橡胶中白炭黑和PEG4000的作用

橡胶中白炭黑和PEG4000的作用

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橡胶配方中白炭黑和PEG-4000的作用机制是什么？本文将从活化机制、影响因素、应用效果等方面进行详细阐述。

白炭黑（通常是沉淀二氧化硅或气相二氧化硅）与PEG-4000（聚乙二醇4000）在橡胶配方中的相互作用已经得到了研究。研究表明，PEG-4000作为活性剂，对于白炭黑有较好的活化作用，特别是在白炭黑填充量较大的情况下（通常为30份以上），PEG-4000的活化效果优于常用的硅烷偶联剂Si-69。

活化机制

PEG-4000作为一种非离子表面活性剂，其分子链能够吸附在白炭黑的表面，这有助于改善白炭黑在橡胶基体中的分散性。由于白炭黑表面富含羟基，这些羟基容易导致白炭黑粒子之间形成氢键，从而导致团聚。PEG-4000通过吸附在白炭黑表面，中断了这些氢键连接，减少了粒子间的聚集，从而提高了白炭黑的分散性。

影响因素

• 填充量：当白炭黑的填充量较大时，PEG-4000的活化效果更为显著。这是因为随着填充量的增加，粒子间的相互作用力增强，需要更强的活化剂来打断这些作用力，促进分散。
• 配方调整：实验中进行了配方调整，探讨了PEG-4000的用量对白炭黑填充胶料性能的影响。同时，对比了PEG-4000和Si-69对胶料性能的影响。

应用效果

• 机械性能：活化剂的存在可以改善橡胶的机械性能，如拉伸强度、耐磨性等，因为良好的分散性意味着更均匀的应力分布。
• 加工性能：PEG-4000的使用也可能改善加工性能，如降低门尼粘度、延长硫化时间等。

协同作用

尽管研究显示PEG-4000在某些条件下对白炭黑的活化效果较好，但也存在关于其与硅烷偶联剂Si-69是否具有协同作用的研究。结果显示，硅烷偶联剂Si-69和PEG-4000之间并没有明显的协同作用来提高白炭黑的分散效果。

总之，PEG-4000作为一种活性剂在橡胶配方中能够有效地活化白炭黑，尤其是在高填充量的情况下。然而，其具体应用效果还需要根据实际配方和工艺条件来确定。