Page 48 - 《橡塑制造与节能环保》2018年4期

技术与装备
T echnology & equipment

采用不同浸渍技术生产的炭黑-白炭

黑橡胶复合填料相分布深入研究

Comparative Study of the Phase Distribution in Carbon-Silica Hybrid Fillers for

Rubber obtained by different lmpreg-nation Technologies

为满足材料性能的要求（例如拉伸强度和耐弯性 方法成功形成了新相。在该浸渍法的基础上，我们开
能），则需要在橡胶配方中加入炭黑、黏土及白炭黑 发了两种合成这类炭黑-白炭黑复合填料的改进技术。
等粒子填料或补强剂。所以，就配方来说，为了满足 毫无疑问，对于通过这种方法获得的填料的制备
产品性能规范之要求，则选择合适的填料及选择最佳 和应用。最重要的是明确以下问题：（1）这种合成填
的橡胶同样重要。 料中两个相的分布如何？（2）两相之间互相渗入的程
过去几年，人们对这种炭黑-白炭黑双相填料的 度如何？（3）在弹性体材料中加入上述特殊材料，预
兴趣越来越大，而其中最主要的原因是它们能结合耽 计会对共性能产生何种影响？
搁组分之最佳性能。 而本研究的目的是采用两种技术用SiO 2 溶胶浸渍
有一种大家熟知的制备这类炭黑-白炭黑双相填 传统炭黑，介绍获得含有预定白炭黑含量的双相填料
料的方法，而所谓的“共气相工艺”，是在制备炉法 的方法，对双相填料进行充分地表征以回答上述问
炭黑的过程中加入挥发性含硅化合物，为此特开发出 题。首先，我们提前设定两种技术的区别如下：第一
一种专用反应器。采用这种方法获得的双相填料至少 种操作条件温和，热活化是在较低温度和常压下完成
包含一个区域，其中硅相位于炭黑聚集体的外表面或 的。第二种技术操作温度较高并在真空下完成，对
内部。 此，还专门设计了真空反应器。
我们初步假设第二种技术两相之间互相渗透更
而另一种制备含白炭黑的炭黑方法是：将SiO 2
水浆加入炭黑中，也用一些有机硅化物，之后进行 深，炭黑聚集体小，数量少。因为白炭黑相相可以更
胶板，用螺旋桨式造粒机造粒并在适当温度下改性 深地渗透在炭黑中，故能很好地分离开这些炭黑聚集
（60~200℃）。 体。在弹性材料的一些特殊应用场合需要使用这类材
有一种合成含炭黑-白炭黑的替代方法是在不超 料，特别是当需要具备优异的微波性能时，这种情况
过200℃的温度下用硅或聚硅氧烷处理炭黑，经过乳化 的条件之一是用介电相将导电相粒子彼此完全隔离。
和分散后，加入非离子表面活性剂进行温法造粒，再
进行干燥处理，而该浸渍法（传统上用于一些催化剂 1 实验
和吸附剂）已经成功用于在炭黑粒子表面形成？沉积 1.1 制备复合填料
二相白炭黑。迄今为止，没有文献描述过该浸渍方法 采用两种不同浸渍技术制备这类炭黑-白炭黑双
的这种应用。SiO 2 溶胶一直用作浸渍剂，采用热活化 相填料，其中白炭黑含量为3%。基体材料为工业炉法

14 橡塑智造与节能环保 2018年 总第16期 第2卷 第4期