《橡胶配方设计》PPT课件

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1、1第七章橡胶配方设计主要内容：概述橡胶配方设计与硫化胶性能的关系橡胶配方设计与胶料加工性能的关系橡胶配方设计方法2第一节概述一、橡胶配方设计内容1、确定制品硫化胶的性能指标及范围；2、确定配方的组成及用量；3、确定加工工艺条件及范围。二、橡胶配方分类与表示1、分类基础配方（标准配方）：生胶或配合剂鉴定（各胶的基础配方；性能配方（技术配方）：为达到某种性能而进行的配方设计，产品研发时所做的试验配方即为性能配方；实用配方（生产配方）：实际生产时所采用的配方。32、表示方法（1）基本配方：以质量份表示的

2、配方，以生胶的质量为100份，其他配合剂用量都以相应的质量份表示的配方；（2）质量分数配方：以质量分数表示的配方，以胶料的总质量为100％，生胶和配合剂都以质量分数表示的配方；（3）体积分数配方：以胶料的总体积为100％，生胶和配合剂都以相应的体积分数表示的配方；（4）生产配方：符合生产要求的质量配方，配方总质量等于炼胶机的实际容量。三、橡胶配方设计的原则1、适应性原则：适应性能要求、适应加工要求；2、经济原则：在不降低产品质量的情况下尽可能降成本；3、环保安全原则：配合剂要求无毒、无污染；4、稳

3、定原则：原材料质量可靠稳定，来源稳定，性能稳定5、简化原则：配方尽可能简单。6、协同原则：配合剂之间不能相互抵消，要相互促进。4四、橡胶配方的设计程序1、基本配方设计（1）生胶的选择：根据制品的主要性能要求、工艺、使用条件和成本选取（2）硫化体系确定：根据胶种、胶料性能、工艺方法及要求（如焦烧时间、正硫化时间）确定，重点选取硫化剂和促进剂（3）补强填充体系确定：根据制品颜色、胶料性能、工艺要求、成本等确定（4）防护体系确定：根据制品颜色、使用条件来确定（5）增塑体系确定：根据胶种、性能要求、工艺要

4、求、成本等确定（6）操作助剂选取：根据实际需要确定（7）特种配合体系：根据实际需要确定52、实用配方的设计程序（1）调查研究阶段调查产品的使用条件、使用寿命等技术要求，了解生产设备和工艺方法，查找文献资料，收集同类或相近产品的配方、工艺条件等；（2）制定试验计划阶段根据性能和工艺要求及文献资料，提出产品的物理性能、使用性能、和工艺性能的指标范围，确定关键指标，根据经验和参考资料提出试验配方及变量范围，确定合适的试验设计方法；（3）实验室试验阶段在实验室中，按计划进行试验，优选配方进行扩试；（4）扩

5、试阶段在生产或扩试条件下进行扩试，制备胶料进行工艺性能和物理性能试验，调整工艺条件和配方至满足要求；（5）产品试制阶段按照规定的标准和技术条件，试制产品，测试性能和使用性能。6五、橡胶配方性能的检测1、未硫化胶的加工性能检测（1）可塑度的检测：威氏塑性计、华氏塑性计、德弗塑性计（2）门尼粘度的检测：门尼粘度计（100℃下预热1min，旋转4min）（3）门尼焦烧的检测：门尼粘度计（120℃下t5）（4）硫化特性的检测：硫化仪（5）口型膨胀率的测定：毛细管流变仪（6）配合剂分散性测定：ASTMA法、

6、B法、分散度仪、间接法（7）应力松弛：应力松弛试验机（8）综合加工性能测定：Brabender塑性仪、橡胶加工分析仪72、硫化胶性能测试（1）力学性能测试：拉伸、撕裂、伸长率、定伸、永久变形用拉力机；硬度用硬度计、压缩变形（恒定形变压缩永久变形、静压缩永久变形）；磨耗性能用阿克隆磨耗试验机或DIN磨耗试验机；疲劳破坏性能（有拉伸疲劳和压缩疲劳、屈挠龟裂等）用屈挠疲劳试验机；（2）粘弹性测试：回弹性用冲击弹性试验机；蠕变用蠕变试验仪（压缩型、拉伸型、剪切型）；应力松弛用应力松弛仪（拉伸、压缩）；有效

7、弹性和滞后损失用拉力机；动态粘弹性用动态模量仪、动态粘弹谱仪；（3）老化性能测试：热空气老化、臭氧老化、自然老化、人工天候老化、湿热老化、光臭氧老化、耐黄变试验等，用各种老化箱；（4）低温性能测试：脆性温度、耐寒系数、吉门扭转、玻璃化温度、温度－回缩试验等；（5）热性能测试：导热率、比热容、线膨胀系数、分解分度、马丁耐热性、维卡耐热性等；（6）耐介质性、阻燃性、电性能、扩散和渗透性、粘接性能测试等。8第二节橡胶配方设计与硫化胶性能的关系一、拉伸强度设计要点：（1）选用自补强性橡胶或结晶性、极性生胶

8、；分子量要大，低分子少；（2）选用CV(普通硫化体系)体系，促进剂采用M（噻唑类）/D(胍类)并用，适当提高硫黄用量；（3）选用粒径小、表面活性大的炭黑，用量40～60份，或白炭黑与Si-69并用；（4）选用与橡胶相容性好的增塑剂，用量在5份以内；（5）其他方法：橡胶与树脂并用、橡胶化学改性、填料表面改性等。9二、定伸应力和硬度设计要点：（1）选用分子量大、分布窄，且能结晶或带极性基团的橡胶；（2）提高交联密度，增大硫黄和促进剂用量；（3）选用粒径小、结构性高、表面活性大的炭黑，且