是的,天然橡胶板的配方中通常会添加填充剂。填充剂在橡胶配方中扮演着至关重要的角色,其添加与否及种类、用量的选择取决于终橡胶板产品的具体性能要求、成本控制目标以及加工工艺等因素。
添加填充剂的主要目的和原因:
1. 增强补强作用: 这是添加填充剂的原因之一。天然橡胶虽然具有优异的弹性、耐寒性和加工性能,但其纯胶硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等机械性能对于很多实际应用来说是不够的。像炭黑(如N330, N550, N660等)和白炭黑(沉淀法或气相法)这类补强型填充剂能够显著提高橡胶的模量、硬度、拉伸强度、撕裂强度、耐磨性和性。例如,炭黑是轮胎、输送带、耐磨衬里等要求高强度、高耐磨橡胶制品中不可或缺的组分。
2. 降低成本: 橡胶原材料(尤其是天然橡胶)的成本相对较高。加入价格相对低廉的非补强型或半补强型填充剂,如碳酸钙(轻钙、重钙)、陶土(高岭土)、滑石粉等,可以有效地稀释橡胶浓度,降低单位体积或单位重量的原材料成本。这在一些对机械性能要求不高的普通橡胶板中非常常见。
3. 改善加工性能: 某些填充剂可以改善胶料的混炼、压延、挤出等加工性能。例如,填充剂可以增加胶料的挺性,减少压的收缩;某些表面处理的填充剂有助于分散,减少粘辊等。
4. 调节物理性能:
* 硬度: 增加填充剂用量是提高橡胶制品硬度的有效手段之一。
* 比重: 填充剂的比重通常高于橡胶,添加后会增加成品的比重。
* 导热/导电性: 炭黑能提高橡胶的导热性和导电性;而像硫酸钡等则用于增加比重或调节X射线吸收性。
5. 赋予特殊功能: 如添加阻燃性填充剂(氢氧化铝、氢氧化镁)提高阻燃性;添加导电炭黑或金属粉末赋予导电性等。
不添加填充剂的情况:
虽然添加填充剂是普遍做法,但在某些特定要求下,也可能采用纯胶或近乎纯胶的配方:
* 对透明性有要求: 天然橡胶本身颜色较深,但若要求一定透明度,则需避免使用炭黑等深色填充剂,可能使用少量白炭黑或透明填充剂,甚至不加。
* 高弹性要求: 在追求弹性(如某些高弹性减震元件)时,减少填充剂含量有助于大化弹性。
* 特殊或食品级要求: 对纯净度要求极高时,可能限制填充剂的使用种类和用量。
总结:
在绝大多数工业应用的天然橡胶板配方中,添加填充剂是常规且必要的做法。炭黑是重要的补强剂,用于提升力学性能;碳酸钙、陶土等则广泛应用于降低成本、调节硬度和加工性能。是否添加、添加何种填充剂以及添加量,完全取决于橡胶板终的应用场景和性能指标。配方设计者需要在性能、成本和工艺之间找到佳的平衡点,而填充剂是实现这一目标的关键工具之一。
