Ж. С. Шашок, А. В. Касперович, Е. П. Усс

Изменение условной прочности при растяжении резин
при введении технического углерода 
Каучук 
Условная прочность при растяжении, МПа 
Ненаполненный 
вулканизат 
Вулканизат, наполненный 
техническим углеродом 
Бутадиенстирольный
3,5 
24,6 
Бутадиеннитрильный 4,9 
28,1 
Этиленпропиленовый 3,5 
21,1 
Акрилатный 2,1 17,6 
В случае кристаллизующихся каучуков прирост прочности не 
превышает 30–50% по сравнению с ненаполненными резинами. 
Условная прочность при растяжении возрастает с уменьшением 
размера частиц при условии постоянства химической поверхно-
сти и структурности технического углерода. Этот эффект осо-
бенно ярко выражен в различных марках технического углерода 
вблизи оптимума наполнения. Как правило, для более дисперсных 
наполнителей оптимум наполнения наблюдается при меньшем 
содержании наполнителя. Для большинства широко используе-
мых эластомеров показатель возрастает с увеличением содержа-
ния кислорода в наполнителе при прочих равных условиях. Ус-
ловная прочность при растяжении, как правило, понижается с 
увеличением структурности технического углерода, однако при 

---

30
повышенных температурах имеет место обратный эффект. При не-
однородном распределении наполнителей или других ингредиен-
тов наблюдается снижение прочности резин [5, 6]. 
Твердость резин также является функцией типа каучука,
наполнителя и степени наполнения. Однако зависимость «твер-
дость – наполнение» не носит экстремального характера и обычно 
возрастает с увеличением содержания технического углерода. 
Установив предварительно значения твердости и условной 
прочности при растяжении, рассматривают другие важные свойства 
резин, определяющие эксплуатационные характеристики готового 
изделия. К таким свойствам относятся: относительное удлинение при 
разрыве; сопротивление многократному растяжению; накопление 
остаточной деформации при сжатии; гистерезисные свойства (на-
пример, полезная упругость и теплообразование); сопротивление 
тепловому старению; электрические свойства; сопротивление воз-
действию растворителей и т. д. В соответствии с заданным уровнем 
вышеперечисленных показателей и руководствуясь опытными дан-
ными о воздействии на них наполнителей, выбирают тип техниче-
ского углерода и степень наполнения. 
Тип технического углерода и его содержание оказывают значи-
тельное влияние практически на все технологические свойства рези-
новых смесей. Наличие в рецептуре резиновой смеси технического 
углерода является причиной увеличения вязкости, причем чем она 
больше, тем выше степень дисперсности наполнителя. Следует от-
метить, что на абсолютное значение вязкости смеси существенное 
влияние оказывает и тип полимера. Так, при равных степенях напол-
нения обычно наибольшая величина вязкости наблюдается у резин на 
основе бутадиен-стирольных каучуков, а наименьшая – у полиизо-
преновых и бутилкаучука. 
В табл. 13 приведено обозначение марок технического угле-
рода в различных нормативных документах [5, 6]. 
Качество резин находится в прямой зависимости от степени 
диспергирования наполнителей в каучуковой матрице, которая, в 
свою очередь, определяет время изготовления резиновой смеси. 
Экспериментальным путем установлено, что чем больше степень 
дисперсности технического углерода, тем труднее он диспергиру-
ется. Канальные марки наполнителя диспергируются труднее, чем 
печные. Высокоструктурный технический углерод вводится мед-
леннее, но диспергируется в каучуках гораздо лучше. Скорость 
диспергирования, как правило, тем выше, чем больше жесткость 

---

31
резиновой смеси, поэтому при наличии пластификаторов наблю-
дается уменьшение скорости диспергирования, особенно в смесях, 
наполненных канальным техническим углеродом. 
Таблица 13