橡胶混炼技巧：炭黑的作用

探索配方成分工具包和增强填料对橡胶化合物的影响。

在配方成分工具包中，橡胶工程师几十年来一直将填料加入橡胶化合物中，主要有两个目的：

• 通过稀释效果降低配方成本。

• 通过增强效果提高机械性能。

“增强”一词没有精确的定义，但它可以理解为大大增加橡胶产品（工业橡胶制品、软管、皮带等）或轮胎的使用寿命和提高其性能。通过添加增强填料，可以实现两种根本性改进：

• 弹性体被不可变形的填充颗粒所取代。

• 开发了弹性体-填料界面。

在界面处，聚合物被固定住，由于与填料颗粒的结合而显得坚硬（所谓的“结合橡胶”出现在弹性体和填料的混合过程中）。因此，这些根本性的改变对橡胶化合物的性能有两个显著的影响：

• 抗拉强度增加。

• 整个力-伸长曲线的刚度增加。

无论弹性体的类型如何，都会观察到这种现象。即使是未填充的天然橡胶 (NR)，也会发生变形放大，但效果不太明显，因为 NR 能够在张力下结晶。