白炭黑比表面積對膠料靜態(tài)物理性能的影響主要體現(xiàn)在邵爾硬度、定伸應力、拉伸強度、扯斷伸長率和壓縮永久變形上。  因為, 白炭黑與膠料形成的混合體系中,兩種網(wǎng)絡結構共同決定著對硫化膠的補強效果:一是白炭黑填料-填料間的相互作用; 另一個是白炭黑填料-聚合物分子間的相互作用。 當整個體系處于低應變場合時, 白炭黑填料間的相互作用 占主導地位; 當處于高應變場合時, 聚合物分子與填料的相互作用成為主要因素。 隨著白炭黑比表面積增大, 聚合物與填料的相互作用增強,使得邵爾硬度、定伸應力和拉伸強度與比表面積呈正相關變化。但在高應變場合下,白炭黑填料間的網(wǎng)絡被破壞,這種破壞不容易恢復,膠料的物理性能上則表現(xiàn)出來扯斷伸長率大,永久變形大[2]。

沉淀法白炭黑比表面積對膠料動態(tài)物理性能的影響是隨著綠色輪胎的發(fā)展而被逐步認知的。 大量的研究結果表明:高比表面積的白炭黑具有較高的表面自由能,在混合體系中重組自聚的傾向增大,難于分散,生熱大。 表現(xiàn)在膠料的物理性能上即60℃tanδ高, 0℃tanδ低, 60℃復數(shù)模量 E★低。這 3 個指標是衡量輪胎胎面膠動態(tài)綜合性能的關鍵性指標。

60 ℃tanδ值被公認為是輪胎滾動阻力的量度, 它與生熱值呈正相關變化。 BLUME A等給出了不同比表面積下60℃tanδ與生熱的關系(圖2)[1]。而 0℃tanδ和60℃復數(shù)模量 E★分別與濕路面牽引力和耐磨性能相關。 在綠色輪胎的發(fā)展過程中, 作為補強填料的沉淀法白炭黑經(jīng)歷了兩個階段的演變,即比表面積從傳統(tǒng)的190～210 m2/g難分散產(chǎn)品降至比表面積為160～180 m2/g的易分散( EDS)