白炭黑比表面積對膠料靜態(tài)物理性能的影響主要體現(xiàn)在邵爾硬度、定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率和壓縮永久變形上。  因?yàn)?/span>, 白炭黑與膠料形成的混合體系中,兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共同決定著對硫化膠的補(bǔ)強(qiáng)效果:一是白炭黑填料-填料間的相互作用; 另一個(gè)是白炭黑填料-聚合物分子間的相互作用。 當(dāng)整個(gè)體系處于低應(yīng)變場合時(shí), 白炭黑填料間的相互作用 占主導(dǎo)地位; 當(dāng)處于高應(yīng)變場合時(shí), 聚合物分子與填料的相互作用成為主要因素。 隨著白炭黑比表面積增大, 聚合物與填料的相互作用增強(qiáng),使得邵爾硬度、定伸應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度與比表面積呈正相關(guān)變化。但在高應(yīng)變場合下,白炭黑填料間的網(wǎng)絡(luò)被破壞,這種破壞不容易恢復(fù),膠料的物理性能上則表現(xiàn)出來扯斷伸長率大,永久變形大[2]。

沉淀法白炭黑比表面積對膠料動(dòng)態(tài)物理性能的影響是隨著綠色輪胎的發(fā)展而被逐步認(rèn)知的。 大量的研究結(jié)果表明:高比表面積的白炭黑具有較高的表面自由能,在混合體系中重組自聚的傾向增大,難于分散,生熱大。 表現(xiàn)在膠料的物理性能上即60℃tanδ高, 0℃tanδ低, 60℃復(fù)數(shù)模量 E★低。這 3 個(gè)指標(biāo)是衡量輪胎胎面膠動(dòng)態(tài)綜合性能的關(guān)鍵性指標(biāo)。

60 ℃tanδ值被公認(rèn)為是輪胎滾動(dòng)阻力的量度, 它與生熱值呈正相關(guān)變化。 BLUME A等給出了不同比表面積下60℃tanδ與生熱的關(guān)系(圖2)[1]。而 0℃tanδ和60℃復(fù)數(shù)模量 E★分別與濕路面牽引力和耐磨性能相關(guān)。 在綠色輪胎的發(fā)展過程中, 作為補(bǔ)強(qiáng)填料的沉淀法白炭黑經(jīng)歷了兩個(gè)階段的演變,即比表面積從傳統(tǒng)的190～210 m2/g難分散產(chǎn)品降至比表面積為160～180 m2/g的易分散( EDS)