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結(jié)構(gòu)

這是炭黑分子構(gòu)成聚合物的三維融合度指標(biāo)，炭黑聚合物是由大量的炭黑分子構(gòu)成的。聚合物的形態(tài)以及支化度被稱為結(jié)構(gòu)。

高結(jié)構(gòu)炭黑粘度高，導(dǎo)電性強(qiáng)，作為特征炭黑易于分散。通過形狀分布的電磁分析、吸油或孔隙體積分析可以獲得聚合結(jié)構(gòu)指標(biāo)。

炭黑結(jié)構(gòu)水平可以最終確定其應(yīng)用在橡膠中的幾個(gè)重要屬性。炭黑結(jié)構(gòu)增強(qiáng)可以增加其模量，硬度，導(dǎo)電性，并改進(jìn)其分散性，但是會(huì)增加混煉膠的粘度。

表面化學(xué)或表面活性

這是炭黑制造和熱歷史的過程，通常指的是附著在炭黑表面的含氧基團(tuán)。

特種炭黑的氧化表面提高顏料濕潤度、分散性、流變和在特定系統(tǒng)中的整體性能。其他情況下，氧化過程會(huì)提高炭黑的電阻率，使之更具親水性。表面活性是通過炭黑表面“活性官能團(tuán)”成分?jǐn)?shù)量來衡量的。高活性通常代表著低酸堿度值。

我們很難測量橡膠炭黑的表面活性，它通常都是通過橡膠的耐磨性、抗拉伸性、滯后性和模量等性能體現(xiàn)出來的。表面活性對(duì)于固化特性的影響很大程度上依賴于使用的固化系統(tǒng)。

孔隙

這是炭黑的基本屬性，在生產(chǎn)過程中可以進(jìn)行控制。它會(huì)影響表面積，使總表面積（NSA）大于外表面積（STSA）。

導(dǎo)電性的特種炭黑孔隙度高，孔隙度的提高使混煉膠在增加炭黑用量的同時(shí)保持混煉膠的比重。這會(huì)在用量固定的前提下增加復(fù)合物的模量和導(dǎo)電性。

物理形態(tài)在將炭黑與分散設(shè)備相匹配時(shí)至關(guān)重要。物理形態(tài)（造?；蛘叻勰?huì)影響到處理和混合特性。

最終分散度也是混合過程和使用設(shè)備的函數(shù)。粉末狀炭黑適用低剪切和三輥式滾壓機(jī)。粒狀炭黑適用研磨機(jī)、磨球機(jī)和其他高能設(shè)備。粒狀炭黑低塵、利于管道輸送但是堆積密度高，粉末狀炭黑分散性良好。

物理形態(tài)

炭黑基本粒子大小是通過電子顯微鏡測量的，它是影響橡膠應(yīng)用性以及特種炭黑著色性能的根本屬性。

對(duì)于特種炭黑來講，炭黑粒徑直徑越小，表面面積越大，著色性能越強(qiáng)。高表面面積意味著黑度高，傳導(dǎo)性強(qiáng)，耐老化，粘度大，但是能耗高。

對(duì)于橡膠來講，細(xì)微的顆粒致使強(qiáng)度增加，抗磨性強(qiáng)，粘度更高。然而，分散細(xì)微顆粒需要更多的混合時(shí)間和能量。炭黑粒徑的典型大小一般是從8納米到100納米。工業(yè)上將表面面積作為炭黑精細(xì)度，也就是炭黑粒徑的測試標(biāo)準(zhǔn)。

基本粒子大小