【炭黑產業網】8 月 28 日消息，在橡膠制品生產中，白炭黑的添加用量并非固定數值，而是需要結合橡膠種類、產品應用場景以及預期性能目標進行動態調整，其常規添加范圍為 5% 至 50%，若以每百克橡膠對應添加克數(phr)為單位，則為 5-50 phr。
從不同應用場景來看，各類橡膠制品中白炭黑的用量存在明顯差異。在輪胎制造領域，胎面膠是白炭黑的核心應用部位，為顯著提升輪胎的耐磨性與濕滑路面抓地力，該部位白炭黑添加量需控制在 35-50 phr，不過在此過程中需搭配硅烷偶聯劑使用，以防止填料出現團聚現象。鞋類產品的鞋底橡膠對性能平衡要求較高，白炭黑添加量通常設定在 20-30 phr，這一區間既能保證鞋底具備良好耐磨性，又能維持穿著時的舒適度，若用量過高，易導致鞋底硬度上升，影響穿著體驗。密封制品如門窗密封條、減震部件等，對壓縮永久變形性能要求突出，白炭黑添加量多為 10-20 phr，若超過此范圍，可能在加工過程中出現粘輥問題，影響生產效率。針對三元乙丙橡膠(EPDM)，白炭黑添加量為 5-30 份(即 5-30 phr)，主要作用是增強橡膠的強度、硬度并提升阻燃性，用量低于 5 份時補強效果不足，高于 30 份則會導致橡膠彈性與柔韌性下降。在再生橡膠制品生產中，當再生橡膠與天然橡膠并用時，白炭黑用量需控制在 40-50 份，以此在控制成本的同時保障產品性能，此外，對于淺色再生橡膠制品，白炭黑還可替代炭黑作為補強劑使用。
據炭黑產業網了解，影響白炭黑用量的關鍵因素主要包括四大方面。首先是橡膠類型，天然橡膠對白炭黑的耐受量相對更高，而合成橡膠如丁苯橡膠，其白炭黑添加上限約為 35 phr，明顯低于天然橡膠。其次是目標性能需求，若需提升橡膠制品的強度(如要求拉伸強度≥17.0MPa)與硬度，需提高白炭黑用量;若側重改善橡膠的流動性或加工性能，則需減少用量。從具體數據來看，橡膠邵氏硬度每提升 5 度，白炭黑添加量需增加 8-12 phr，但當硬度超過 60A 后，添加量增加帶來的硬度提升效應會逐漸減弱。再者是成本與工藝因素，白炭黑價格相對較高，實際生產中需在滿足產品性能要求的前提下，合理控制用量以兼顧經濟性;同時，若生產工藝中白炭黑分散性不足，可能需要額外添加活性劑(如二甘醇)，其用量通常為白炭黑的 5%-10%。最后是白炭黑的粒徑與純度，粒徑較小(<100nm)的白炭黑填充增強效果更優，但需與橡膠的孔隙結構相匹配;純度方面，工業級白炭黑(純度≥90%)可滿足多數常規應用需求，而高端應用場景則需使用純度≥99.8% 的氣相法白炭黑產品。
在實際生產應用中，企業需通過多次配方測試，并結合工藝優化(如調整混煉順序)來確定白炭黑的最終用量，以此避免因用量不當導致產品性能下降，或造成原料成本浪費的情況。
