张义纲
（一）前言
1904年英国人马特将炭黑填充在橡胶中获得了补强效果，从此以后，炭黑成为橡胶胶料不可或缺的一个组成部分。尽管经过113年的炭黑填充实践，迄今为止，炭黑补强理论尚不完善。张兆红等在2013年出版的《橡胶补强填充剂》一书中，归纳了前人的炭黑补强认识：1，表面吸附层理论，着眼于炭黑与橡胶之间的界面；2，分子链滑动学说，着眼于橡胶内部的滑动；3，填料相互作用模型，着眼于炭黑网络对外力的反抗；4，结合胶模型，着眼于橡胶与炭黑之间的界面。以上理论认识都着眼于偏重于胶料的一个局部，不能完善地全面解释炭黑补强现象，需要把胶料作为一个整体，考察其中各个部位的相对动态变化，获得新的认识。
胶料由自由胶、结合胶、填料，以及结合胶/填料之间的界面四部分组成，需要考察这四部分之间相对的动态变化。拉伸伸长率、拉伸强度、定伸应力三个参数体现的是在外力拉伸作用下，这四个部位抗拒滑动断裂的阻力。在外力拉伸作用下，自由胶分子链抗拒滑动的阻力可以简称为自由胶拉伸阻力；结合胶分子链抗拒滑动断裂的阻力可以简称为结合胶断裂阻力；炭黑聚集体抗拒变形，内部原生粒子调整排列方向的阻力，可以简称为炭黑变形阻力。结合胶/填料界面抗拒滑动的阻力可以简称为界面滑动阻力。
胶料硫化历程中呈现的拉伸伸长率、拉伸断裂强度、定伸应力这三个参数的变化，反映了在温度场作用下，这四个部位抗拒滑动变形断裂阻力的动态变化。分析这些变化的原因，可以从中获得合理的认识。
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