加氢石油树脂与炭黑在橡胶中的分散性协同效应


加氢石油树脂与炭黑在橡胶中存在显著的分散性协同效应,这种协同效应有助于改善橡胶的性能,其作用机制主要体现在以下几个方面:

降低橡胶黏度:加氢石油树脂具有较低的黏度,在橡胶混炼过程中,它能够降低橡胶的门尼黏度,例如,在丁苯橡胶制作乘用车子午线胎面胶时,配合4-7份氢化树脂能降低门尼黏度5个单位,这使得橡胶分子链的运动更加容易,为炭黑的分散提供了更好的介质环境,有利于炭黑在橡胶中更均匀地分散。

改善界面相容性:加氢石油树脂的烷基侧链具有空间位阻效应,这效应可以降低炭黑粒子之间的内聚力,减少炭黑的团聚现象,使炭黑能够以更小的聚集体形式分散在橡胶中。同时,它还能改善炭黑与橡胶之间的界面相容性,增强炭黑与橡胶分子链之间的相互作用,从而提高炭黑的分散效果,例如,在填充55份白炭黑的胶料中,加入加氢石油树脂后,阻燃粉末结团率降低57%

增强湿润能力:炭黑的粒径越小,比表面积越大,越难以被湿润和分散。加氢石油树脂可以在炭黑表面形成一层薄薄的保护膜,增加橡胶对炭黑的湿润能力,使橡胶能够更好地包裹炭黑粒子,进而促进炭黑的分散。

促进分散过程:在橡胶混炼过程中,加氢石油树脂作为一种低分子量的物质,能够优先吸附在炭黑粒子的表面,降低炭黑粒子的表面能,使其更容易在橡胶中分散。同时,它还可以作为一种润滑剂,减少炭黑粒子与橡胶分子链之间的摩擦阻力,进一步促进炭黑的分散。

形成网络结构:加氢石油树脂与炭黑在橡胶中可以形成物理结点,这些物理结点能够放大内摩擦,实现机械能向热能的高效转化,同时也有助于稳定炭黑的分散状态,防止炭黑粒子在橡胶中再次团聚。

本文来源:河南向荣石油化工有限公司 http://www.upresinchem.com/