均匀设计在橡胶配方研究中的应用

《均匀设计在橡胶配方研究中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、均匀设计在橡胶配方研究中的应用　　【摘要】本文作者通过对橡胶加工过程中的配方研究了解到均匀设计的重要性，并在该设计方案的基础上对配方的设计原则和设计程序进行了归纳总结，为橡胶的均匀设计方案提出自己的看法。【关键词】橡胶配方，设计，质量中图分类号：S611文献标识码：A一、前言在工厂橡胶配方研究方案中，均匀设计极其关键，需要从该方案的设计原则和最佳工艺参数等各个方面着手，细致入微的进行分析，这样才能使得橡胶制品质量提高。二、现代橡胶配方优化设计概念所谓橡胶配方设计,是根据产品的性能要求和工艺条件,通过试验、优化、鉴定、合理地选用原材料,确定各种原材料的用量配比关系。过去橡胶

2、配方设计主要依赖于人们在生产当中积累的经验规律，通过大量而繁复的试验来优补强、共混等高分子理论的发展，特别是在计算机辅助设计和仪器测试方面开展了大量的工作，使橡胶配合技术有了很大的提高。借助CAD技术,7配方人员可以根据橡胶制品设计需求，自动安排试验方案，处理数据以确定一系列变量对橡胶各项性能的定性或定量的影响，进而预测和优化配方，造成大量人力、物力的浪费。随着合成橡胶的出现，硫化、老化、选配方,缩短新产品开发周期,更好地满足不断变化的市场需求。对于这样一个复杂的多目标的配方体系，配方的设计理论和试验设计方法就显得尤为重要。试验设计可分为单因素变量的试验设计和多因素变量的

3、试验设计，根据目标优化选择分为单目标最优化问题和多目标最优化问题。橡胶的配方设计理论，必须具备的两个基本条件：一、能揭示客观存在的橡胶配方设计的一般性规律；二、能指导橡胶胶料配方设计实践。目前，配方设计的基本理论是相关性原理。根据相关性原理，橡胶胶料配方设计的途径为：首先，利用硫化产品胶的性能与混炼胶料性能之间的相关关系，寻找并确定与制品使用性能相关的胶料性能；其次，根据配方组分与硫化产品胶与混炼胶的性能之间的相关关系，寻找并确定与所需胶料物理机械性能与工艺性能相关的胶料配合组分；最后完成配方试验。生胶原材料和配合剂的种类繁多,若按其功能、品种、等级、牌号等分类则可达数万

4、种以上。橡胶配方设计的重点是如何保持制品的使用性能及加工性能的平衡,包括试验设计、数学建模、配方优化及质量成本控制等内容。三、橡胶配方中均匀设计的原则橡胶配方设计的原则可以概括如下：7保证硫化胶具有规定的物理性能，使产品优质；在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产；成本低，价格便宜；所用的生胶、配合剂和各种填充剂容易得到；劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少；符合环境保护及卫生要求。任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下基本原则：1.在不降低产品质量的情况下，降低胶料的成本；2.在不提高胶料成本的情况下，提高产品

5、质量。要使橡胶制品的性能、成本和工艺可行性三方面取得最佳的综合平衡而用最低物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方设计方法，掌握各种原材料配合的内在规律，设计出实用配方。四、橡胶配方中均匀设计的程序7基础配方又称标准配方，一般是以生胶和配合剂的鉴定为目的。当某种橡胶和配合剂首次面世时，以此检验其基本的加工性能和物理性能。其设计的原则是采用传统的配合量，以便对比；配方应尽可能地简化，重现性较好。基础配方仅包括最基本的组分，由这些基本的组分组成的胶料，既可反映出胶料的基本工艺性能，又可反映硫化胶的基本物理性能。可以说，这些基本组分是缺一不可的。在基础配方的基础上，再逐步

6、完善、优化，以获得具有某些特性要求的性能配方。不同部门的基础配方往往不同，但同一胶种的基础配方基本上大同小异。1.均匀性均匀性原则是试验设计优化重要原则之一。在试验设计的方案设计中，使试验点按一定规律充分均匀地分布在试验区域内，每个试验点都具有一定的代表性，则称该方案具有均匀性。如前所述，正交表是正交试验设计优化的基本工具。它是利用正交表来安排试验的。正交表具有“均衡分散，综合可比”的两大特点。均衡分散性即均匀性，可使试验点均匀地分布在试验范围内，每个试点都具有一定的代表性。这样，即使正交表各列均排满，也能得到比较满意的结果；综合可比性即整齐可比性，由于正交表具有正交性，

7、任一列各水平出现的次数都相当，任两列间所有可能的组合出现的次数都相等，这样，使行每一因素所有水平的试验条件相同，可以综合比较各因素不同水平均数对试验指标的影响，从而可以分析各因素及其交互作用对指标的影响大小及变化规律。7在正交试验设计中，对任意两个因素来说，为保证综合可比性，必须是全面试验，而每个因素的水平必须有重复，这样以来试验点在试验范围内就不可能充分地均匀分散，试验点的数目就不能过少。显然，用正交表安排试验，均匀性受到一定限制，因而试验点的代表性不够强。若在试验设计中，不考虑综合可比性的要求，完全满足均匀性的要求，让试验