白炭黑是一種晶體結(jié)構(gòu)類似于石墨的碳黑，其性能特點(diǎn)在于其表面積大、活性高、分散性好、氧化性強(qiáng)等特性。因此，白炭黑廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、涂料、油墨、化妝品、食品等領(lǐng)域。

橡膠材料經(jīng)過白炭黑補(bǔ)強(qiáng)處理后，其力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能都得到了顯著提高。白炭黑的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理主要包括以下幾個(gè)方面：

1. 增加橡膠材料的表面積

白炭黑粒子具有非常高的比表面積，可以將橡膠材料的表面積增加數(shù)十倍。由于分子間的相互作用力是與表面積成正比的，所以增加表面積可以增加相互作用力，從而提高材料的力學(xué)性能。

2. 增強(qiáng)橡膠材料的物理交聯(lián)

白炭黑可以與橡膠分子發(fā)生物理交聯(lián)作用，從而增強(qiáng)橡膠材料的物理交聯(lián)程度。這種物理交聯(lián)作用可以在橡膠材料的應(yīng)力下發(fā)生，因此可以提高材料的強(qiáng)度和耐磨性。

3. 增強(qiáng)橡膠材料的化學(xué)交聯(lián)

白炭黑表面帶有大量的羥基、羧基等官能團(tuán)，在橡膠材料中可以與硫化劑等發(fā)生化學(xué)交聯(lián)作用，從而增強(qiáng)材料的化學(xué)交聯(lián)程度，提高材料的耐久性和耐熱性。

4. 促進(jìn)硫化反應(yīng)

白炭黑可以促進(jìn)橡膠材料中的硫化反應(yīng)，從而提高橡膠材料的硫化速度和硫化程度。硫化反應(yīng)可以使橡膠材料變得更加交聯(lián)致密，從而提高其力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能。

5. 增加橡膠材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率

白炭黑可以在橡膠材料中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而增加材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。這是因?yàn)榘滋亢诳梢孕纬梢粋€(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高材料的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。

白炭黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠的機(jī)理是多方面的，包括增加表面積、物理交聯(lián)、化學(xué)交聯(lián)、促進(jìn)硫化反應(yīng)和形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。這些機(jī)理相互作用，協(xié)同作用，最終使得橡膠材料的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能得到了顯著提高。