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橡膠炭黑的理論值

2020-12-24 17:44:21
        炭黑DZ13結合膠的含量與作用時間的關係曲線,當天然橡膠溶液濃度爲0.02g/mL,天然橡膠與炭黑的用量比例爲2:1時,由圖中可以看出,當反應時間低於10h,結合膠的含量隨反應時間的延長逐漸增加,超過10h,結合膠的含量基本不變。由此說明,大部分結合膠在10h內形成。這是因爲炭黑粒子及炭黑聚集體在機械應力作用下產生自由基,這些自由基與橡膠形成結合膠。當炭黑用量恆定時,10h後膠料的黏度以及由此而產生的剪切力不變,所以基本不會造成炭黑聚集體的進一步破壞,因此,結合膠的含量不會繼續增加。隨後的時間只是加強了炭黑和橡膠的接觸,但是不會有結合膠生成。
 
該理論回假設炭黑聚集體內部的炭黑粒子是沿着拉伸方向平行排列的,粒子表面被聚合物全部覆蓋,連接聚集體與聚集體的鏈的長度存在一定的分佈關係,以炭黑聚集體與連接聚集體的聚合物作爲基本的補強體,總應力由未填充橡膠網絡的應力與炭黑聚集體網絡的應力兩部分組成。該理論認爲在橡膠變形時,在填料粒子間的吸留橡膠的形變遠遠大於宏觀形變,所以填料粒子聚集體可以產生內部滑移,填料粒子的滑移是塑性變形,是熟化膠產生 Mullins效應的原因。橡膠的補強來自對橡膠粒子分開的反抗。
 
橡膠的補強效果與吸留膠的厚度分佈有關。粒子和粒子間的作用力是范德瓦耳斯力,粒子與聚合物基質之間的結合力較強使粒子分開的臨界應力是粒子之間的范德瓦耳斯力。
橡膠炭黑值
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