矽橡膠成品是通（tōng）過高溫硫化遇熱而成型，得（dé）到我們想好的形狀與結構樣子，而在這（zhè）種之前矽橡（xiàng）膠製品還需經曆原（yuán）材料的幾種過度方法才能（néng）用於矽膠（jiāo）原材料使用，所以其中還需添加不同的化合物，比如白炭黑，那麽說到白炭黑它到底能（néng）取（qǔ）到哪些主要的作用呢？

目前在很多東（dōng）莞（wǎn）矽膠產品定製的補強填充劑都有沉澱與氣相兩種白炭（tàn）黑，而白炭黑主要是指合成的（de）二氧化矽可用於（yú）與矽膠材料相互結合達到產品實際的效果。

在（zài）實際作用當中白炭黑是導致矽橡膠結構（gòu）化的主要助劑之（zhī）一，主要是基於白炭黑與高分子量（liàng）聚（jù）矽氧烷巨量（liàng）的氫鍵作用。矽橡膠製品用補強填充劑按其補（bǔ）強效果的不（bú）同可分為補強性填充劑和非補強性填充劑，前者的直徑為10~50nm,比表麵積為70~400m2/g,補強效果較好；後者通常為 300~10000nm,比表麵積在30m2/g以下，補強效果（guǒ）較差。

氣相白炭黑粒子的大小（xiǎo）、比表麵積、表麵（miàn）性質、結構等（děng）與原料氣體的比例、燃燒速度（dù）、SiO2核在燃燒室中停留時間等因素有關。

氣相（xiàng）白（bái）炭黑粒（lì）子越細，它的比表麵積就越大，則補強效（xiào）果就越好，但操作性能就越差。反之它的粒子粗些，比表麵積也小，補（bǔ）強效果就差（chà），但操（cāo）作（zuò）性就要好一些。

氣相白炭黑為矽橡膠產品最常用（yòng）的補強劑（jì）之一，由它補強的膠料硫化後的機械強度高，電性能好。氣（qì）相（xiàng）白炭黑並可與其它補強劑或弱補強（qiáng）劑並用，以（yǐ）製取不（bú）同使用要求的（de）膠料。

與用氣相（xiàng）白炭黑補強的矽橡膠膠料相比，用沉澱白炭黑補強的膠料機械（xiè）強度稍低，介電性能，特別（bié）是受潮後（hòu）的（de）介電性能較差，但耐熱老化性（xìng）能較好，混（hún）煉膠（jiāo）的成本要低得多。當對製品的機械強度要求（qiú）不高時，可用沉（chén）澱白炭黑或使（shǐ）之與氣相白炭（tàn）黑並用（yòng）。沉澱白炭黑的性能受（shòu）沉澱條（tiáo）件如酸度（dù）、溫度等的影響。

白炭黑可以通過適宜的化合物對其進行處理而製成一種表麵疏水（shuǐ）的物質。處理的方法主要有液相法和（hé）氣相法二種。液相法的條件易於控製，產品質量穩定（dìng），處理（lǐ）效果好，但工藝複雜，溶劑需（xū）要回收；氣相法處理（lǐ）工藝簡單，但產品的質量不夠穩定，處理效果較差。

表麵處理劑

用作表麵（miàn）處理劑的物質原則上能與白炭黑表麵的羥基發生作（zuò）用的，有以下幾種。

1）醇類2）氯（lǜ）矽烷類3）烷氧基矽烷4）六甲基二（èr）矽醚5）矽氮烷。

白（bái）炭黑對矽橡膠的補強機理被（bèi）認為有以下二種。

a.橡膠被填料粒子吸附填料粒子吸附聚合物，使橡（xiàng）膠分子鏈段直（zhí）接固定在填料粒子的（de）附近或者沿著填（tián）料表麵定向或被填（tián）料聚集體滯（zhì）留（liú）。

b.橡膠與填料粒子（zǐ）結合填料粒子與聚合物鏈段結合產生（shēng）有效的交聯以及聚合物纏結了填料粒子。

基於上述二種作用，使白炭黑對矽橡（xiàng）膠起到補（bǔ）強作用。

白炭黑由於（yú）其生產方法不同，其酸（suān）堿性（xìng）是不同的。氣相白炭（tàn）黑呈酸（suān）性，沉澱白炭（tàn）黑呈堿（jiǎn）性。最（zuì）純的無HCl的氣相法白炭黑的pH值為6，這是由於白（bái）炭黑表麵的羥基在水中離解產（chǎn）生了（le）H+所致。pH值低於4.6時，則是由（yóu）於高（gāo）溫水解留存下來的HCl引起的。

白炭黑物理化學性能的測定方法

白炭黑的物理化學性能直（zhí）接反映質量情況，因而對不同的（de）使用要求進行準確的測量是十分重要的。目前國外各廠家（jiā）的指標不盡相同，但（dàn）公認的一些重要指（zhǐ）標各家都要測定（dìng）。

最重要的指標（biāo）是：反（fǎn）映（yìng）其初級結構（gòu）的指標，如粒徑尺寸和分（fèn）散度，比表麵積（jī）；反映其二次結構的指標，如（rú）吸油值等；反映其表麵化學情況的（de）指標（biāo），如表麵各種羥基的濃度等。

1、粒徑大小和（hé）粒徑分（fèn）布由於生成條件、粒子增（zēng）長的情況存在差別，故白炭黑的粒子直徑並不均一，平常所說的粒子直徑，隻具有（yǒu）統計平均的意義。

2、比表（biǎo）麵積的（de）測定比表麵積是反（fǎn）映粉料（liào）物質的外表麵積大小的指標，對於（yú）一種（zhǒng）多孔隙性的粉料物質來說，其比表麵（miàn）積（jī）為孔隙內的表麵積和（hé）外表麵積之和。一般來說，粉料物質的粒徑與（yǔ）其比表麵積呈反比關係，所以比表積的測定可定性（xìng）地反映（yìng）粉（fěn）體的粒徑（jìng）大小。由於電子顯微鏡並非（fēi）所有工業單位都（dōu）能具備，粉體的粒徑就無法獲得（dé），因而比表麵積的測定就具有重（chóng）要的實際應用價值。

3、表麵（miàn）羥基的測定白（bái）炭黑的表麵存（cún）在著矽醇基團，而白炭黑（hēi）的（de）許多應用（yòng）直接與這種基團有關，因此，定量地測定表麵羥（qiǎng）基是十分重要的。白炭黑表麵羥基的則定的數據，一般包括總羥（qiǎng）基、相鄰羥基、隔（gé）離羥基等。後兩種是以Si-OH的形式結合在（zài）白炭黑（hēi）表麵的，統（tǒng）稱為結合（hé）羥（qiǎng）基；總羥（qiǎng）基則是結合羥基與吸附在（zài）白炭黑表麵上的水分子中的羥基之和，這幾種羥基數據可分別在不同條件下測定。測定條件為：

1）由（yóu）白炭黑袋中直接取樣測得的羥基為總（zǒng）羥（qiǎng）基量；

2）將白炭黑於110℃下烘幹3小（xiǎo）時後測定（dìng）的（de）羥基為結合羥基；

3）將（jiāng）白炭黑於600℃下烘（hōng）幹3小（xiǎo）時後測定的羥基為隔離（lí）羥（qiǎng）基；

4）結合羥基和隔離（lí）基之差則為相鄰羥（qiǎng）基。

二次結構的測定國外一般認為二（èr）次結構的程度直（zhí）接影響填料的補強行為，所（suǒ）以測定二次結構也很重要。但（dàn）迄今還沒有一種很好的測定方法，目前應用最廣的方法有二種：一是測定在壓（yā）縮下的表觀（guān）比容（róng）；二是測定吸油值。

除（chú）了白炭黑外，還有一類弱補強填充劑，也可稱作惰性填料，對矽橡膠隻起很小的（de）補強作用，它們在矽橡膠中一般不單（dān）獨使用（yòng），而是與白炭（tàn）黑作用，以調節矽橡（xiàng）膠的硬度，改善膠料的工藝性能和硫化膠的耐油性能及耐溶性能，降低膠料的成（chéng）本。常用的弱補強劑有矽藻土、石英粉、氧化鋅、二氧化鈦、矽酸鋯和碳酸鈣等。