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1、NO.4,填料的性质对橡胶加工性能的影响,炭黑,混炼影响,压延压出,硫化影响,讲义的三个部分,讲义的三个部分,炭黑的粒径结构对混炼的影响,1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些?2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些?3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶力学性能关系图4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？,混炼困难、吃料慢、耗能高、生热高、分散困难,它的粒径小、比表面积大、需要湿润的面积大、 越细的填料单位耗能高,粒径大小的影响,炭黑的粒径结构对混炼的影响,1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些?2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些?3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶力学性能关系图4.炭黑性质对混炼
2、胶黏度的影响？,炭黑结构的影响,炭黑结构对分散的影响,高结构比低结构吃料慢、分散快,原因？,空隙体积比较大、排除空气需要较多时间、 一旦吃入后结构高的炭黑易分散,Hot Tip,1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些?2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些?3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶力学性能关系图4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？,2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂,Hot Tip,1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些?2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些?3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶力学性能关系图4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？,2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂,炭黑的粒径结构对混
3、炼的影响,1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些?2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些?3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶力学性能关系图4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？,炭黑性质对黏度的影响,A TITLE,B TITLE,离子大小,表面活性,填 充 量,结 构 度,C TITLE,D TITLE,影响因素？,其他方面的影响,除了以上四点还有什么对黏度有重要影响呢？回答：炭黑的粒径对黏度同样有着重要的影响，粒子越细则胶料黏度越高，因为粒子小，比表面积大，结合橡胶增加。,炭黑粒径对黏度的影响,影响情况怎样？,混炼胶黏度越高,粒子越细,结构度越高,填充量越大,表面活性越大,讲义的三个部分,2.混
4、炼过程中炭黑聚集体的断裂,混炼中炭黑会断裂。用热解方法及溶解方法从SBR-1500加50份炭黑的混炼胶中分离出炭黑，用电镜和DBP法测定聚集体的心态结构，结果见表4-14和4-13,2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂,讲义的三个部分,炭黑及无机填料的分散性,炭黑一般与无机填料对于橡胶类有机聚合物的亲和性低于炭黑的亲和性。实践证明，无机填料在橡胶中很难以一次结构形式单个地分散开，而主要原因是以很多个一次粒子结团在一起的形式存在。所以从本质上说，在通常的混炼条件下它没有能力达到主要以单个一次结构的形式分散在橡胶中的真分散。而在相同条件下炭黑主要以单个聚集体形式分散在胶中，它有能力达到真分散。,炭黑一般
5、与无机填料在橡胶中的分散性有本质区别,填料性质对压延和压出的影响,压延和压出是橡胶加工的重要过程，对于压延、压出来说，最重要的是收缩率（纵向）、膨胀率（横向）要小，表面光滑，棱角畸变小。 是否填充、填料性质，特别是形态（炭黑结构性）对其影响很大。,1、填料的压延效应2、炭黑的性质与压出口型膨胀的关系a炭黑表面活性的影响b炭黑用量的影响c结构的影响,填料用量多，易压出，炭黑表面活性无明显影响一般的无机填料因粒子的长轴或粒子的片状沿压延压出方向取向而引起了压延效应，这使胶片的某些性能会出现各向异性，为了区别大分子链的压延效应， 也称为粒子效应,橡胶在压出口型时会产生口型膨胀现象,原因 橡胶的弹性（
6、记忆）效应,Cotton用Instron毛细管流变仪测定了口型膨胀率与管壁的剪切力w的关系。试验确定了在该条件下毛细管长径比大于15时，口型膨胀率表观上与压出温度、速度、相对分子质量分布等无关，只与剪切应力w有比例关系，因为这些因素均可包容在w中。,两种炭黑和它们的石墨化产物分别落在各自的直线上，这说明表面活性与温度等压出条件一样对口型膨胀率与剪切应力w成比例关系，没有干扰。,在相同w下，填充量高，口型膨胀率小。这说明球状的没有结构的N990炭黑用量经校正后也和上述的压出条件等一样基本上不干扰B和w 的关系,高结构的炭黑尽管经过校正，其用量对B和w的比例关系仍有影响,对这一困难问题，Medal
7、ia用包容胶体积分数加上炭黑体积分数之和校正之后得到初步解决。但这种校正也只用于用量少于35份的情况。这些都说明了炭黑对压出的影响是显著的。,几种炭黑的和,炭黑结构对胶料压出膨胀有重大影响，结构高则膨胀率低，并且在一定条件下可进行定量估算。 用量的影响也很重要，用量多，膨胀小也能进行定量估算。比表面积、表面活性无明显影响,炭黑PH,炭黑粒径,影响硫化,PH值低的槽法炭黑或氧化炉法炭黑硫化速度慢，表现出迟延现象， 起到较好的防焦烧作用。PH值高的炉法炭黑一般无迟延现象,PH值低迟延硫化的原因？,粒径越小，比表面积越大，结合胶越多， 自由胶中硫化剂浓度较大,炭黑粒径越小，焦烧越快。,炭黑的结构和粒径的影响,NO.4,Thank You,为什么会迟延硫化？,（1） 炭黑表面酸性基团含量多，PH低，对于促进剂D的吸附量大，相应地减少了促进剂D的用量，因而回会迟延硫化。 （2） 炭黑表面酸性基团能阻碍自由基的形成，又能在硫化初期抑制双基硫的产生，所以会迟延硫化,炭黑粒径对焦烧时间影响,炭黑PH值对硫化的影响,
