橡胶配方设计PPT课件下载推荐.ppt

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半成品的性能一般应高于成品指标的高于成品指标的15%15%。

由于橡胶制品的性能一般是多方面的，性能在满足性能要求由于橡胶制品的性能一般是多方面的，性能在满足性能要求方面，要抓住主要矛盾，平衡次要矛盾；

方面，要抓住主要矛盾，平衡次要矛盾；

对多部件制品，要从整体考虑；

平衡使用性能与加工性能；

考虑配合剂之间的相互影响；

低污染；

简化配方，降低成本。

11/10/202234.1.24.1.2橡胶配方设计的程序橡胶配方设计的程序配方设计的基本程序包配方设计的基本程序包调研调研包括制品的使用条件，如温度、压力、是否接触介质、包括制品的使用条件，如温度、压力、是否接触介质、使用的频率等方面。

使用的频率等方面。

选材选材根据调研结果，选材、确定基本配方；

包括生胶材料根据调研结果，选材、确定基本配方；

包括生胶材料及各种配合剂各种生胶的基本配方可通过资料查询。

及各种配合剂各种生胶的基本配方可通过资料查询。

配方筛选配方筛选确定能够反映产品性能的试验方法，反复实验进确定能够反映产品性能的试验方法，反复实验进行筛选；

行筛选；

检验检验通过选定的配方制备胶料、产品，进行验证；

通过选定的配方制备胶料、产品，进行验证；

定工艺定工艺根据试验过程拟定加工工艺条件；

根据试验过程拟定加工工艺条件；

评定评定对制品的性价比进行综合评定。

对制品的性价比进行综合评定。

11/10/2022411/10/202254.1.34.1.3橡胶配方的表示方法及其计算橡胶配方的表示方法及其计算橡胶配方的表示方法橡胶配方的表示方法基本配方基本配方基本配方是用质量份数表示的配方，即以生胶的质量为基本配方是用质量份数表示的配方，即以生胶的质量为100100份，其它配合剂用量都以相对的质量份数来表示。

份，其它配合剂用量都以相对的质量份数来表示。

质量百分数配方质量百分数配方质量百分数配方是以胶料总质量为质量百分数配方是以胶料总质量为100%100%，生胶及各种配合，生胶及各种配合剂用量都用质量百分数来表示。

剂用量都用质量百分数来表示。

体积百分数配方体积百分数配方体积百分数配方是以胶料的总体积为体积百分数配方是以胶料的总体积为100%100%，生胶及各种配，生胶及各种配合剂用量都用体积百分数来表示。

合剂用量都用体积百分数来表示。

生产配方生产配方根据炼胶机的容量，由基本配方换算出的实际生产投料量。

根据炼胶机的容量，由基本配方换算出的实际生产投料量。

11/10/2022611/10/2022711/10/2022811/10/2022911/10/20221011/10/20221111/10/20221211/10/20221311/10/20221411/10/20221511/10/20221611/10/2022174.24.2配合体系与制品性能的关系配合体系与制品性能的关系4.2.14.2.1配合体系与配合体系与拉伸强度拉伸强度的关系的关系拉伸强度是指试片受拉伸作用至断裂时单位面积上所承拉伸强度是指试片受拉伸作用至断裂时单位面积上所承受的最大拉伸应力，单位受的最大拉伸应力，单位MPaMPa。

在硫化胶的测定项目中一般。

在硫化胶的测定项目中一般都包括这项指标。

工业用橡胶制品，多以拉伸强度作为产品都包括这项指标。

工业用橡胶制品，多以拉伸强度作为产品质量的主要指标。

质量的主要指标。

橡胶品种橡胶品种主链上有极性取代基或芳基的橡胶的拉伸强度较高。

就纯橡主链上有极性取代基或芳基的橡胶的拉伸强度较高。

就纯橡胶配合而言，天然橡胶和聚氨酯橡胶的拉伸强度最高，丁基胶配合而言，天然橡胶和聚氨酯橡胶的拉伸强度最高，丁基橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶次之，丁苯橡胶、丁腈橡胶较差。

橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶次之，丁苯橡胶、丁腈橡胶较差。

11/10/202218硫化体系硫化体系交联密度交联密度随着交联密度的增加，橡胶拉伸强度，出现随着交联密度的增加，橡胶拉伸强度，出现先增后降先增后降的趋势，的趋势，存在最佳值，这就要求适当选择硫化剂的用量。

存在最佳值，这就要求适当选择硫化剂的用量。

交联健的类型交联健的类型硫化胶的拉伸强度硫化胶的拉伸强度随着交联键能的增加而减小随着交联键能的增加而减小。

当交联键能。

当交联键能较弱时，在高应力集中下会很快断裂，从而解除了所承受的负荷，较弱时，在高应力集中下会很快断裂，从而解除了所承受的负荷，而将应力转移分配给相邻链段上，使得网络作为一个整体均匀地而将应力转移分配给相邻链段上，使得网络作为一个整体均匀地承受较大应力；

同时，弱交联键的较早断裂还有利于该部分主链承受较大应力；

同时，弱交联键的较早断裂还有利于该部分主链的定向排列和结晶，因此存在弱交联键的硫化胶的拉伸强度较大。

的定向排列和结晶，因此存在弱交联键的硫化胶的拉伸强度较大。

例如，适当增加硫黄用量，采用促进剂例如，适当增加硫黄用量，采用促进剂MM或与胍类促进剂并用，或与胍类促进剂并用，可提高键能较低的多硫键（可提高键能较低的多硫键（SxSx）的含量，提高拉伸强度。

）的含量，提高拉伸强度。

11/10/202219填充体系填充体系一般而言，填充剂粒径越小、比表面积越大、结构性越高，一般而言，填充剂粒径越小、比表面积越大、结构性越高，补强效果越好。

补强效果越好。

增塑体系增塑体系增塑剂一般会使橡胶的拉伸强度降低，与橡胶相容性好、具增塑剂一般会使橡胶的拉伸强度降低，与橡胶相容性好、具有限制橡胶分子运动的高黏度油类增塑剂可提高橡胶的拉伸强度。

有限制橡胶分子运动的高黏度油类增塑剂可提高橡胶的拉伸强度。

其它，如共混、使用表面活性剂、偶联剂也可提高橡胶的拉其它，如共混、使用表面活性剂、偶联剂也可提高橡胶的拉伸强度。

伸强度。

11/10/2022204.2.24.2.2配合体系与配合体系与撕裂强度撕裂强度的关系的关系指将带有切口的试片撕裂时所需的最大力，其单位为指将带有切口的试片撕裂时所需的最大力，其单位为N/mN/m。

橡胶品种橡胶品种天然橡胶、氯丁橡胶等结晶性橡胶的撕裂性较好。

几种橡胶的抗天然橡胶、氯丁橡胶等结晶性橡胶的撕裂性较好。

几种橡胶的抗撕裂性强弱顺序是：

撕裂性强弱顺序是：

NRNRCRCRSBRSBRNBRNBR硫化体系硫化体系多硫键具有较高的撕裂强度。

多硫键具有较高的撕裂强度。

填充体系填充体系粒子细、活性大的炭黑、白炭黑补强时，撕裂强度明显改善；

炭粒子细、活性大的炭黑、白炭黑补强时，撕裂强度明显改善；

炭黑用量一般在黑用量一般在5060phr5060phr时可获得最高撕裂强度。

但用量过大时撕时可获得最高撕裂强度。

但用量过大时撕裂强度反而下降。

裂强度反而下降。

增塑体系增塑体系适当加入增塑剂有助于撕裂强度的提高，主要是一些树脂类如古适当加入增塑剂有助于撕裂强度的提高，主要是一些树脂类如古马隆树脂、酚醛树脂等。

马隆树脂、酚醛树脂等。

11/10/2022214.2.34.2.3配合体系与配合体系与定伸应力定伸应力的关系的关系定伸应力是指试样被拉伸至一定长度时所受的力与试样在拉伸前的定伸应力是指试样被拉伸至一定长度时所受的力与试样在拉伸前的截面积之比，单位为截面积之比，单位为MPaMPa，工业中常用的有伸长为，工业中常用的有伸长为100%100%、300%300%和和500%500%时的定伸应力。

时的定伸应力。

橡胶品种橡胶品种要求高定伸应力的橡胶制品可以用天然橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯要求高定伸应力的橡胶制品可以用天然橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶来制备；

低定伸应力的制品可采用天然橡胶、高顺丁橡胶。

橡胶来制备；

硫化体系硫化体系随着交联密度的增加，定伸应力随之增加。

因此，调整硫化体系随着交联密度的增加，定伸应力随之增加。

因此，调整硫化体系中硫黄及促进剂的用量来增大交联密度，进而提高定伸应力。

中硫黄及促进剂的用量来增大交联密度，进而提高定伸应力。

填充体系填充体系增加粒度小、结构性高的高活性填充剂的用量可提高定伸应力。

增加粒度小、结构性高的高活性填充剂的用量可提高定伸应力。

以炭黑的效果最为显著。

对丁苯橡胶来说，主要取决于炭黑的结以炭黑的效果最为显著。

对丁苯橡胶来说，主要取决于炭黑的结构性。

构性。

增塑体系增塑体系增塑剂用量增加，定伸应力降低。

增塑剂用量增加，定伸应力降低。

11/10/2022224.2.44.2.4配合体系与配合体系与回弹性回弹性的关系的关系回弹性又称冲击弹性，是指橡胶受冲击以后恢复原状的能力。

试回弹性又称冲击弹性，是指橡胶受冲击以后恢复原状的能力。

试验的时候是使一定高度的重物自由落到橡胶试样表面上，用重物验的时候是使一定高度的重物自由落到橡胶试样表面上，用重物回弹的高度来评价。

回弹的高度来评价。

橡胶品种橡胶品种从结构因素来说，分子链越柔顺、分子间作用力越小的橡胶，其从结构因素来说，分子链越柔顺、分子间作用力越小的橡胶，其弹性越好。

以天然橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶以及硅橡胶的回弹弹性越好。

以天然橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶以及硅橡胶的回弹性较好。

性较好。

硫化体系硫化体系在一定范围内，弹性随交联密度的增大而提高，多硫键的回弹性在一定范围内，弹性随交联密度的增大而提高，多硫键的回弹性高于低硫键和碳碳交联键。

适当增加硫黄用量有利于硫化胶弹性高于低硫键和碳碳交联键。

适当增加硫黄用量有利于硫化胶弹性的增加。

的增加。

填充体系填充体系填充剂用量越少、胶料含胶率越高，有利于弹性的增加。

炭黑特填充剂用量越少、胶料含胶率越高，有利于弹性的增加。

炭黑特别是细粒子活性炭黑，对硫化胶弹性的降低影响较大，对弹性要别是细粒子活性炭黑，对硫化胶弹性的降低影响较大，对弹性要求高的胶料多采用中粒子炭黑。

求高的胶料多采用中粒子炭黑。

增塑体系增塑体系增塑剂对硫化胶弹性的影响一般不大，但用量过大时会使弹性降增塑剂对硫化胶弹性的影响一般不大，但用量过大时会使弹性降低。

低。

11/10/2022234.2.54.2.5配合体系与配合体系与耐磨性能耐磨性能的关系的关系硫化胶所受的磨耗作用力主要包括：

刨削力、冲击力、切割力、硫化胶所受的磨耗作用力主要包括：

刨削力、冲击力、切割力、撕裂力以及剪切力。

要具备良好的耐磨性能，硫化胶需同时具备撕裂力以及剪切力。

要具备良好的耐磨性能，硫化胶需同时具备较低的摩擦系数和优异的物理机械性能。

较低的摩擦系数和优异的物理机械性能。

橡胶品种橡胶品种从结构因素分析，分子链柔顺性好、有共轭体系存在、含有芳基从结构因素分析，分子链柔顺性好、有共轭体系存在、含有芳基的极性橡胶的耐磨性能较好。

聚氨酯橡胶具有特殊的耐磨性能，的极性橡胶的耐磨性能较好。

聚氨酯橡胶具有特殊的耐磨性