矽橡（xiàng）膠成品是通過高溫硫化遇熱而成型，得到我們想好（hǎo）的形狀與結構樣子，而在這種之前（qián）矽橡膠製品還需經曆原材料的幾種過度（dù）方法（fǎ）才能用於矽（guī）膠（jiāo）原（yuán）材料使用，所（suǒ）以其中還需（xū）添加不同的化合物，比如（rú）白炭（tàn）黑，那麽說到白炭（tàn）黑（hēi）它到底能取到哪些主要的作用呢？

目前在很多東莞矽膠產品定（dìng）製的補強填充劑都有沉澱與氣相兩種白炭黑（hēi），而白炭黑主要（yào）是指合（hé）成的二氧化矽（guī）可用於與矽膠材料相互結合達到產品實際的效果。

在實際作用當中白（bái）炭黑是導致矽橡膠結構化的主（zhǔ）要助劑之一，主要是基於白炭黑與高分子量聚矽氧烷巨量的氫鍵作用。矽橡膠製品用（yòng）補強填充劑按其補強效果的不同可分為（wéi）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（jī）為70~400m2/g,補強（qiáng）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。

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

氣相白炭（tàn）黑粒子越細，它的比表麵（miàn）積就越大，則補強效果就越好（hǎo），但操作性（xìng）能就越差。反之（zhī）它的粒子粗些（xiē），比表麵積（jī）也小，補強效果就差，但操作性就要好一些。

氣相白炭（tàn）黑為矽橡膠產品最常用的補強劑（jì）之一，由它補強（qiáng）的膠料硫化後的（de）機械強度高，電（diàn）性能好。氣相白炭黑（hēi）並可與其它補強劑或弱補強劑並用，以製取不同使用要求的膠料。

與用氣相白（bái）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強度稍低，介電性能，特別是受潮後的介電性能較（jiào）差（chà），但耐熱老化性能較好，混煉膠的成本要低得多。當對製品的機械強度要求不高時，可用（yòng）沉澱白炭黑或使之（zhī）與氣（qì）相白炭（tàn）黑（hēi）並（bìng）用。沉澱白炭（tàn）黑的性能受沉澱條件如酸度、溫度等的影響。

白（bái）炭黑可以通過（guò）適宜的化（huà）合物對其（qí）進行處理（lǐ）而製成（chéng）一種表麵疏水的物質。處理的方法主要有液相法和氣相法（fǎ）二種。液相法的條件易於控製，產品質（zhì）量穩定，處理效（xiào）果好（hǎo），但工藝複雜，溶劑（jì）需要回收；氣（qì）相法處理工藝簡單（dān），但產品的質量不夠穩定，處（chù）理效果較差。

表（biǎo）麵處理劑

用作表麵處理劑的物質原（yuán）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）氯矽烷類3）烷氧基矽烷4）六甲基二矽醚5）矽氮烷。

白炭黑對矽橡膠的補強機理被認為有以下二（èr）種。

a.橡膠被填料粒子（zǐ）吸附（fù）填料粒子吸附聚合物，使橡膠分子（zǐ）鏈段直接固（gù）定在填料粒子的（de）附近或者沿（yán）著填料表麵定向或被填料聚集體滯（zhì）留。

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

基於上述（shù）二種作用，使白炭黑對矽橡膠起（qǐ）到（dào）補強作（zuò）用。

白炭黑由於其（qí）生產方法不同，其酸（suān）堿性是不（bú）同的。氣相白炭黑呈酸性，沉澱白炭黑呈堿性。最（zuì）純的無HCl的氣相法（fǎ）白炭黑的pH值（zhí）為6，這是由於白炭（tàn）黑表麵（miàn）的羥基（jī）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的HCl引（yǐn）起的。

白炭黑物理化學性能的測定方法

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

最重要的指標是：反映其初（chū）級結構的指標（biāo），如粒徑尺寸和分散度，比（bǐ）表麵積；反映其二次結構的指標，如吸油值等；反映其表麵化學情況的指標，如表麵各種（zhǒng）羥基（jī）的濃度等（děng）。

1、粒徑大小（xiǎo）和粒徑分布由於生成條（tiáo）件、粒子增長的情況存在差別，故白炭黑（hēi）的粒子直徑並不均一，平常（cháng）所說（shuō）的粒子直徑（jìng），隻具有統計平均的意（yì）義。

2、比表麵積的測定比表（biǎo）麵積是反映粉料物質的外表麵（miàn）積大小（xiǎo）的指標，對於一種多孔（kǒng）隙性的粉料物質來說，其比表麵積為孔隙（xì）內的表麵積（jī）和外表麵積之和。一般來說，粉料物質（zhì）的粒徑與其比表麵積呈反比關係，所以比表（biǎo）積的測定（dìng）可定性地（dì）反映粉體的粒徑大小。由於電子顯微鏡並非所有工業單位都能（néng）具備，粉體的粒徑就無法獲得，因而比表麵積的測（cè）定就具（jù）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，而白炭黑的許多應用直接與這種基團有關，因此，定量地測定表麵（miàn）羥基是十分重要的。白（bái）炭黑表麵羥基的則定的數據，一般包括總羥基、相鄰羥基、隔離羥基等。後兩種是以Si-OH的形式結合（hé）在白炭黑表麵的，統稱（chēng）為結合（hé）羥基；總羥基則是結合羥基與吸附在白炭黑表麵上的水分子中（zhōng）的羥基之（zhī）和，這幾種羥基數據可分別在不同條件下測定。測定條件為（wéi）：

1）由（yóu）白炭（tàn）黑袋中直接取樣（yàng）測得的羥基為總羥基量；

2）將白炭黑於110℃下烘幹3小時後測定（dìng）的羥基為結合羥基；

3）將白炭（tàn）黑於600℃下烘幹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程度直接影響填料的補強行為，所以測定二次結構也很重要（yào）。但迄今（jīn）還沒有一種很（hěn）好的測定方法，目前應（yīng）用（yòng）最廣的方法有二（èr）種：一是測定在壓（yā）縮下的表觀比容；二是測定吸油值。

除了白炭黑外，還有（yǒu）一類弱補強填充（chōng）劑，也可（kě）稱作惰性填料，對矽橡（xiàng）膠隻起很小的補強作用（yòng），它們在（zài）矽橡膠中一般不單獨（dú）使用，而是與白炭黑作用，以調節（jiē）矽橡膠的硬度，改善（shàn）膠料的工藝性能和硫化膠的耐油性能及耐溶性能，降低膠（jiāo）料的成本。常用的弱補強劑有矽藻土（tǔ）、石英粉（fěn）、氧化鋅、二氧化鈦、矽酸鋯和碳酸鈣等。