[发明专利]一种白炭黑在胶料中分散性的表征方法

说明书

本发明涉及橡胶生产领域，尤其涉及一种白炭黑在胶料中分散性的表征方法。该方法包括以下步骤：1)对含有白炭黑和试验硅烷偶联剂的胶料在密炼机中进行母胶混炼，混炼过程中不加入硫化剂；2)将混炼后的胶料分成A胶料和B胶料两部分，将A胶料直接在橡胶加工分析仪器进行应变扫描测试；3)对B胶料进行热处理；4)热处理完的B胶料立刻放入液氮中，然后移至橡胶加工分析仪器中进行应变扫描测试；5)使用参比硅烷偶联剂和使用不含硅烷偶联剂替换步骤1)中的试验硅烷偶联剂进行相同配方胶料的混炼，混炼后的胶料同样按照2)‑4)步骤处理；6)对橡胶加工分析仪器应变扫描的结果进行处理。本发明的检测方法可以定量，重现性强，判断准确。

技术领域

本发明涉及橡胶生产领域，尤其涉及一种白炭黑在胶料中分散性的表征方法。

背景技术

上世纪50年代，白炭黑运用在胶料中少量替代炭黑，具有提高撕裂强度的作用。上世纪70年代，发现白炭黑与硅烷偶联剂共同使用时，具有提高轮胎湿抓和降低轮胎滚动阻力的作用。进入21世纪以来，随着环境问题的恶化，白炭黑在绿色轮胎中的使用得到了更多的关注和研究。2009年以来，欧盟、美国、日本及我国都提出了各自轮胎的标签法，为了达到标签法的等级，白炭黑使用量逐步增加是一种趋势。

白炭黑在胶料中分散性较差的原因：白炭黑的粒径较小，且表面有大量的硅羟基，即使在与胶料的混炼过程中被打散，也会再次聚集在一起，特别是在高温硫化过程中，白炭黑的团聚特别明显，从而影响胶料的加工及使用性能。影响白炭黑团聚的因素有表面积、微观结构、聚集态形状、表面化学性等，非常复杂。

高分散白炭黑，按其定义，在胶料中具有较高的分散性，越来越多的公司投入到了这种白炭黑的研究和开发中，但是，对于白炭黑是否具有高分散性，何种分散程度可以称之为高分散往往是用户自己判断，缺乏统一而有说服力的依据。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种白炭黑在胶料中分散性的表征方法，该方法用于判断白炭黑在胶料中分散性。本发明的检测方法可以定量，重现性强，判断准确。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

1)对含有白炭黑和试验硅烷偶联剂的胶料在密炼机中进行母胶混炼，混炼过程中不加入硫化剂；

2)将混炼后的胶料分成A胶料和B胶料两部分，将A胶料直接在橡胶加工分析仪器进行应变扫描测试，根据公式1获得△G'_热处理前，

公式1如下：△G'＝G'_{0.23％的应变}-G'_{500％的应变}；

G'_{0.23％的应变}为0.23％应变时的弹性模量，G'_{500％的应变}为500％应变时的弹性模量；

3)对B胶料进行热处理，热处理时间为10～20min，温度为150～170℃；

4)热处理完的B胶料立刻放入液氮中，然后移至橡胶加工分析仪器中进行应变扫描测试，按公式1获得△G'_热处理后；按公式2进行以下的计算，获得δ(△G′)test silica；

公式2如下：δ(△G')＝△G'_热处理后-△G'_热处理前；

5)使用标准硅烷偶联剂替换步骤1)中的试验硅烷偶联剂进行相同配方胶料的混炼，混炼后的胶料同样按照2)-4)步骤处理，获得δ(△G′)标准；

6)使用不含硅烷偶联剂的配方进行混炼，混炼后的胶料同样按照2)-4)步骤处理，获得δ(△G′)no silica；

7)对橡胶加工分析仪器应变扫描的结果采用公式3进行处理

公式3如下：最终白炭黑分散性