Page 126 - 《橡塑技术与装备》2025年3期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

“DBP 吸收是一种用于表征炭黑结构的测试。团 对 CSH 进行了密度测试，数据见表 3。CSH 的
聚体的几何形状越复杂，其结构就越高。结构与加工 密度远低于炭黑。事实上，它甚至比煤粉的密度还低，
性能有关，结构较高的炭黑往往具有更好的分散性。 而煤粉因其比重低，可用于减轻重量和降低体积成本。
N774 炭黑的结构远高于 CSH 炭黑。事实上，CSH 炭 这意味着，如果成功，CSH 可以作为一种低比重填料，
黑的结构比 N990 炭黑更低。” 用于减轻侧壁应用中橡胶制品的重量，从而提高燃油
对 CSH 进行了 ASTMD3849 炭黑分型测试，测 经济性。
试结果表明 CSH 并不具有标准炭黑形态中类似葡萄串 对 CSH 进行了改良筛分试验，以了解有多少材料
的聚集 / 团聚结构。CSH 呈块状和扁平状，其长宽比 可 通 过 80 M、100 M 和 325 M 筛， 数 据 见 表 4。 标
更像黏土或滑石矿物填料。由于 CSH 的结构差异很大， 准的橡胶填料应该有 95% 或更多通过 325M 筛。这表
因此无法确定粒度。正常炭黑形态和 CSH 形态的示例 明 CSH 的研磨工艺需要进一步改进。
见图 7 和图 8。 表 4 改良筛分残留物
% 突破 8 000 万 % 突破 10 000 万 % 突破 32 500 万
280 s 91% 83% 44%
表 5 轮胎胎侧配方
对照组，份 25CSH，份
天然橡胶 50.00 50.00
聚丁二烯橡胶 50.00 50.00
炭黑，N774 55.00 41.25
CSH 13.75
活化系统 5.00 5.00
抗氧化剂系统 6.00 6.00
硫化体系 3.00 3.00
169.00 169.00

CSH 用作 N774 的 25% 替代品，并混入模型轮胎
图 7 炭黑形态
胎侧配方中，配方见表 5。两个批次都在 1.6 升 BR 本
伯里密炼机中进行了两次混炼，然后在双辊开炼机上
开炼和冷却。
混炼数据见表 6 和图 9~ 图 12。N774 和部分替
换了 CSH 的 N774 混炼效果非常相似。每个批次都进
行了 MDR 流变测试（ASTMD5289），数据见表 7 和
图 13。尽管 CSH 的 pH 值与炭黑相似，但它仍然缩短
了焦烧时间和 T 90 硫化时间。不过，它的最小扭矩与
N774 相似，这意味着它将具有与 N774 相似的黏度特
图 8 CSH 形态
性。它还具有类似的最大扭矩特性，这表明它具有类
对 CSH 进行了氮吸附测试（ASTMD6556）， 以 似的硬度和 / 或交联密度。
确定其表面积，该测试无法确定表面积数值。对 CSH 表 6 混炼数据
进 行 了 pH 值 测 试（ASTMD1512）， 其 数 据 见 表 2。 时间 /min 温度 /℃ 综合能耗 /HP×min
一次混炼
填料的 pH 值可显示其对硫化性能的影响。填料的酸 N774 对照组 8.48 148.22 118.03
性越强，硫化速度越慢，焦化速度越快。CSH 的 pH N774/CSH(75:25) 7.00 148.66 93.93
终炼
值与炭黑相似。 N774 对照组 2.35 103.74 31.35
表 2 炭黑的 pH 值 N774/CSH(75:25) 2.35 104.47 34.36
CSH 炭黑
pH 9.04 8.012.0 对每种胶料在 150 ℃下进行 T 90 +2 min 的模塑，
并测试其未老化物理性能（ASTMD412），数据见图
表 3 密度
14~17。用 25%CSH 替代 N774 后，拉伸性能显著提高。
CSH 炭黑
密度 1.21 1.80 添加 CSH 增加了较高伸长率下的模量特性，而较

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