炭黑为什么能增加橡胶轮胎的耐磨性

　　我们现在都知道炭黑主要用于橡胶轮胎行业中，而且可以提高橡胶轮胎的耐磨性，但很少有朋友知道为什么炭黑可以增强橡胶轮胎的耐磨性。这主要是因为碳是相对比较稳定的物质，在一般情况下，不易发生变化。下面玖陆灵碳黑网为大家介绍一下炭黑在橡胶轮胎上增强耐磨性的应用。

　　炭黑为什么能增加轮胎的耐磨性

　　轮胎里添加炭黑的作用是增加橡胶的强度、增强耐磨性。没有增强的橡胶，其强度是很低的，而炭黑是很好的补强剂，这也是为什么我们见到的橡胶大多是黑色的原因。这主要因为炭黑聚集体的表面可与橡胶基体发生物理和化学交联，单个聚集体上可连接有多条分子链，使疏松的高分子链段变成整体，从而大幅提高橡胶的力学性能。

　　橡胶里添加炭黑能增加耐磨性

　　炭黑表面的纳米结构使橡胶胶料的抗拉伸破坏能与拉伸强度一起增大,故磨耗量减小。在两个聚集体之间的距离或网眼的大小和多少与其补强性能有一定的相关性,直接反映出橡胶胶料的耐磨性。在对填料网络的研究中发现,橡胶胶料的耐磨性与炭黑的品种无关,只有当聚集体间的距离为20 nm时,橡胶胶料的耐磨性最好[3,4]。这可以解释为所有的炭黑都具有纳米结构,在炭黑表面有5~8 nm的低运动性橡胶覆盖层,只有当聚集体间距离为20 nm时,聚集体间实际可运动的橡胶层仅有4~10 nm。由于这层自由活动的橡胶层在受外力作用时发生的形变既能化解外力的作用,将外力产生的机械能转变成热能,又能使橡胶弹性体因具有应变而不被破坏,使橡胶弹性体具有最佳的补强作用。对此我们还需进一步研究。此外,在苛刻的条件下,只有表面具有丰富的纳米结构的炭黑才能为橡胶胶料提供足够的抗撕裂能量。总之,炭黑的纳米结构对橡胶胶料耐磨性的影响至关重要,也极其复杂。

　　为什么加入炭黑能增强耐磨性

　　这是1912年人们发现炭黑对橡胶具有补强作用可以增加橡胶的耐磨性能。这主要是因为炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。而且碳元素本身就具有稳定性，如现在很坚硬的金刚石就是碳元素，虽然炭黑中碳原子的排列方式类似于石墨，组成六角形平面，而不同于金刚石，但这样的炭黑也是可以提高橡胶的耐磨性的。

　　炭黑对橡胶性质的影响

　　炭黑作为橡胶的补强剂，可以提高橡胶的模量，断裂强度，耐磨性等性能。炭黑也对橡胶的熔体剪切粘度，拉伸粘度有重要的影响。可以说炭黑对橡胶性质的影响是全方面的。