工学工业设计毕业论文 橡胶导热配方的设计与应用研究

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：工学工业设计论文题目：橡胶导热配方的设计与应用研究指导老师：XXX二〇一一年十二月十日　　论文关键词：橡胶　导热助剂　导热配方　热扩散系数　　论文摘要：本工作探讨了不同橡胶填充剂的导热机理，并通过对不同橡胶填充剂导热性能的比较研究，优选出了比较理想的橡胶补强导热助剂。本工作在优选出导热助剂的基础上进行了橡胶导热配方的研究，得到了比较理想的导热橡胶配方。本工作表明，应用了导热配方的硫化橡胶传热速度明显加快，特别是应用了导热增强剂的成品水胎传热效率明显提高，实际测温数据表明，同条件硫

2、化时，温度提高5℃~10℃，从而大大提高了硫化效率降低了能耗。　　随着橡胶应用领域的扩展，各种特殊用途的橡胶制品被不断开发与应用，特别是高导热橡胶配方正在被越来越多用户和产品开发人员所关注。由于橡胶是热量的不良导体，因硫化橡胶滞后损失及摩擦产生的高温成为橡胶制品使用寿命和使用安全性的瓶颈，同样，因橡胶的高热阻，使得橡胶制品在生产过程中具有硫化时间长、制品表面与内部性能差异大(表面过硫内部欠硫所致)、硫化能耗高等缺点。为克服橡胶制品在硫化或使用过程中产生的高温使橡胶分子链降解和硫化返原的不足，橡胶助剂生产研究企业开发了品种繁多的硫化抗还原剂，以期通

3、过加入抗还原剂的方法，减缓橡胶制品在经受高温时的性能损失，延长使用寿命,（具有代表性的抗还原剂如flexsys的Perkalink900）。但从目前使用的效果看，抗还原剂的开发与应用并未给橡胶制品使用性能带来特别明显的影响，因此，有必要通过其它途经的研究，来提高橡胶制品的使用性能。本工作通过对橡胶导热配方的研究，期望能找到具有较高导热性能的橡胶助剂，并设计出具有应用价值的橡胶导热配方，使硫化橡胶能主动地将使用过程中产生的热量从制品内部引导到制品的表面散发，借此以降低橡胶制品内部的使用温度，从而达到延长橡胶制品使用寿命提高橡胶制品使用安全性的目的；

4、同时，本工作也冀望橡胶导热配方能提高橡胶制品在硫化过程中的传热速度，进而缩短硫化时间，提高硫化效率，降低能耗。　　1．实验　　1．1试验仪器与设备XK-160开炼机，湖州橡机厂产品；F370密炼机，大连冰山橡塑股份有限公司产品；C200E硫化仪，北京友深电子仪器厂产品；50T平板硫化机，湖州橡机厂产品；电子拉力机，广西师大产品。　　1．2原材料与试验配方　　NR，国产；SBR1500，吉化公司产品；BR9000，上海高桥石化公司产品；N330炭黑，上海卡博特炭黑厂产品；N220炭黑，富春江化工有限公司产品；TB系列导热增强剂，大连天宝化学工业有限

5、公司产品；微晶石墨，湖南郴州石墨厂产品；其余材料均为正常市购原材料。　　表一试验配方之一组分配方编号T-1#T-2#T-3#T-4#T-5#T-6#T-7#N220炭黑50微晶石墨50ZｎO50Fｅ2O350AI2O350导热增强剂TB-150导热增强剂TB-250硫化胶物性143℃×30min硬度（邵尔A）74575049516774300%定伸应力MPa18.54.62.72.52.49.415.3拉伸强度MPa26.616.621.717.919.120.024.6扯断伸长率%409640628667640493440永久变形%272128

6、25215025密度1.131.171.301.221.261.141.14混炼胶硫化特性ML0.330.120.040.070.070.100.58MH2.341.110.880.550.801.042.17TS2min5:3910:138:4417:1510:0413:058:43T90min13:4916:3415:5622:3516:0119:5919:19　　基本配方：NR，100；S，2.2；TBBS，0.8；ZｎO，5；硬脂酸，2；填料，50。　　表二试验配方之二组分配方编号1#2#3#备注N330炭黑404535半补强炭黑15导热

7、增强剂TB-11020硫化胶物性143℃×30min硬度（邵尔A）646566300%定伸应力MPa15.414.714.7拉伸强度MPa27.128.727.8扯断伸长率%480497485永久变形%253535扯裂强度kN/m765146密度1.141.141.14混炼胶硫化特性143℃ML0.300.330.30MH1.751.741.52TS2min7:096:597:03T90min12:5313:2313:07　　基本配方：NR100，硫磺与促进剂3.1，防老剂3，氧化锌4，硬脂酸2，其它8。　　表三试验配方之三组分配方编号4#5#6

8、#*7#正常生产配方N660炭黑13半补强炭黑15N330炭黑40312710导热增强剂TB-11015硫化胶物性143℃×30min硬