白炭黑（沉淀法）是應(yīng)用于橡膠工業(yè)的白色補強填料沉淀水合二氧化硅的俗稱，白炭黑粒子表面有大量的硅醇基，存在與橡膠大分子化學(xué)結(jié)合的可能性，是白炭黑能成為橡膠無機補強劑的基本條件。白炭黑表面有很強的化學(xué)吸附活性，與白炭黑表面羥基有關(guān)，它可以和水以氫鍵形式結(jié)合，形成多分子吸附層，除此之外，它還可以與很多有機小分子物質(zhì)發(fā)生吸附作用，為了獲得最佳橡膠物理性能，通常我們會在配方中添加醇類、胺類活性劑。

一、白炭黑表面的硅醇基≡Si-OH的負面影響

1、白炭黑存放中吸收空氣中水分，而使自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，即吸潮性

2、白炭黑膠料混煉時極易形成氫鍵而自聚結(jié)團，導(dǎo)致門尼粘度高，混煉加工困難

3、白炭黑的親水性與疏水性橡膠大分子相互排斥，影響著白炭黑在橡膠中的分散

4、活潑的氫離子極易吸附氧化鋅、促進劑等胺類材料，導(dǎo)致延遲硫化，膠料性能下降

二、白炭黑活性劑及作用機理

1、醇和醇胺類的活性劑

醇和醇胺這類助劑—如聚乙二醇（PEG）、三乙醇胺等在橡膠混煉時先被白炭黑吸附，降低白炭黑吸附力，保護胺類促進劑、防老劑以及氧化鋅等不被白炭黑所吸附，使膠料的硫化性能不受干擾。

2、鋅鹽類的分散劑

    白炭黑表面硅醇基（≡Si-OH）極易與脂肪酸鋅發(fā)生陽離子置換反應(yīng)，生成≡Si-OZnR等。硅醇基上氫離子被置換，消弱了白炭黑表面的極性，減少表面解團自聚，降低膠料門尼粘度，有利白炭黑分散但未改善物性。

3、硅烷類的偶聯(lián)劑

   硅烷型偶聯(lián)劑實際是一種具有親水基和親油基的表面活性劑，親水基部分與硅醇基的活性氫離子發(fā)生置換，而親油基部分被橡膠基體所接納，形成白炭黑--硅烷--橡膠基體的化學(xué)鍵，偶聯(lián)劑改善膠料物性，與炭黑比存在混煉工藝困難、模量低、耐磨性差等。

三、常用的白炭黑活性劑（PEG）簡介

聚乙二醇（PEG）這個東西很常用的，各行各業(yè)都有用，在橡膠里面主要是中和填料酸性，加快硫化速度和交聯(lián)密度，具有良好的水溶性，并與許多有機物組份有良好的相溶性，具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性、還能做抗靜電劑及柔軟劑。

一般橡膠里面用PEG-4000，如果分子量太低，相容性不好，容易析出，而且是液體，不好添加，分子量太高，單位質(zhì)量的醇基團少（羥值低），中和酸性效果差點，因為4000的分子量是固體片狀，好加工，添加方便，不易析出，中分子量的聚合物，和橡膠相容性好點，所以一般選擇PEG-4000。

☆PEG作用可以概括以下幾點:

1．加工助劑，可以提高膠料的壓出速度，改善脫模性，并使制品表面光亮，還有助于硫化時水份的排出。在應(yīng)用于輪胎及橡膠模壓制品中時，PEG-4000具有良好的潤滑作用，使制品表面更光滑。在天然橡膠、合成橡膠中的生產(chǎn)工藝中，還可作為內(nèi)脫模劑。優(yōu)點是不揮發(fā)，不生產(chǎn)灰變，脫模后模具保持潔凈。而且模壓制品表面也由于它的加入而更加平滑潔凈。

2．硫化活性劑，,起到調(diào)節(jié)生膠和填充劑(特別是白色)結(jié)合性能的作用，另有降低門尼，提高硫化速率的作用，特別對噻唑類促進劑有較好的活化作用，可以提高硫化速度和交聯(lián)程度。尤其是EPDM白CB補強的擠出微波連續(xù)硫化的配方中。與金屬粘合的制品最好不用PEG

3．酸性填料的活性劑，特別是對白炭黑，可以作為白炭黑的處理劑，以活化硫化體系。濕潤白炭黑等酸性填料表面。一個反應(yīng)是中和，一個類似于覆蓋。因為酸性填料會吸附，請注意，是吸附促進劑。使用量和酸性填料的酸性表面積用量等等成正比。我們基本上可以理解為酸性表面已經(jīng)被中和。當(dāng)然另外的硫化反應(yīng)也會出現(xiàn)酸性什么的，比如HS等。那些就交給氧化鋅去搞定了

4．活化分散劑，在使用各種填料和色料的膠料中作為活化分散劑時，能減少或消除填料對硫化的影響，使各種助劑分散均勻并延長焦燒時間，提高橡膠制品的物理機械性能。在各類彩色橡膠制品中，可以使制品色澤鮮艷。由于本身的極性特征，還可以增強對非極性橡膠（如EPDM）對微波的吸收。