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本文首先通过红外光谱、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪等对国产高分散白炭黑的元素组成、表面基团、粒子微观结构和尺寸分布等进行了表征；然后在标准配方和实用配方中,借助常规力学性能、动态力学分析(RPA、DMTS)、TEM测试等现代分析测试方法,探讨了白炭黑结构与性能的相关性,并与国际上先进的高分散性白炭黑进行对比。最后还考察了白炭黑和炭黑种类、并用比及不同改性方法(偶联剂、极性橡胶)对胶料的微观结构、填料网络、静态力学性能和动态力学性能的影响。研究结果表明：国产白炭黑HD120与HD165与罗地亚公司产品相比：一次结构粒径较大；表面羟基含量低凝胶含量高；粒子没有造粒容易飞扬,在胶料中容易团聚,分散性较差；国产白炭黑的PH值较高,促进硫化使得正硫化时间变短；初级粒子有比较明显的粘连现象发生；填充胶料的物理机械性能和动态力学性能较差。根据实验结果,白炭黑生产厂家重新调整生产工艺参数并采用了微珠造粒技术制备的165MP与120MP微观结构与罗地亚公司白炭黑相差不大,在低滚动阻力轮胎配方与冬季轮胎配方中均表现出良好的性能。白炭黑与炭黑并用可提高补强效果。随白炭黑用量的增大,SSBR硫化胶的硬度、100%定伸应力、300%定伸应力和拉伸强度均呈上升趋势,而拉断伸长率下降。当白炭黑/炭黑并用比为30/20时,撕裂强度获得最大值；SSBR硫化胶综合力学性能和动态力学性能均最佳,胶料获得了较低的滚动阻力和优良的抗湿滑性。TEM观察结果表明,在橡胶基体中炭黑/白炭黑的粒径与形状区分明显；Si69改性白炭黑在SSBR中的分散较为均匀；白炭黑/炭黑并用时,白炭黑/炭黑与SSBR基体界面模糊,填料分散均匀,填料网络化程度降低。NXT改性白炭黑填充的胶料具有最好的加工安全性,生热和永久变形率较低；Si747改性白炭黑填充胶获得了良好的抗湿滑性和较低的滚动阻力；Si69改性白炭黑填充胶料获得了最佳的力学性能。加入极性橡胶可以提高炭黑／白炭黑并用填充SSBR橡胶的性能。随着极性橡胶用量的增加,SSBR的硫化速度加快,硬度、300%定伸应力均呈上升趋势,阿克隆磨耗量与疲劳温升均呈下降趋势。TEM分析可知加入适量的极性橡胶,可以减轻白炭黑在橡胶基体中的团聚情况,降低填料的网络化程度。