白炭黑分散剂的认识

近年來，隨著“綠色輪胎”的出現和推廣，白炭黑在輪胎中的應用大幅度增加。通常為了兼得抗濕滑性和低滾動阻力，在輪胎胎面膠配方中比較多地采用炭黑/白炭黑并用( 附帶添加一定數量的偶聯劑Si69) 的措施。

但是與常用炭黑相比，白炭黑因為粒徑更小，自聚、結團傾向有過之而無不及，因此，白炭黑分散不佳的問題在這一應用領域十分突出。而白炭黑分散劑正是解決上述問題、滿足這方面需要的專用炭黑分散劑。

白炭黑分散劑

白炭黑分散劑的使用效果可以大致歸納為以下幾方面。

1. 混煉加工
綜合了三項優勢:首先混煉的能耗比空白對比膠料( 即不使用分散劑，但其他條件完全相同) 低20% 以上，也低于對比膠料中進口的分散劑;第二，擠出速度比空白對比膠料快50%;第三，門尼黏度比空白對比膠料低8 個門尼單位，其總的表現為低能耗、效率高。

2. 硫化
焦燒時間與空白對比膠料基本相等，而硫化速度則有所提高。

3. 提高白炭黑分散度
可明顯減輕白炭黑在膠料中的分散難度。具體表現為結團點大幅度減少，凝膠現象也明顯降低。白炭黑與橡膠的接觸面積增加，補強效果得到顯著改善。

4. 物理性能
與空白對比膠料相比，以丁苯橡膠作為對比試驗的主體材料，結果基本相當。

5. 動態力學性能在丁苯橡膠中加入分散劑HT，分別與添加進口白炭黑分散劑的膠料及空白對比膠料比較，結果如表2 所示。

由此可見，白炭黑分散劑添加到胎面膠中后，完全符合綠色輪胎的兩項主要性能( 高抗滑、低滾動阻力)要求。
白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅和超細二氧化硅凝膠，也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。白炭黑是多孔性物質，其組成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羥基的形式存在。能溶于苛性堿和氫氟酸，不溶于水、溶劑和酸（氫氟酸除外）。耐高溫、不燃、無味、無嗅、具有很好的電絕緣性。

橡膠補強劑由于顆粒細、表面活性大，在煉膠過程中容易產生不同程度的自聚結團傾向。炭黑如此，白炭黑也不例外。粒子顆粒愈細、補強效果越好的品種，往往其結團傾向也愈加嚴重，分散效果也愈差，這幾乎已經成為帶有規律性的現象。

究其原因，不僅僅是因為粒子細，表面能大，容易產生自聚;高補強性還來源于大量存在于表面的活性基團( 羥基)，這些基團的表面活性大，傾向于彼此集聚，導致難以分散。這種現象的存在，不僅加大了煉膠作業的難度，而且白炭黑中的某些活性基團往往還會減弱膠料中偶聯劑的作用，從而影響所得膠料的性能，而克服此類問題的最佳對策是配合特定的專用白炭黑分散劑。

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