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炭黑的应用非常广泛，所以也是研究最多的丝网除沫器填料之一。但在如何使表面基团发挥重要作用的一些细节上，尚存在争论。
表面官能团可以从简单到复杂（图6-4）。所有论点都认为表面上羟基和氧的存在，但其他基团如梭基、内酯基和不饱和基没有显示在所有分子式中。其差别与所试验材料的类型有关。一些是典型的炭黑，一些是典型的碳纤维，其不仅表现为表面化学的不同，而且表面化学结构的差异不仅取决于制造工艺而且取决于另外的处理或工艺条件。在氧化碳纤维中，族基特别是梭基浓度显著增加，而羟基显著降低'°。在碳纤维的处理中，釆用了几种氧化法。液相氧化用电化学和化学法，而气相氧化在空气、氧气中或催化剂存在下进行。等离子处理也用于纤维的表面氧化。不同的氧化方法产生不同的表面特征。例如，釆用电氧化法比在空气中自然氧化，层间强度提高了 10倍。
XPS数据表明炭黑表面要获得需要的官能团浓度需要适当的处理时间。随着氧等离子处理的继续，c—C键的浓度逐渐减低s。c—0键只在处理过程的初始阶段增加，而C=O和0—c=。在整个过程中都继续增加。这一点已被以前有关的研究2所证实。表面官能团的生成改善了界面粘合性，增强效果增加，但要获得好的增强效果还要求强度高的纤维。如果氧化程度太深，就不能维持纤维的强度。因此，重要的是要在纤维性质和纤维表面与周围材料的相互作用能力之间找到平衡2、适度的氧化一般赋予最好的性能。
IR可以较深入地研究与羟基相连的化学基团的类型。据推测，羟基是取代的酚、酚、醇和烯醇22。IR分析也表明有内酯、二巍基化合物、殁基和魏基存在。这些基团有的可形成氢键。
ESAC已被应用于用各种方法氧化的炭黑表面
的分析。在空气中的氧化将造成C-C键的最显著的损失。酮-烯醇基只有在空气氧化的样品中检测到，当釆用其他氧化法时，被检测的基团是OH、C=0和COOH23。所有其他分析方法得到的信息相似。
炭黑表面上的基团也可能来自于化学处理。有文献报道"，用自由基捕获的方法可引入过氧化基团，然后用于自由基接枝聚合。在本法中，捕获的自由基起到引发剂的作用。
图6-5显示了在二氧化硅、滑石粉和云母的表面25可以检测到的各种官能团。炭黑表面是非极性的，而二氧化硅表面是极性的，因此，炭黑更容易与非极性的碳氢聚合物相容。二氧化硅和其他相似的填料（滑石粉、云母）相互之间的亲和力比对非极性的聚合物的亲和力更强。因此，在橡胶中釆用极性的填料，就会由于界面粘合性降低，而使橡胶性能变差。
图6-6表示硅酸盐如铝盐、钙盐、镁盐和硅酸铝镁盐表面羟基的分布这些填料的表面大部分是硅酸基，表面上的空间由单个羟基、相邻羟基和成对岀现的羟基所占据，有时还形成硅氧烷。

高岭土周围材料的pH值大小可确定其表面是否含有OH基。当pH值大于7时，羟基将发生去质子化，将减少来自表面的活性官能团。这种化学变化与高岭土在悬浮夜中凝聚的能力是

相符的。
水分也是控制填料表面官能团浓度的因素富。水合硅酸的0H基数比无水硅酸高许多倍。表面官能团的数量也能通过提高分散性或减小粒径而最大化。例如，滑石晶体侧面上含有许多基团，随着粒径的减小，0H基显著增加。这与细滑石粉比粗滑石粉对橡胶有更好的增强性的实验结果是相符的。
碳酸钙不含官能团（其表面是惰性的），所以只能通过化学改性增加其相互作用。但是, 混合物上，如Ca（0H）2上有一些羟基，不过含有这些混合物限制碳酸钙的应用范围，因为其增加了吸水性。官能团通常是亲水性的，所以它们能吸引水分子。在许多应用中，水分既影响产品的稳定性，降低硫化速率，也降低增强的能力。因此，需要谨慎选择表面处理方法来产生官能团。
对有机丝网除沫器填料不能进行相似的官能团分析，因为有机材料可能是非常复杂的混合物（天然产品），如化学组成、表面结构有很大不同。人造有机填料不同点更多。