白炭黑補強矽橡膠混煉膠中的結構控制

發布日期：2020-06-08 15:53:52 來源：

白炭黑，特别是氣相法白炭黑是矽橡膠好的補強劑，但有一個使混煉膠硬化的問題，一般稱為“結構化效應”。其結構化随膠料停放時間延長而增加，甚至嚴重到無法返煉、報廢的程度。對此有兩種解釋，一種認為是矽橡膠端基與白炭黑表面羟基縮合；另一方面認為矽橡膠矽氧鍊節與白炭黑表面羟基形成氫鍵。防止結構化有兩個途徑，其一是混煉時加入某些可以與白炭黑表面羟基發生反應的物質，如羟基矽油、二苯基矽二醇、矽氮烷等。當使用二苯基矽二醇時，混煉後應在160~200℃下處理0.5~1h。這樣就可以防止白炭黑填充矽橡膠的結構化。另一途徑是預先将白炭黑表面改性，先去掉部分表面羟基，從根本上消除結構化。
氣相法白炭黑在非極性液體中進行分散時，通過氫鍵相互作用在不同顆粒表面的矽醇基團形成架橋，通過構成三維結構産生增稠的作用。當這種結構體系受到機械外力作用，如攪拌或搖動，這種結構受到破壞，作用的機械外力類型和持續時間決定受破壞的程度，其結果是被增稠的體系重新變成液體。如保持靜置狀态，氣相法白炭黑顆粒又會連接起來恢複原來的粘度。這種現象被稱為是假塑性。
　　氣相法白炭黑增稠的體系，使其開始流動需要一個小的能量，換句話說，有一個所謂的“屈服點”。親水性氣相法白炭黑對極性或半極性液體的增稠效應不顯著。在這些體系，尤其是在液體的混合物或溶液中，表面改性的氣相法白炭黑顯示。