天然橡胶制品配方中必须使用炭黑吗

天然橡胶是橡胶制品生产中最传统的橡胶品种，机械强度高、弹性好、滞后损失小、生热低，在汽车轮胎、工业输送带、农业灌溉胶管以及生活、医疗等领域有广泛应用。炭黑在橡胶制品行业中的用量仅次于橡胶，在橡胶制品中补强效果显著。天然橡胶制品生产配方中，我们经常会看到炭黑的身影;但天然橡胶本身机械强度就很高了，必须使用炭黑补强吗?

1.天然橡胶可以不使用炭黑补强

天然橡胶以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分，大分子链主要是由聚异烯构成，当天然橡胶拉伸时，橡胶大分子链会沿应力方向取向形成结晶，这些晶粒在无定形的大分子中可以起到补强作用。天然橡胶结晶度提高后，相应分子链排列紧密，孔隙低、分子间作用力增加，分子间大分子链段运动困难，天然橡胶拉伸强度提高。

试验表明，未使用炭黑补强的天然橡胶硫化胶的拉伸强度在20-30MPa之间，填充炭黑后硫化胶的拉伸强度在15-35MPa之间。天然橡胶作为典型的结晶型橡胶，拉伸时具有自补强性，拉伸强度高，填充炭黑之后补强效果并不是十分明显。因此在实际生产中，有些天然橡胶制品中并未使用炭黑补强。

2.纯天然橡胶基础配方设计

天然橡胶制品不使用炭黑补强时，橡胶制品厂家一般选择硫磺硫化，配合使用氧化锌、硬脂酸、促进剂，适量使用防老剂2LLYY114-MXF进一步提高天然橡胶制品抗老化性能，可以参考以下纯天然橡胶基础配方：天然橡胶 100份，氧化锌 5份，硬脂酸 2份，防老剂 1份，促进剂 1份，硫磺 2.5份，合计 111.5份。

天然橡胶可产生拉伸结晶，弱键早期断裂有利于主链的取向结晶，因此具有大量弱键的硫化胶拉伸强度更大。一般情况下，天然橡胶硫化胶拉伸强度按以下交联键排列顺序递减：离子键>多硫键>双硫键>单硫键>碳-碳交联键。

天然橡胶机械强度高，在某些场合可以不使用炭黑补强。在实际应用过程中，由于天然橡胶在空气中易老化、在油类介质中易溶胀降解等，加之天然橡胶本身产品价格高、价格波动大，因此多与合成橡胶或再生橡胶并用，进一步改进天然橡胶制品综合指标、降低成本。由于合成橡胶(除了异戊橡胶与氯丁橡胶之外)未使用炭黑补强的硫化胶力学性能太差，因此天然橡胶与其他种类橡胶并用时，多使用炭黑补强。