炭黑工业研究设计院前几年曾开发的橡胶用导电炉法炭黑TD系列产品是基于降低炭黑粒子的粒径,提高炭黑的比表面积来获得较好的导电性,它们在橡胶中使用时可以借助强劲的剪切力而获得良好的分散,制得导电性好、力学性能好的导电橡胶制品。
但当将其用于塑料制品时,依然存在力学性能差、使用效果不好的缺陷。
这同样是由于TD 系列炭黑不能在塑料中获得良好的分散所致。
应根据要求的性能,抓住主要矛盾,兼顾其他,合理选择炭黑用量。
例如,为了提高胶料的耐磨耗性,选用细粒子炭黑时用量较少,而选用高结构细粒子炭黑,用量还可减少,这样就不至于因为用量过大而降低回弹性,有利于保持较高的耐屈挠龟裂性能喝回弹性,减少生热,保证在实际使用中有较好的耐磨性能。
一般的说,乙炔炭黑,在胶料中炭黑聚集体间的相互作用开始急剧增加时的炭黑配合量为配合量,炭黑粒径越小,表面活性越大,结构越高,达到拉伸强度时的炭黑用量就趋于减少,通常炭黑用量在40-60份时既能赋予橡胶制品较好的性能指标。
配合量,硬质炭黑在20%-23%左右,软质炭黑在23%-26%左右。
炭黑配合量对于不同橡胶,不同温度是不相同的,对于结晶性天然橡胶来说,配合量是使橡胶分子链在大变形时易于取向生成结晶,因而炭黑用量较少;而对于非结晶型的丁苯橡胶而言,则是增加分子链间的吸引力,由此增加弹性体的强度,获得补果,因而炭黑用量较多。
另外,同一弹性体和同一填料,在混炼温度为100℃时的填充量比20℃时的填充量大。
炭黑比橡胶价格低,故一般配方倾向于多用炭黑。
但是,如果炭黑用量过多,反而会使硫化胶的物理性能下降,达不到应有的补果。
一是由于相对减少了橡胶用量,二是由于分散性不好,削弱了橡胶和炭黑间的相互作用,所以强度下降。
故应该综合考虑胶料的加工性、滞后性以及破坏特性,选用适当配合量。
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