具有两亲特性的脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）与传统硅烷偶联剂 Si69 搭配使用，既能减少 Si69 的用量、降低 VOC 气体排放，又能提升白炭黑的分散效果，优化材料综合性能；此外，利用胶清中的蛋白质等生物基材料对白炭黑进行改性，不仅实现了废弃物的资源化利用，还能减少硅烷偶联剂消耗，降低生产成本与环保压力。
第四类误区是不重视白炭黑微观结构与橡胶性能的关联。在白炭黑选型过程中，部分使用者仅关注价格、比表面积等基础指标，却忽略了白炭黑的孔隙结构、表面羟基分布等微观特性对橡胶性能的影响，未能根据橡胶制品的具体性能需求选择适配结构的白炭黑。事实上，不同微观结构的白炭黑在橡胶体系中的补强机理与作用效果存在显著差异。若选型不当，不仅无法充分发挥白炭黑的优势，还可能对橡胶性能产生负面作用。例如，孔隙结构发达的白炭黑虽能吸附更多橡胶分子，理论上可增强补强效果，但同时也可能导致橡胶体系黏度升高，增加加工难度，难以平衡橡胶制品的加工性能与力学性能。要解决这一问题，需深入研究白炭黑微观结构与橡胶性能的内在关联，结合橡胶制品的应用场景与性能要求科学选型。以高耐磨性橡胶制品为例，应优先选择表面羟基含量适中、粒径较小且分布均匀的白炭黑，通过强化其与橡胶分子的相互作用，提升制品的耐磨性能；同时，结合实验数据与理论分析，系统评估白炭黑结构对橡胶性能的影响，为选型与应用提供科学依据。
最后两类误区均为忽略白炭黑在不同橡胶体系中的特性差异（素材中存在重复，此处合并梳理）。不同种类的橡胶（如丁腈橡胶、天然橡胶、溶液丁苯橡胶等）具有不同的分子结构与极性特征，这使得它们对白炭黑的亲和能力、相互作用方式存在明显区别。但部分使用者未充分考虑这种差异，在处理不同橡胶与白炭黑的复合体系时，采用完全相同的配方设计与加工工艺。这种 “一刀切” 的做法会导致两种极端问题：要么白炭黑在橡胶体系中无法充分发挥补强作用，要么因过度补强导致橡胶失去原有的弹性与加工适应性。例如，丁腈橡胶（NBR）作为极性橡胶，与白炭黑分子间的相互作用较强，若沿用非极性橡胶的加工方案，易出现补强过度的情况；而天然橡胶（NR）作为非极性橡胶，若不针对性改善相容性，白炭黑的补强效果会大打折扣。针对这一问题，核心应对策略是根据不同橡胶的特性，动态调整白炭黑的用量、改性方法及加工工艺参数。以溶液丁苯橡胶（SSBR）和环氧化天然橡胶（ENR）的白炭黑填充体系为例，由于两种橡胶的极性差异，白炭黑在其中的分散效果与相互作用强度不同，需结合各自特性优化配方与工艺，才能确保复合材料在力学性能、滚动阻力及制动性能等方面达到设计标准。
