橡胶的晶体起着与填充剂粒子相似的作用
在与活性填充剂混合的橡胶中,大量的橡胶分子被吸附在
填充剂粒子表面上,而且大分子与填充剂粒子间的结合力大于
大分子相互间的作用力,但小于大分子的强度。由于这一中间值
的结合力存在,变形时网络中产生的过应力就不可能大于吸附
力。一旦弹性体某段的过应力等于了吸附力,受应力的大分子
便开始解吸附,因此,在进一步变形时,每一受力大分子受到
的应力也就不再增加。稍受应力和不受应力的链则被填充剂粒
子吸附,并承担部分应力。
所以,当填充橡胶变形时,总的应力比较均匀地分布在弹
性体空间网络的单元之间,从而导致了定伸强度和扯断强度的
增高。当由于解吸附而使应力平衡的可能性消失时,便发生断
裂。
橡胶的晶体起着与填充剂粒子相似的作用,但此时不是发
生表面吸附,而是橡胶的大分子链转变为晶体,由于橡胶的自
补强作用而使强度提高。橡胶的晶体均匀分散在硫f—L胶中,且与
无定形相紧密结合。活性填充剂对结晶橡胶的硫化胶强度只有
很小的影响,这是因为由于橡胶的自补强作用,硫化胶在断裂瞬
间前含有接近于适宜填充量的晶体。因此,再加入活性填充剂
也不会对硫化胶强度的增高有重要影响,但是会提高硫化胶的
定伸强度、撕裂强度和耐磨性。
在某些补强理论中,认为填充剂粒子与橡胶之间生成化学
键有很大意义。尽管这些理论对阐明补强作用和引起补强的综
合原因作了某些补充,但不能解释补强的实质。
对补强效应的多种解释表明了这一现象的复杂性。各种因
素在填充剂补强橡胶中所起的作用,则受弹性体和填充剂的性
质以及硫化胶变形条件的影响。
炭黑是最常用的补强填充剂