【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】8 月 28 日消息，在橡膠制品生產(chǎn)中，白炭黑的添加用量并非固定數(shù)值，而是需要結(jié)合橡膠種類、產(chǎn)品應(yīng)用場景以及預(yù)期性能目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，其常規(guī)添加范圍為 5% 至 50%，若以每百克橡膠對應(yīng)添加克數(shù)(phr)為單位，則為 5-50 phr。

從不同應(yīng)用場景來看，各類橡膠制品中白炭黑的用量存在明顯差異。在輪胎制造領(lǐng)域，胎面膠是白炭黑的核心應(yīng)用部位，為顯著提升輪胎的耐磨性與濕滑路面抓地力，該部位白炭黑添加量需控制在 35-50 phr，不過在此過程中需搭配硅烷偶聯(lián)劑使用，以防止填料出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。鞋類產(chǎn)品的鞋底橡膠對性能平衡要求較高，白炭黑添加量通常設(shè)定在 20-30 phr，這一區(qū)間既能保證鞋底具備良好耐磨性，又能維持穿著時(shí)的舒適度，若用量過高，易導(dǎo)致鞋底硬度上升，影響穿著體驗(yàn)。密封制品如門窗密封條、減震部件等，對壓縮永久變形性能要求突出，白炭黑添加量多為 10-20 phr，若超過此范圍，可能在加工過程中出現(xiàn)粘輥問題，影響生產(chǎn)效率。針對三元乙丙橡膠(EPDM)，白炭黑添加量為 5-30 份(即 5-30 phr)，主要作用是增強(qiáng)橡膠的強(qiáng)度、硬度并提升阻燃性，用量低于 5 份時(shí)補(bǔ)強(qiáng)效果不足，高于 30 份則會(huì)導(dǎo)致橡膠彈性與柔韌性下降。在再生橡膠制品生產(chǎn)中，當(dāng)再生橡膠與天然橡膠并用時(shí)，白炭黑用量需控制在 40-50 份，以此在控制成本的同時(shí)保障產(chǎn)品性能，此外，對于淺色再生橡膠制品，白炭黑還可替代炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑使用。

據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，影響白炭黑用量的關(guān)鍵因素主要包括四大方面。首先是橡膠類型，天然橡膠對白炭黑的耐受量相對更高，而合成橡膠如丁苯橡膠，其白炭黑添加上限約為 35 phr，明顯低于天然橡膠。其次是目標(biāo)性能需求，若需提升橡膠制品的強(qiáng)度(如要求拉伸強(qiáng)度≥17.0MPa)與硬度，需提高白炭黑用量;若側(cè)重改善橡膠的流動(dòng)性或加工性能，則需減少用量。從具體數(shù)據(jù)來看，橡膠邵氏硬度每提升 5 度，白炭黑添加量需增加 8-12 phr，但當(dāng)硬度超過 60A 后，添加量增加帶來的硬度提升效應(yīng)會(huì)逐漸減弱。再者是成本與工藝因素，白炭黑價(jià)格相對較高，實(shí)際生產(chǎn)中需在滿足產(chǎn)品性能要求的前提下，合理控制用量以兼顧經(jīng)濟(jì)性;同時(shí)，若生產(chǎn)工藝中白炭黑分散性不足，可能需要額外添加活性劑(如二甘醇)，其用量通常為白炭黑的 5%-10%。最后是白炭黑的粒徑與純度，粒徑較小(<100nm)的白炭黑填充增強(qiáng)效果更優(yōu)，但需與橡膠的孔隙結(jié)構(gòu)相匹配;純度方面，工業(yè)級白炭黑(純度≥90%)可滿足多數(shù)常規(guī)應(yīng)用需求，而高端應(yīng)用場景則需使用純度≥99.8% 的氣相法白炭黑產(chǎn)品。

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，企業(yè)需通過多次配方測試，并結(jié)合工藝優(yōu)化(如調(diào)整混煉順序)來確定白炭黑的最終用量，以此避免因用量不當(dāng)導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降，或造成原料成本浪費(fèi)的情況。