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        橡膠配方基礎知識(橡膠配方知識)

        發布時間:2015-04-28 08:33:49   人瀏覽 來源: 橡膠技術網

        橡膠技術網 - 配方設計

         一、配方概念

        橡膠配方反映膠料中各種材料(橡膠和配合劑)種類、規格、配比(用量)的方子(方案、表)。隨著科學技術的不斷發展,對于橡膠制品的性能要求也不斷提高,目前的橡膠配方中除了已有的硫化體系,補強、填充體系,防護體系以及軟化增塑體系外,為了賦予膠料特殊的性能,還經常使用一些特殊用途的助劑,例如防焦劑、塑解劑、分散劑、增容劑、硬化劑、增粘劑、防粘劑、潤滑劑、脫模劑、消泡劑、增量劑、抗靜電劑、阻燃劑、芳香劑、除臭劑、改性劑、均化劑、發泡劑、發泡助劑、著色劑等,因此配方設計現已發展到如下組分:主體材料(天然橡膠、合成橡膠、橡膠與樹脂共混物等);硫化體系;補強、填充體系;防護體系;加工工藝、操作體系;特殊性能體系。此外有時為了便于配方的管理和使用可注明配方膠料名稱、配方膠料用途、配方膠料代號、配方膠料性能參數、配方膠料主要工藝方法和工藝條件等。作為配方的核心來說是配方中材料種類、材料規格、材料配比。

        配方設計就是根據產品的性能要求和工藝條件,通過試驗、優化、鑒定,合理地選用原材料,確定各種原材料的用量配比關系的過程。

        二、配方的形式

        橡膠配方按用途可分基礎配方、性能配方、實用配方三種。

        1.基礎配方

            基礎配方又稱標準配方,一般是以生膠和配合劑的鑒定為目的。當某種橡膠和配合劑首次面世時,以此檢驗其基本的加工性能和物理性能。其設計的原則是采用傳統的配合量,以便對比;配方應盡可能的簡化,重現性較好;A配方僅包括最基本的組分,由這些基本的組分組成的膠料,既可反映出膠料的基本工藝性能,又可反映硫化膠的基本物理性能?梢哉f,這些基本組分是缺一不可的。在基礎配方的基礎上,再逐步完善、優化,以獲得具有某些特性要求的性能配方。不同部門的基礎配方往往不同,但同一膠種的基礎配方基本上大同小異。

        天然橡膠(NR)、異戊橡膠(IR)和氯丁橡膠(CR)可用不加補強劑的純膠配合,而一般合成橡膠的純膠配合,其物理機械性能太差而無實用性,所以要添加補強劑。目前較有代表性的基礎配方實例是以ASTM(美國材料試驗協會)作為標準提出的各類橡膠的基礎配方。硅橡膠配方一般應包括補強劑(白炭黑)、結構控制劑。硫化劑的用量可根據填料用量而變化。硫化劑多用易分散的濃度為50%的膏狀物。

           在設計基礎配方時,ASTM規定的標準配方和合成橡膠廠提出的基礎配方是很有參考價值的;A配方最好是根據本單位的具體情況進行擬定,以本單位積累的經驗數據為基礎。還應該注意分析同類產品和類似產品現行生產中所用配方的優缺點,同時也要考慮到新產品生產過程中和配方改進中新技術的應用。

            2.性能配方

            又稱技術配方。為達到某種性能要求而設計的配方,其目的是為了滿足產品的性能要求和工藝要求,提高某種特性等。性能配方應在基礎配方的基礎上全面考慮各種性能的搭配,以滿足制品使用條件的要求為準。通常研制產品時所作的試驗配方就是性能配方,是配方設計者用得最多的一種配方。

            3.實用配方

        又稱生產配方。為制造某一具體制品及滿足具體生產工藝而設計的配方

        在試驗室條件下研制的配方,其試驗結果并不是最終的結果,往往在投人生產時會產生一些工藝上的困難,如焦燒時間短、壓出性能不好、壓延粘輥等,這就需要在不改變基本性能的條件下,進一步調整配方。在某些情況下不得不采取稍稍降低物理性能和使用性能的方法來調整工藝性能,也就是說在物理性能、使用性能和工藝性能之間進行折衷。膠料的工藝性能,雖然是個重要的因素,但并不是絕對的惟一的因素,往往由技術發展條件所決定。生產工藝和生產裝備技術的不斷完善,會擴大膠料的適應性,例如準確的溫度控制以及自動化連續生產過程的建立,就使我們有可能對以前認為工藝性能不理想的膠料進行加工了。但是無論如何,在研究和應用某一配方時,必須要考慮到具體的生產條件和現行的工藝要求。換言之,配方設計者不僅要負責成品的質量,同時也要充分考慮到現有條件下,配方在各個生產工序中的適用性。

        實用配方即是在前兩種配方(基本配方、性能配方)試驗的基礎上,結合實際生產條件所作的實用投產配方。實用配方要全面考慮使用性能、工藝性能、體積成本、設備條件等因素,最后選出的實用配方應能夠滿足工業化生產條件,使產品的性能、成本、長期連續工業化生產工藝達到最佳的平衡。

        案例分析(分析配方

        內容:分析下列配方存在哪些缺點?說明各體系組成

        安排:列出幾種實用配方案例,每組一個配方進行分析,各組輪流(所有案例進行總輪流)一人進行發言探討,其它同學補充,教師最后總結(體系全面(特別是主體材料、硫化體系等)、用量正常合理、配色正確)。

        1-1轎車子午線輪胎臺面膠

        原材料

        基本配方,份

        原材料

        基本配方,份

        天然橡膠

        100

        炭黑N220

        48

        氧化鋅

        4

        促進劑MDB

        1.5

        硬脂酸

        2

        硫黃

        1.5

        防老劑RD

        1

        均勻劑

        3

        防老劑4010NA

        1.5

         

         

        石蠟

        2

        合 計

        164.5

         

         

        1-2 子午線胎側膠

        原材料

        基本配方,份

        原材料

        基本配方,份

        天然橡膠

        100

        環烷油

        5

        氧化鋅

        35

        促進劑CZ

        0.4

        硬脂酸

        2

        硫黃

        3.5

        混合蠟

        5

         

         

        白炭黑

        35

        合 計

        185.9

         

        1-3 子午線輪胎帶束層膠

        原材料

        基本配方,份

        原材料

        基本配方,份

        天然橡膠

        100

        炭黑N774

        20

        氧化鋅

        10

        芳烴油/松焦油

        5

        硬脂酸

        1.5

        硫黃

        2.6

        防老劑4020

        1

         

         

        防老劑RD

        1

         

         

        炭黑N660

        20

        合 計

        161.1

         

         

        1-4 油皮層膠配方

        原材料

        基本配方,份

        原材料

        基本配方,份

        天然橡膠

        100

        松香

        1

        防老劑A

        1

        促進劑M

        0.3

        防老劑D

        1.5

        促進劑DM

        0.4

        輕質碳酸鈣

        30

        硫黃

        2

        陶土

        35

         

         

        三線油

        7

        合 計

        178.2

         

        1-5 布膠鞋黑大底配方

        天然橡膠

        50

        促進劑DM

        1.9

        丁苯橡膠

        15

        促進劑D

        0.6

        順丁橡膠

        35

        硬脂酸

        3

        再生橡膠

        40

        高耐磨炭黑

        70

        硫黃

        2

        陶土

        15

        氧化鋅

        5

        輕質碳酸鈣

        5

        促進劑M

        1.2

        合計

        333.7

         

        1-6 草綠色圍條配方

        原材料

        基本配方,份

        原材料

        基本配方,份

        天然橡膠

        100

        硬脂酸

        1.5

        硫黃

        2.1

        高耐磨炭黑

        0.1

        氧化鋅

        4

        中鉻黃

        0.1

        促進劑M

        0.65

        檸檬黃

        1.95

        促進劑DM

        0.8

        輕質碳酸鈣

        110.47

        促進劑D

        0.55

        合 計

        222.22

         

        1-7  耐油密封圈配方

        原材料

        基本配方,份

        原材料

        基本配方,份

        丁腈橡膠-26

        100

        機油

        15

        氧化鋅

        5

        BPO

        2

        硬脂酸

        1

        促進劑DM

        1.25

        防老劑D

        1

        促進劑D

        0.25

        噴霧炭黑

        50

        硫黃

        2

        輕質碳酸鈣

        60

         

         

        古馬隆樹脂

        2

        合 計

        239.5

         

        1-8 食品膠管內層膠

        原材料

        基本配方,份

        原材料

        基本配方,份

        天然橡膠

        100

        藥用碳酸鈣

        73.3

        氧化鋅

        10

        白凡士林

        5.5

        硬脂酸

        1.8

        促進劑DM

        1.8

        防老劑264

        1.5

        硫黃

        0.3

        防老劑MB

        1

         

         

        微晶蠟

        1.4

        合 計

        196.6



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