炭黑的表面能.pdfVIP

， ， 第6期 炭 黑 工 业 f 护 炭 黑 的 表 面 能 肛 蛳 触 ’ (=) 7} 摘 要 炭黑表面能对椽肢补强起着重要作用。炭黑表面能由弥 散分量和投性分量两部份组成。奉文综述了近 年来在炭黑表面能的特征及不均匀性等方面研究进展的概况。 的关系方面进展不大，特别是从表面能角度 一 、 引 言 来研究填料表面活性所做工作甚少。现已证 明，反相气相色谱法 (IGC)是最适用于橙 炭黑是橡胶工业大量使用的补强剂和填 钡I填科表面能的有效方法之一。在IGC中， 充荆。过去数十年阃，已经发表了许多有关 待表征的填料是固定相，流动相则是所注入 炭黑对橡胶补强机理的文 献 资 料 。一般认 的探钡I剂。近年来，就填料表面能对橡胶补 为，炭黑补强橡胶主要取决于炭黑的表面活 强的机理已开展了许多研究 。 性、粒径和结构三大因素 。在化学意义上， 本文综述了炭黑的表面能特征等问题的 炭黑的表面活性涉及到表面上存在的各种化 研究概况。 学官能团，例如酚基、羧基、醌基和 内酯基 等。在物理意义上，表面活性是通过表面能 二、炭黑的表面能 来反映的。结合胶在炭黑填充橡胶 中起补强 作用。物理吸附和化学吸附是形成结合胶的 固体的表面能在诸如吸附、粘着、润温 主要原 因。据Wolff等人研究证明 “，结合 和摩擦等界 面 现 象 中 起 重 要 作 用。据 胶基本上是由物理吸附作用形成的。结合胶 Fowkes指出，固体表面 自由能丫。等于弥散力 的形成受炭黑表面能支配 。炭黑表面的各种 和极性力的贵献之和 “”。 结构缺陷、杂质、氢原子、异质原子和含氧 ● Y一+Y· (1) 官能团等都可能成为活性部位 。其 中少数高 中，Y。和Y。”分别为表面能的弥散分量和 能活性部位对橡胶补强影响巨大。例如，高 极性 (特殊 )分量 。填料表面能的Y}d和Y 能部位减少会导致结合胶量减少 定伸应力 随品种不同变化相当大，取决于填料的撖现 和拉伸强度下降，tan6增大和耐信 性变 差 结构和化学组成。例如，炭黑表面能的 高 等。因此，研究炭黑表面能是报有实际意义 而Y：低。相反，白炭黑的特征 是Y较低而Y： 的 。 ‘ 很高。 造击，由于缺乏强有力的测试手段，脐 1．无限稀薄条件下IGC的测定结果 双在考察填料表面活性与填充橡胶补强作用 王梦皎、wolff和Donnet等人应用 无限 炭 黑 工 业 稀薄条件下的IGC，测量了炭黑 的表 面 能 实的或假设的 )吸附能之差△△G计算 … 、 。他