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    橡膠配方基礎(chǔ)知識(shí)(橡膠配方知識(shí))

    發(fā)布時(shí)間:2015-04-28 08:33:49   人瀏覽 來(lái)源: 橡膠技術(shù)網(wǎng)

    橡膠技術(shù)網(wǎng) - 配方設(shè)計(jì)

     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(lèi)、規(guī)格、配比(用量)的方子(方案、表)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)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(bǔ)強(qiáng)、填充體系,防護(hù)體系以及軟化增塑體系外,為了賦予膠料特殊的性能,還經(jīng)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(rùn)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(fā)泡劑、發(fā)泡助劑、著色劑等,因此配方設(shè)計(jì)現(xiàn)已發(fā)展到如下組分:主體材料(天然橡膠、合成橡膠、橡膠與樹(shù)脂共混物等);硫化體系;補(bǔ)強(qiáng)、填充體系;防護(hù)體系;加工工藝、操作體系;特殊性能體系。此外有時(shí)為了便于配方的管理和使用可注明配方膠料名稱(chēng)、配方膠料用途、配方膠料代號(hào)、配方膠料性能參數(shù)、配方膠料主要工藝方法和工藝條件等。作為配方的核心來(lái)說(shuō)是配方中材料種類(lèi)、材料規(guī)格、材料配比。

    配方設(shè)計(jì)就是根據(jù)產(chǎn)品的性能要求和工藝條件,通過(guò)試驗(yàn)、優(yōu)化、鑒定,合理地選用原材料,確定各種原材料的用量配比關(guān)系的過(guò)程。

    二、配方的形式

    橡膠配方按用途可分基礎(chǔ)配方、性能配方、實(shí)用配方三種。

    1.基礎(chǔ)配方

        基礎(chǔ)配方又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)配方,一般是以生膠和配合劑的鑒定為目的。當(dāng)某種橡膠和配合劑首次面世時(shí),以此檢驗(yàn)其基本的加工性能和物理性能。其設(shè)計(jì)的原則是采用傳統(tǒng)的配合量,以便對(duì)比;配方應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)化,重現(xiàn)性較好。基礎(chǔ)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。可以說(shuō),這些基本組分是缺一不可的。在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上,再逐步完善、優(yōu)化,以獲得具有某些特性要求的性能配方。不同部門(mén)的基礎(chǔ)配方往往不同,但同一膠種的基礎(chǔ)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(bǔ)強(qiáng)劑的純膠配合,而一般合成橡膠的純膠配合,其物理機(jī)械性能太差而無(wú)實(shí)用性,所以要添加補(bǔ)強(qiáng)劑。目前較有代表性的基礎(chǔ)配方實(shí)例是以ASTM(美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì))作為標(biāo)準(zhǔn)提出的各類(lèi)橡膠的基礎(chǔ)配方。硅橡膠配方一般應(yīng)包括補(bǔ)強(qiáng)劑(白炭黑)、結(jié)構(gòu)控制劑。硫化劑的用量可根據(jù)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(shè)計(jì)基礎(chǔ)配方時(shí),ASTM規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)配方和合成橡膠廠提出的基礎(chǔ)配方是很有參考價(jià)值的;A(chǔ)配方最好是根據(jù)本單位的具體情況進(jìn)行擬定,以本單位積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。還應(yīng)該注意分析同類(lèi)產(chǎn)品和類(lèi)似產(chǎn)品現(xiàn)行生產(chǎn)中所用配方的優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)也要考慮到新產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中和配方改進(jìn)中新技術(shù)的應(yīng)用。

        2.性能配方

        又稱(chēng)技術(shù)配方。為達(dá)到某種性能要求而設(shè)計(jì)的配方,其目的是為了滿足產(chǎn)品的性能要求和工藝要求,提高某種特性等。性能配方應(yīng)在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)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(zhǔn)。通常研制產(chǎn)品時(shí)所作的試驗(yàn)配方就是性能配方,是配方設(shè)計(jì)者用得最多的一種配方。

        3.實(shí)用配方

    又稱(chēng)生產(chǎn)配方。為制造某一具體制品及滿足具體生產(chǎn)工藝而設(shè)計(jì)的配方

    在試驗(yàn)室條件下研制的配方,其試驗(yàn)結(jié)果并不是最終的結(jié)果,往往在投人生產(chǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些工藝上的困難,如焦燒時(shí)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(jìn)一步調(diào)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(lái)調(diào)整工藝性能,也就是說(shuō)在物理性能、使用性能和工藝性能之間進(jìn)行折衷。膠料的工藝性能,雖然是個(gè)重要的因素,但并不是絕對(duì)的惟一的因素,往往由技術(shù)發(fā)展條件所決定。生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)裝備技術(shù)的不斷完善,會(huì)擴(kuò)大膠料的適應(yīng)性,例如準(zhǔn)確的溫度控制以及自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的建立,就使我們有可能對(duì)以前認(rèn)為工藝性能不理想的膠料進(jìn)行加工了。但是無(wú)論如何,在研究和應(yīng)用某一配方時(shí),必須要考慮到具體的生產(chǎn)條件和現(xiàn)行的工藝要求。換言之,配方設(shè)計(jì)者不僅要負(fù)責(zé)成品的質(zhì)量,同時(shí)也要充分考慮到現(xiàn)有條件下,配方在各個(gè)生產(chǎn)工序中的適用性。

    實(shí)用配方即是在前兩種配方(基本配方、性能配方)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件所作的實(shí)用投產(chǎn)配方。實(shí)用配方要全面考慮使用性能、工藝性能、體積成本、設(shè)備條件等因素,最后選出的實(shí)用配方應(yīng)能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)條件,使產(chǎn)品的性能、成本、長(zhǎng)期連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)工藝達(dá)到最佳的平衡。

    案例分析(分析配方

    內(nèi)容:分析下列配方存在哪些缺點(diǎn)?說(shuō)明各體系組成

    安排:列出幾種實(shí)用配方案例,每組一個(gè)配方進(jìn)行分析,各組輪流(所有案例進(jìn)行總輪流)一人進(jìn)行發(fā)言探討,其它同學(xué)補(bǔ)充,教師最后總結(jié)(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(chē)子午線輪胎臺(tái)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(jìn)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(jì)

    164.5

     

     

    1-2 子午線胎側(cè)膠

    原材料

    基本配方,份

    原材料

    基本配方,份

    天然橡膠

    100

    環(huán)烷油

    5

    氧化鋅

    35

    促進(jìn)劑CZ

    0.4

    硬脂酸

    2

    硫黃

    3.5

    混合蠟

    5

     

     

    白炭黑

    35

    合 計(jì)

    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(jì)

    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(jìn)劑M

    0.3

    防老劑D

    1.5

    促進(jìn)劑DM

    0.4

    輕質(zhì)碳酸鈣

    30

    硫黃

    2

    陶土

    35

     

     

    三線油

    7

    合 計(jì)

    178.2

     

    1-5 布膠鞋黑大底配方

    天然橡膠

    50

    促進(jìn)劑DM

    1.9

    丁苯橡膠

    15

    促進(jìn)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(zhì)碳酸鈣

    5

    促進(jìn)劑M

    1.2

    合計(jì)

    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(jìn)劑M

    0.65

    檸檬黃

    1.95

    促進(jìn)劑DM

    0.8

    輕質(zhì)碳酸鈣

    110.47

    促進(jìn)劑D

    0.55

    合 計(jì)

    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(jī)油

    15

    氧化鋅

    5

    BPO

    2

    硬脂酸

    1

    促進(jìn)劑DM

    1.25

    防老劑D

    1

    促進(jìn)劑D

    0.25

    噴霧炭黑

    50

    硫黃

    2

    輕質(zhì)碳酸鈣

    60

     

     

    古馬隆樹(shù)脂

    2

    合 計(jì)

    239.5

     

    1-8 食品膠管內(nèi)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(jìn)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(jì)

    196.6



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