矽橡（xiàng）膠成（chéng）品是通過高溫硫化遇（yù）熱而成型，得到我們想好的形狀與（yǔ）結構樣子，而在這種之前矽橡膠製品還需經曆原材料的幾種過度方（fāng）法才能用於矽膠原材料使（shǐ）用，所以其中還需（xū）添加不（bú）同的化（huà）合物，比如白炭黑，那麽說到白炭黑它到底能取到（dào）哪些主要的作用（yòng）呢？

目前（qián）在很多東莞矽膠產品定製的（de）補（bǔ）強填充劑都（dōu）有（yǒu）沉澱與氣相兩種白炭黑，而白炭黑主要是指合（hé）成的二氧化（huà）矽可用於與（yǔ）矽膠材料相互結合達到產品實際（jì）的（de）效果。

在實（shí）際（jì）作（zuò）用當中白炭黑是導致矽橡膠結（jié）構化的（de）主（zhǔ）要助劑之一，主要是基於白（bái）炭黑與高分子（zǐ）量（liàng）聚矽氧烷巨（jù）量的氫鍵作用。矽橡（xiàng）膠（jiāo）製品用補強填充劑按其補強效（xiào）果的不同（tóng）可分為補強性填充劑和非補強性（xìng）填充劑，前者的直徑（jìng）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，補強效果較差。

氣相白炭黑粒（lì）子的大小、比表麵積、表麵性質、結構等與原（yuán）料氣體的比例、燃燒速度、SiO2核在燃（rán）燒室中停留時（shí）間（jiān）等因素有關（guān）。

氣相白（bái）炭黑粒（lì）子越細，它的比表麵積就越大（dà），則補（bǔ）強效果（guǒ）就（jiù）越好，但操作（zuò）性能就越差。反之它（tā）的粒子粗些，比（bǐ）表麵積也小，補強效果就差，但（dàn）操作性就要（yào）好一些。

氣相（xiàng）白炭黑為矽橡膠產（chǎn）品最常用的補強劑之一，由它補強的膠料硫化後的機械強度高，電性能好。氣相（xiàng）白炭黑並可與其它補強劑或弱補強劑並用，以製取（qǔ）不同使（shǐ）用要求的膠（jiāo）料。

與用氣相白炭黑補強的矽橡膠膠料（liào）相比，用沉澱白炭黑補強的膠料機械強度稍低，介電性能，特別是受潮後的介電性能較差，但耐熱老化性能較好，混煉（liàn）膠（jiāo）的成本要（yào）低得（dé）多。當對製品的機（jī）械強度（dù）要求不高時，可用沉（chén）澱（diàn）白炭黑或使之與氣相白炭黑並用。沉澱白炭黑的性能受沉澱條件如酸（suān）度、溫（wēn）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（chéng）一種表麵疏水的物質。處理（lǐ）的方（fāng）法主要有（yǒu）液相法和氣相法二種。液相（xiàng）法的（de）條件易於控製，產品（pǐn）質量穩定，處理效果好，但工（gōng）藝複雜，溶劑需要回收；氣相法（fǎ）處理工藝簡單（dān），但產（chǎn）品的質量不夠穩（wěn）定，處理效果較差。

表麵處理劑

用作表（biǎo）麵處理（lǐ）劑的物質（zhì）原則上能與白炭黑表麵的羥基發生作用的，有以下幾種。

1）醇類2）氯（lǜ）矽烷類3）烷（wán）氧基矽烷4）六甲基二矽醚5）矽氮烷。

白（bái）炭黑對矽橡膠的補（bǔ）強機（jī）理被認（rèn）為有以下二種。

a.橡膠（jiāo）被填料粒（lì）子吸附填料粒子吸附聚合物，使橡膠分子鏈段直（zhí）接固（gù）定（dìng）在填料粒子的附近或者沿著填（tián）料表麵定向或被填料聚集體滯留。

b.橡膠與填料粒子結（jié）合填料粒（lì）子與聚合物鏈段結合產（chǎn）生有效的（de）交聯以及聚合物纏（chán）結了填料粒子。

基於上述二種作用，使白炭黑對（duì）矽橡膠起到補強（qiáng）作用。

白炭黑由於其生產方法不同，其酸堿性是不同的。氣（qì）相白炭黑呈酸性，沉澱白炭黑呈堿性。最純的無HCl的氣（qì）相法白炭黑（hēi）的pH值為6，這是由於白炭黑表（biǎo）麵的羥基在水中離解產生了H+所致。pH值低於4.6時，則是由於高溫水解留存下來（lái）的HCl引起的。

白炭（tàn）黑物理化學性能的測定方法

白炭（tàn）黑的物理化學性能直接反映質量情況，因而對不同的使用要求進行準確（què）的測量是十分重要的。目前國外各廠家的（de）指標不盡（jìn）相（xiàng）同，但公認的一些重要指標（biāo）各家都要測定。

最重要的指標是：反映其初級結構的指標（biāo），如粒徑尺寸和分（fèn）散（sàn）度，比表麵（miàn）積；反映其二次結構的指標，如（rú）吸油值等（děng）；反映其表麵化學情況的指標，如表麵各種（zhǒng）羥基的濃度等（děng）。

1、粒徑大小和粒徑（jìng）分（fèn）布由於生成條件、粒子增長的情況存在差別，故白炭黑的粒子（zǐ）直徑並不均一，平常（cháng）所說的粒子直徑，隻具（jù）有統（tǒng）計（jì）平均的意義。

2、比表麵積的測定比表麵積是反映粉料（liào）物質的外表麵積（jī）大小的指標，對於一種多（duō）孔隙性的粉料物質來說，其比表麵積為孔（kǒng）隙內的表（biǎo）麵積和（hé）外表麵積之和。一般來說，粉料物質的粒徑與其比表麵積呈反比關係（xì），所以比表積的測定（dìng）可（kě）定性地反映粉（fěn）體的粒徑大小。由於電子顯微鏡並非所有工（gōng）業單位都能（néng）具備，粉體的粒徑就無法（fǎ）獲得，因而比表麵（miàn）積的測定就具有重要的實際應用價值。

3、表麵羥基的測定白炭黑的表麵存在著矽醇基團，而白炭黑的許（xǔ）多應用直接與這種基（jī）團有關，因此，定量地測定（dìng）表麵羥（qiǎng）基是十分重（chóng）要的。白炭黑表麵羥基的則定的數據，一般包（bāo）括總（zǒng）羥基、相鄰羥基、隔離羥基等。後兩種是以Si-OH的形式結合在白炭黑表麵的，統稱為結合（hé）羥基；總（zǒng）羥（qiǎng）基則是結（jié）合羥基與吸附在白炭黑表麵上的水分（fèn）子中的羥基之和，這幾種羥基數據（jù）可分別在不同（tóng）條件下測定。測（cè）定條件為：

1）由（yóu）白炭黑袋中直接取樣測得的（de）羥基為總羥基量（liàng）；

2）將（jiāng）白炭黑（hēi）於110℃下（xià）烘幹3小時後測定的羥基為結合羥基；

3）將白炭黑於（yú）600℃下烘幹（gàn）3小時後測定的羥基為隔離羥基；

4）結合羥基和隔離基之差則為相鄰羥基。

二次結構的測定國外一般認為二次結構的（de）程度（dù）直（zhí）接影響填料的補強行為，所以測定（dìng）二次結構也（yě）很重（chóng）要。但迄今還沒有一種很好的測（cè）定方法（fǎ），目前應用最廣的方法有二種：一是測定（dìng）在壓縮下的表觀比容；二是測定吸油值。

除了白炭黑外，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補強作用（yòng），它們在矽橡膠中一般不單獨使用，而是與白炭黑作用，以調節矽橡膠的硬度，改善膠料的（de）工藝性能和硫化膠的（de）耐油性能及耐溶性能，降（jiàng）低膠（jiāo）料的成本（běn）。常用的弱補強劑有矽藻（zǎo）土、石英粉、氧化鋅、二氧化鈦、矽酸鋯和碳酸鈣等。