一、炭黑的作用
炭黑是橡膠制品中的主要填充劑,它不僅可以提高橡膠制品的硬度和拉伸強(qiáng)度,還能增加防滑和耐磨性。此外,炭黑還能吸收熱能,起到增強(qiáng)橡膠制品耐熱性的作用。
二、炭黑分散度的定義
炭黑的粒度很小,通常在20-50nm之間,因此必須在橡膠中充分分散,這可以通過使用分散劑實(shí)現(xiàn)。炭黑分散度是指炭黑在橡膠中的均勻分散程度。良好的炭黑分散度能夠提高橡膠制品的力學(xué)性能、磨損性能、耐熱性能、氧化穩(wěn)定性能和加工性能。
三、炭黑分散度的重要性
炭黑作為填充劑,其分散程度的好壞直接影響著橡膠制品的質(zhì)量。目前,工業(yè)生產(chǎn)中常用的炭黑分散方法主要有以下幾種:
1、機(jī)械混合:炭黑粉末與橡膠混合,炭黑粒子依靠機(jī)械力而分散。此方法簡單易行,但難以實(shí)現(xiàn)炭黑的均勻分散。
2、濕法法:將炭黑粉末懸浮在水中,再與橡膠混合。此方法可實(shí)現(xiàn)炭黑的均勻分散,但需要較長的時間,且濕法法產(chǎn)生的廢水會對環(huán)境造成一定的污染。
3、干法法:將炭黑粉末加入橡膠制品,再通過高溫高壓的條件,使炭黑粒子被完全包裹在橡膠中。此方法可實(shí)現(xiàn)炭黑的均勻分散,但需要高溫高壓條件,成本較高。
四、炭黑分散度的評價方法
評價炭黑分散度的方法主要有以下幾種:
1、顯微鏡觀察法:將橡膠制品剖面放于顯微鏡下觀察,炭黑粒子的分散情況可以直觀地看到。
2、電子顯微鏡觀察法:通過電子顯微鏡觀察炭黑粒子的形態(tài)和分布情況。
3、吸收光譜法:根據(jù)炭黑在紫外光下的吸收強(qiáng)度,判斷炭黑的分散情況。
4、表面張力法:通過測定橡膠制品表面張力的大小,來間接評價炭黑的分散度。
五、炭黑分散度的提高
為提高炭黑的分散度,目前主要采用以下幾種方法:
1、使用分散劑:合適的分散劑能夠降低炭黑粒子之間的表面張力,促進(jìn)炭黑的分散。
2、加入表面改性劑:通過對炭黑表面進(jìn)行改性,可以降低炭黑粒子之間的親和力,促進(jìn)炭黑的分散。
3、采用濕法分散:將炭黑粉末懸浮在水中,通過攪拌和超聲波等方法,使炭黑粒子被完全分散。
4、采用先進(jìn)的加工技術(shù):如雙螺桿擠出技術(shù)、壓延擠出技術(shù)等,可以在加工過程中實(shí)現(xiàn)炭黑的均勻分散。
炭黑分散度對橡膠制品的性能具有重要影響,因此,在橡膠生產(chǎn)中應(yīng)注重炭黑分散度的提高。通過合適的分散劑、表面改性劑和濕法分散等方法,可以實(shí)現(xiàn)炭黑的均勻分散;同時,采用先進(jìn)的加工技術(shù),也能夠提高橡膠制品的質(zhì)量和性能。