技术背景

    传统白炭黑作为橡胶制品的重要补强填料，在实际应用中存在两大问题：一是与橡胶基体相容性差，易发生团聚；二是对橡胶制品耐磨性的提升效果有限，难以满足鞋材、轮胎等高频使用场景对耐磨性能的要求。

制备工艺路线

    以水稻秸秆灰、玉米秸秆灰、花生壳灰、稻壳灰等农业废弃物为硅源，经水洗、碱溶中压溶解得到生物基水玻璃，再与二氧化碳进行一级碳化反应，固液分离后获得二氧化硅滤饼，经粉碎打浆制成浆料，最后经二级碳化反应及干燥固化，制得生物基高耐磨白炭黑。

改性偶联剂设计

    自主研发的改性偶联剂以二氯二苯基硅烷和丙烯腈为原料，在复配催化剂作用下生成烯腈类氯硅烷，再与十六烷基醇水解制得。该分子结构含有多个活性位点：醇羟基可与白炭黑表面形成牢固的硅氧共价键；长烷链和苯基可在白炭黑表面形成疏水高分子层；残余羟基还能与橡胶助剂发生交联反应，形成多交联网络。

性能表现

    该白炭黑在橡胶基体中分散均匀，填料-橡胶界面结合紧密，Payne效应明显减弱。应用于天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶及硅橡胶等体系，复合制品在拉伸强度、定伸应力等力学性能上表现优良，耐磨性较使用常规硅烷偶联剂或市售白炭黑的产品更为突出，同时混炼胶门尼粘度较低，加工流动性良好。