1.2.5炭黑-白炭黑的生产方法

卡伯特公司研发的Vulcan系列、Ecoblack系列以及近年开发的炭黑-白炭黑双相填料、掺硅炭黑或多相炭黑等都是采用有机硅化合物与炭黑的共生技术[19]。根据王梦蛟的研究表明这种共生技术是炭黑在生产过程中混入适量白炭黑对炭黑进行化学改性，以增强炭黑粒子表面活性区，并通过添加适量硅烷偶联剂，以达到滚动阻力基本上能相当于白炭黑的水平[20]。白炭黑与炭黑两者相互惨杂，能够互相消弱彼此间的团聚作用[21]。

Murphy L J的文献还提到在水相溶液中让生成的白炭黑就地沉积在炭黑上制备双相填料的方法[22]。

1.2.6  炭黑-白炭黑补强原理

炭黑-白炭黑是最常用的补强剂之一，研究表明将炭黑与白炭黑并用能够得到性能较好的材料，采用这种新填料的硫化胶,尤其是加入偶联剂以后,其滞后损失得到了大大改善。炭黑-白炭黑的补强性能好，是因为橡胶是有机物，主要由C原子和H原子组成。炭黑里面的C和白炭黑里面的Si，在元素周期表中属于同族元素，核外电子数均为4，元素性质很相似。碳元素和硅元素在橡胶混炼、硫化过程中，参与反应，能够与橡胶分子成键，从而增强了橡胶与填充剂之间的相互作用，达到了补强的效果[23]。文献综述

  另外，也有实验表明,CSDPF填料的粒子越小，凝胶生成量越多，补强效果越好，是因为粒径远小于交联点链段长度时，才能使橡胶分子充分吸附于填料表面[24]。

从上述阐述中可以看出,这种填料特别适用于轮胎胎面胶的制造。下面将讨论商品化CSPDF填料在轮胎胎面胶中的应用进展。

1.2.7 Si-69 

硅烷偶联剂是由硅氯仿（HSiCl3）和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得。硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷，能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团以及能与有机质材料（合成树脂等）化学结合的反应基团同时存在于其中。本实验中用于改性双相填料的改性剂Si-69，是在橡胶料行业中得到成功使用的一种多功能硅烷偶联剂，其应用使橡胶的物理与机械性能得到改善，拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性能等均可以得到明显提高，永久变型得以降低，同时还可以降低胶料粘度、提高加工性能。并且特别适用于以白炭黑或硅酸盐等为补强剂的硫化橡胶体系。论文网

1.2.8 应用

段咏信等研究了2种自制炭黑一白炭黑双相纳米填料的结构及其填充溶聚丁苯橡胶胶料的性能，并将其与炭黑及炭黑-白炭黑共混填充胶料的性能做对比。研究结果表明CSDPF属两相结构，其增强SSBR的物理机械性能与炭黑及炭黑-白炭黑共混填充胶料相似，但加工性能好，Payne效应小，压缩生热低，动态性能优异[25]。

林向阳等研究炭黑/ 白炭黑双相填料(CSDPF) 在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用结果表明,CSDPF 与橡胶间的相互作用较强;与填充普通炭黑或白炭黑的胶料相比较,填充CSDPF 的胶料在高温下的滞后损失较小,耐磨性能明显提高[26]。

1.3 课题内容及研究手段

  本课题主要研究研究炭黑-白炭黑双相粒子，以机械共混法用Si-69对炭黑-白炭黑双相粒子进行改性； 通过红外光谱对改性炭黑-白炭黑双相粒子进行表征； 从磨耗、拉伸疲劳、撕裂、老化以及加工性能等方面研究改性炭黑-白炭黑双相粒子对天然胶各项性能的影响。