第一に、ゴムに対するカーボンブラックの補強効果は、粒径、集束体の形状および粒子の表面化学のようなカーボンブラックの性質に依存する。 それはカーボンブラックの特定の性質だけに依存するのではなく、カーボンブラックの様々な基本的性質の複合効果の結果に依存する。 カーボンブラックの粒径は、カーボンブラックの強化における重要な要素です。 カーボンブラックが細かいほど、補強性能は優れている。 業界では、耐摩耗性の高いファーネスブラックHAFが標準、比表面積が80平方メートル/グラム、相対補強率が100、その他のカーボンブラックが100より高いか低い、と決定しています。面積は50平方メートルを超えています、より良い補強を示しただけです。 カーボンブラックの粒径が５０μｍ未満であるとき、すなわち、加硫ゴムの架橋点とセグメントの長さとの間の大きさが同程度であるとき、それはより良好な強化および実を示すことができる。 カーボンブラック粒子の比表面積は１グラム当たり１５０〜２００平方メートルであり、そして粒径は架橋点間のセグメントの長さよりもずっと小さい。 このとき、ゴム分子セグメントをカーボンブラック粒子の表面に十分に吸着させることができ、両者は強固に結合している。 一緒に。 カーボンブラックの比表面積は、ゴムによって生成されるカーボンブラックゲルの量に大きな影響を与えます。 比表面積は大きく、そしてゲル形成量はより多く、そしてゲル形成量はカーボンブラックの補強効果の重要な指標である。 カーボンブラックのゲルはゴムとカーボンブラックの組み合わせであるため、カーボンブラックの補強構造の形成に寄与する。 カーボンブラックの粒径は、加硫ゴムの物理的および機械的性質に大きな影響を与えます。 例えば、天然およびスチレン - ブタジエン加硫物の引っ張り強度に対する粒子サイズの影響、引っ張り強度は粒子サイズの減少と共に増加し、そして引っ張り強度もまた続く。 粒度は減少および減少するが、ある程度はある程度の値になり、そして粒度が減少するにつれて伸びは減少し、そしてある程度は減少する。 カーボンブラックの粒径はまた、加硫物の耐摩耗性、弾力性、硬さおよび永久圧縮変形に大きな影響を及ぼす。 カーボンブラックの粒径が小さければ小さいほど、加硫物の耐摩耗性が良くなり、カーボンブラックが大きく変化することを実験は示している。 毎時の粒度は、加硫物の発熱およびヒステリシス損失を増大させ、そしてより少ない弾性を示す。 粒径が大きくなり、引裂強度が低下する。 カーボンブラックの粒度も加硫物の硬度に大きな影響を及ぼし、そして比表面積が増加するにつれて硬度は増加する。 しかしながら、硬度はある値まで増加した後に変化しない。 引張強度、伸び、硬さ、引裂強度などの特性はすべて、比表面積の関数として大きな転換点を示しています。
第二に、カーボンブラック構造の程度が補強特性に及ぼす影響、カーボンブラック構造の程度は、加硫ゴムの補強特性に重要な影響を及ぼし、加硫ゴムの引張強度と有意な相関関係を有する。 異なる構造度を有するカーボンブラックは、加硫物の同じ補強効果を得ることができる。 必要なカーボンブラックの量は異なります。 カーボンブラック構造が大きい場合、その量は比較的少なくてよい。 これは主にカーボンブラックとカーボンブラックの粒子の補強効果です。 集合体の封じ込め量には直接の関係があります。 構造の程度は引張強さに最も顕著な影響を与えます。 同じ粒径の下では、構造度が高いほど、引張強度が大きい。 カーボンブラックの構造度を上げると、伸びが下がり、引張強度と硬度が上がり、特に耐摩耗性が向上する。
カーボンブラック構造の程度も加硫物の動的性質に影響を与える。 同じ疲労条件下で、高構造カーボンブラックは加硫物のヒステリシスロスおよび発熱を改善することができる。 しかし、同じ変形荷重の下では、大きな引張強度のために、変形能力は小さく、ヒステリシス損失および発熱は減少する。
カーボンブラック構造の程度は、結晶質ゴムまたは非晶質ゴムの強化特性に異なる影響を与える。 高構造カーボンブラックは、結晶質ゴムよりも非晶質ゴムの引張強度または引裂強度にはるかに大きな影響を及ぼす。 これに対し、低構造カーボンブラックは、非晶質ゴムよりも引張強度または引裂強度および結晶性ゴムに対する補強効果が高い。
カーボンブラックの構造度は、加硫ゴムの導電性に大きな影響を与えます。 構造が高ければ高いほど、導電性は強くなります。 例えば、アセチレンブラックは高度の構造を有し、加硫ゴムに最大の導電性を与える。