橡胶材料设计

一、橡胶材料设计目的意义：1、提高橡胶制品的质量2、改善加工工艺3、配合体系的生产及研究4、橡胶加工设备及测试仪器5、成本分析。

橡胶材料一般包括橡胶本体材料和细观复合材料。这里的材料设计是指橡胶细观复合材料的设计，是本体材料与多种配合剂构成的多相体系材料。

橡胶材料分为结构材料和功能材料。发展方向：高性能化、高功能化。

橡胶材料基本构成：1、本体材料（生胶）：天然和合成橡胶等弹性体赋予材料弹性，基本性能和特性2、交联体系：交联剂、促进剂、活性剂使本体材料分子结构有线型变成网型结构，促进交联反应，调整交联结构提高交联反应活性3、老化防护体系：化学防老剂、物理防老剂阻滞老化过程4、补强填充体系：补强剂、填充剂提高材料的力学性能、降低成本、改善性能5、增塑（软化）体系：软化剂改善加工性能、提高柔韧性6、加工助剂体系：塑解剂、分散剂、均匀剂少量加入提高加工性能7、其他助剂：着色剂、发泡剂、阻燃剂满足材料特殊性能要求

程序图：开始—>确定性能指标—+—>试验设计与研究（本体材料的结构与性能、配合材料的结构特性、加工设备与加工工艺、成本与坏境保护）—>配方最优化—鉴定评价与分析—>生产制造

二、橡胶分为通用橡胶和特殊橡胶：分类：M类（饱和碳链橡胶）：聚丙烯酸酯橡胶（ACM）、氯化聚乙烯橡胶（CM）、氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）、三元乙丙丙橡胶（EPDM）、乙丙橡胶（EPM）、氟橡胶（FPM）。R类（不饱和碳氢链橡胶）：聚丁二烯橡胶（BR）、聚氯丁二烯橡胶（CR）、、丁基橡胶（IIR）、溴化丁基橡胶（CIIR）、聚异戊二烯橡胶（IR）、丁晴橡胶（NBR）、天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）。

选择橡胶基本原则：确保性能要求，尽量降低成本。

共混目的：可以克服单一橡胶存在的某些不足，取长补短，达到改善性能或降低成本的目的。

硫磺系硫化体系：1、普通硫化体系（CV）2、有效硫化体系（EV）3、半有效硫化体系（SEV）4、平衡硫化体系（EC）

八种常用硫化剂：1、噻唑类（酸性）2、次磺酰胺类（中性）3、秋兰姆类（酸性）4、二硫代氨基甲酸盐类（酸性）5、黄原酸盐（酸性）6、胍类（碱性）7、硫脲类（中性）8、醛胺类（碱性）

硫化体系的设计要点：对硫化体系的设计选择原则：胶料物理力学性能满足制品要求；硫化平坦性好；加工安全性好以及合理的生产效率。

常用促进剂的焦烧时间由短到长：ZDC

金属氧化物交联体系主要用于极性橡胶，如CR、CSM、COR、CPE、TR以及卤化改性的橡胶。

过氧化物交联的硫化胶特点：耐热、耐寒、压缩永久变形较小、透明性好。

交联效率是指1mol分子过氧化物能产生多少摩尔分子交联键的能力。

树脂交联体系使用特点：在交联结构中形成热稳定性较高的碳-碳和醚键交联，能提高叫了得耐热性和耐屈挠性能，硫化时几乎无返原现象。

树脂交联剂主要是烷基酚醛树脂（4~8份）和和环氧树脂（8~9份）两大类。

化学防老剂：1、胺类防老剂：用于抗氧化、抗臭氧化、抗金属离子催化氧化以及抗疲劳等老化。2、酚类防老剂：用于抗氧化剂。3、杂环类和其他防老剂：主要是MB及MBZ，有中等的抗热氧效果，不污染。

并用的防老剂的并用总量宜2~4份范围内。

炭黑的补强效果课分为高补强型炭黑、中补强型炭黑和低补强型炭黑以及特殊用途炭黑。高补强型炭黑是N100，N200和N300系炭黑。中补强型炭黑是N400~N700系炭黑。低补

强型炭黑是热烈法炭黑（FT，MT）。例如N880和N990。.

白炭黑的结构化：白炭黑加入橡胶时，其聚集体之间会因表面羟基产生氢键结合，形成立体网络结构，导致胶料硬化，性能变差。这就是所谓结构化现象。解决结构化的方法有三种：机械扎炼、预处理白炭黑和使用结构控制剂。最有效的结构控制剂有甲基苯基二甲氧基硅烷或二甲苯基二甲氧基硅烷，用量在10份左右。

无机填料：1、陶土：分为硬质陶土和软质陶土，区别是粒径和分布不同。硬质陶土的补强性好于软质陶土。课提高定伸应力，硬度，减少收缩率。宜和炭黑并用2、碳酸钙：分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。回弹性、耐屈挠性较好，永久变形小。

短纤维的特点：短纤维补强减少将短纤维分散在橡胶基材中，称为补强性复合材料，使之既保持橡胶的高弹性，又兼具高模量、耐切割、耐撕裂、耐穿刺、低生热、低压缩变形和抗蠕变等优异性能，具有较高的技术经济价值。

短纤维的补强效果取决于长径比（L/D），取向状态，短纤维表面预处理和用量等因素。

非极性增塑剂机理：非极性增塑剂溶于非极性橡胶中使橡胶分子链间的距离增大，削弱了分子链间的相互作用，链段间相互作用，链段间相互运动的摩擦力减小，使体系的熵值增加。所以增塑剂的体积分数增多，增塑效果也较明显。非极性橡胶玻璃化温度降低的数值与增塑剂的体积分数成正比。

极性增塑剂机理：在橡胶中加入极性增塑剂时，增塑剂的极性基团与橡胶分子链的极性基团之间产生溶剂化作用，增大了分子链段间距离，使体系的焓值增加，所以极性增塑剂使极性橡胶的玻璃化温度降低的数值与增塑剂的摩尔比成正比。

增塑剂应具有特性：1、相容性好2、耐温性好3、耐久性好4、其他如电性能、耐燃性等。

加工助剂是一类用量较少却能改善胶料加工性能的材料。

加工助剂特点：具有提高加工性能、节省能源、提高产品质量和生产效率而不影响胶料物理力学性能的特点。

加工助剂种类：1、塑解剂2、均匀剂3、分散剂4、增强剂5、增粘剂

着色剂：凡加入橡胶材料中用以改变制品颜色为目的的助剂统称为着色剂。分为无机着色剂（不够鲜艳）和有机着色剂（耐热耐溶剂较差）。

发泡剂：发泡剂是在硫化过程中能产生气体，从而使橡胶材料成为多孔结构制品的专用配合剂。发泡过程分为物理发泡和化学发泡。发泡形成的孔结构分为开孔结构、闭孔结构和混孔结构三种。分类：1、无机发泡剂（碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵）2、有机发泡剂。

阻燃剂：是一种赋予硫化胶阻燃性能的化合剂。用氧指数表示。分类：反应型和添加型。

阻燃剂的要求：1、效能价格比高2、无毒、对环境友好。3、与基材相容性好，易回收4、热稳定好5、不影响性能6、光稳定性好7、价格便宜。

阻燃机理：1、吸热作用2、覆盖作用3、抑制链反应4、不燃气体的窒息作用。

三、橡胶材料设计的特点：1、材料设计往往是解决多因素、多水平问题的试验过程。2、材料各组分间存在交互作用。3、材料设计与加工设备和加工工艺密切相关。4、材料设计具有实践性和系统性，必须将材料设计的经验规律与系统分析方法相结合，才能实现材料设计的最优化。

橡胶材料设计的基本原则：在对制品的性能要求和使用环境等充分了解的基础上，进行有针对性的设计，既不能降低性能指标要求，也不能盲目追求高指标，过多地选用贵重原材料，制造不必要的浪费，应该用最少的物质消耗、最短的时间、最小的工作量，获得最优化的橡胶材料的配方。

单因素变量法分为黄金分割法（6.618）、平分法、分批试验法以及爬山法。

正交试验设计步骤：1、确定因子、水平和交互作用2、选择合适的正交表3、合理进行表头设计4、结果分析

1、低滚动阻力与抗湿滑材料

轮胎三方面要求：安全性、经济性以及舒适性。

滚动阻力、抗湿滑性及耐磨性被称为轮胎的三大行驶性能。

滚动阻力：主要来自轮胎滚动行驶中反复变形而产生的阻力；在行驶中，轮胎与路面产生的摩擦阻力；轮胎行驶中遇到的空气阻力。

tanδ值可用来表征橡胶材料的滞后性能和滚动阻力。

滚动阻力取决于50~80℃下tanδ的低值，抗湿滑性取决于-20~0℃下tanδ的高值。橡胶材料在60℃左右具有较低的tanδ值，在0℃具有较高的tanδ值时，滚动阻力、抗湿滑性额牵引力之间达到较好平衡。

橡胶的选择：1、天然橡胶（NR）：飞机轮胎中不可或缺。环氧化天然橡胶（ENR）和充油天然橡胶（OENR）并用，在胎面胶胶料中可提高冲击回弹性、抗湿性，降低滚动阻力。

2、丁苯橡胶（SBR）分为乳聚丁苯橡胶（ESBR）和溶聚丁苯橡胶（SSBR）。

3、顺丁橡胶（BR）特点是弹性、耐磨性，耐低温性优异，耐屈挠和生热少，主要缺点是强度低与NR 和SBR，抗湿滑性差。

4、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶（SIBR）集中了SBR、BR、NR三种橡胶的特点，是一种集成橡胶。

5、环氧化天然橡胶（ENR）、充油天然橡胶（OENR）、卤化丁基胶（XIIR）XIIR多用于轮胎气密层胶料。

交联体系的选择：一般选用半有效硫化体系（S-EV）和平衡硫化体系（EC）。橡胶常用的促进剂和防老剂都不同程度地促进不溶性硫磺向可溶性硫磺返原，其促进返原能力的顺序如下：促进剂：胍类（DPG）>次磺酰胺类（CZ、DZ、OTOS、NOBS）>秋兰姆类（TMTD）>噻唑类（M、DM）。防老剂：酮胺类（RD）>对苯二胺类（4010NA）>萘胺类（A）。

补强填充体系：主要是炭黑和白炭黑。

轮胎老化防护体系要求：对热、氧、疲劳和变价金属离子的老化防护效能高、迁移速度慢、挥发性低、耐抽出性好的防老剂并用。

2、耐高低温材料和导热材料

耐高温橡胶材料必须从提高橡胶微观结构的热裂解温度和阻滞老化反应速度入手，进行材料设计。橡胶选择：欲提高橡胶本体材料的耐热性，必须提高橡胶分子链的刚性，增大分子内和分子间的相互作用力。交联体系：交联键的热稳定性顺序：—C—C—>—C—S—C—>—C—S x—C—

耐低温橡胶材料：亦称耐寒性，是指在低温下硫化胶仍保持其弹性和正常工作的能力。非极性橡胶：玻璃化温度是衡量其耐寒性的温度指标，脆性温度越低，其耐寒性越好。对饱和主链的橡胶其柔性顺序：—C—C—<—C—N—<—C—O—<—Si—O—。主链上有双键和醚键耐寒性较好。耐寒性差的橡胶与耐寒性好的橡胶并用课改善共混胶的耐寒性。交联体系对耐寒性影响主要是交联密度大小和交联键的类型。半有效和有效硫化体系的耐寒性较好。补强填充体系使耐寒性下降。软化体系使耐寒性提高。

3、导热橡胶材料：一般从加工（硫化导热）和制品（电子电器导热）两角度考虑。玻璃化温度区是导热性最高的区域。常用导热性填料：金属粉：银粉、铜粉、铝粉等。金属氧化物：Al2O3、TiO2、Fe2O3、MgO、ZnO、BeO等。金属氮化物粉：AlN、BN等。无机非金属：石墨、SiC、白云石粉、金刚石粉、石英粉等。短纤维：石墨短纤维及其晶须、硼纤维及其晶须、碳纤维等。

4、耐介质橡胶材料

耐油性是指抵抗各种有机介质作用的能力，包括有机溶剂、燃料油、矿物油和润滑油等。耐油性的评价通常是用标准实验油，测定硫化胶在油中浸泡后的体积、质量变化百分比和物性变化百分率。

化学腐蚀介质是指能引起橡胶化学结构发生不可逆变化的介质。主要包括强氧化剂、酸、

碱、盐类以及卤化物等。橡胶的耐化学腐蚀性介质的性能主要取决于微观结构，即化学组成与结构，细微结构因素也有较大影响。交联体系：增加交联密度可提高硫化胶耐化学腐蚀性介质性能。

耐水与吸水性：橡胶的吸水率主要取决于橡胶的极性、交联程度以及硫化胶中水溶性物质的含量等因素。非极性橡胶的耐水性一般优于极性橡胶。提高橡胶的吸水性，需要橡胶和吸水树脂共混或接枝形成细观复合材料，它遇水能吸水膨胀，并保持橡胶特有的弹性和强度，故称为吸水膨胀橡胶。吸水膨胀橡胶的主要成分是橡胶和吸水树脂。耐水橡胶的配合体系：增加硫磺等交联剂的用量，增大交联密度，课提高耐水性。乙丙橡胶、氟橡胶易采用过氧化物交联。氯化橡胶和氯化聚乙烯最好用氧化铅，不用氧化镁和氧化钙。丁基橡胶最好使用树脂交联体系。在热水中使用的天然橡胶，宜用有效硫化体系或硫载体硫化体系。吸水橡胶的吸水率随交联密度增加而减少。所以原则应是在保证硫化胶必要的物理力学性能的同时，尽量减少交联剂和促进剂的用量。

4、低透气性和耐真空材料

气体透过橡胶的过程是一种渗透扩散过程。阶段一气体被材料吸收溶解，阶段二气体在材料内扩散渗透，阶段三气体透过材料在另一侧解吸逸出。材料的透气性主要取决于气体在材料的溶解度和扩散速度。

真空条件下一般选用丁晴橡胶、丁基橡胶和氟橡胶。在超真空下应选用氟橡胶。耐真空橡胶材料设计时凡是易挥发、喷出的配合剂尽量少用。补强填充剂不宜用白炭黑，加入适当炭黑有助于降低橡胶的气体渗透性。

5、微孔橡胶材料

微孔橡胶材料又称为橡胶海绵，是一种通过发泡剂而获得的材料内部充满大量连通或互不连通微孔的特种结构材料。

发泡成型必须具有的两个基本条件：材料在发泡时必须是熔体（或液体），而且应具有适宜发泡膨胀的强度和延伸性；熔体内具有分散均匀的发泡剂或溶解均匀的足够量发泡气体，而且应形成所需要的发泡膨胀压力。

泡孔的形成分三个阶段：气泡核的形成（成核阶段）、气泡核的膨胀成长阶段和气泡的稳定固化阶段。

橡胶主要选天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶以及与塑料的共混材料。要求耐油可用丁晴橡胶、氯丁橡胶、环氧化天然橡胶等，要求耐热耐臭氧可用三元乙丙橡胶和硅橡胶。

橡胶应用的有机发泡剂主要是发泡剂H、AC和OBSH。

交联体系设计原则是：交联速度与发泡剂的发泡速度相匹配。

6、阻尼橡胶材料

阻尼性能用耗散因子tanδ表征。

阻尼橡胶材料的设计原则：提高材料的阻尼因子，即tanδ材料应具有较宽的阻尼温度范围。

内耗大的橡胶振动阻尼和声阻尼效果好。内耗大的橡胶应该是：具有足够搞的分子量和分子量分布的多分散性；分子链间应存在较强的相互作用基团，这些强相互作用能吸收振动能，当离子键解离后，再重新缔合，则转化为热能消耗掉；在分子链中引入侧基，增加分子间的内摩擦。IIR和NBR内耗高，CR、PU、EPDM和QR居中，SBR和NR较低。

NR虽tanδ较低，但在常温下大变形的疲劳性能优异，所以应用较广。

补强剂对阻尼材料影响很明显，随炭黑粒径减少、表面活性增大，用量增加，材料的tan δ和模量升高。

7、阻燃橡胶材料

阻燃橡胶材料是指能延缓着火，降低火焰传播速度，在离开火焰后，其自身能迅速自行熄

灭的弹性体材料。

高分子材料阻燃的措施：捕捉热降解反应中产生的活性自由基，终止连锁反应；断绝材料燃烧时需要的氧气；尽可能降低温度，吸收热量或提高热传导性。

评价高聚物可燃性最常用的方法是氧指数法。氧指数（OI）大于27%为高难燃材料，OI 在22%~27%为难燃材料，OI小雨22%为易燃材料。

阻燃剂是具有延迟或阻滞高分子材料燃烧作用的配合剂。分为有机类阻燃剂和无机阻燃剂。有机阻燃剂分为卤系和磷系两种。

卤系阻燃剂阻燃机理：卤化物受热分解出卤化物（HX），HX能及时与橡胶燃烧中产生的活性自由基H·和HO·反应，从而降低了活性自由基的浓度，起到阻燃作用，而生成的HX还能形成防护层阻滞氧和热向燃烧物扩散。

磷系阻燃剂阻燃机理：磷系阻燃剂在燃烧时刻发生氧化反应，生成挥发性磷化合物和磷酸，其中挥发作用，带走热量，起到冷却效果，从而抑制了燃烧程度；分解成的磷酸，在燃烧温度下脱水生成偏磷酸，偏磷酸有集合生成聚偏磷酸，呈黏稠状液态膜覆盖于固体可燃物表面。磷酸和聚偏磷酸都有很强的脱水性，能使高聚物脱水碳化，使其表面形成保护性碳膜，这种液态和固态膜起到隔绝空气阻止燃烧的作用。

无机类阻燃剂主要有氢氧化物（如氢氧化铝、氢氧化镁）、金属氧化物和硼酸锌等。氢氧化物的阻燃机理是脱水、吸热。

8、导电橡胶材料

导电材料分为半导体、导体和超导体。导电高分子材料分为两大类：一类是结构型导电材料，另一类是复合型导电材料。导电橡胶属于复合型导电材料。按电阻率的大小分为半导电性材料，抗静电材料，导电性材料和高导电性材料。

复合型导电高分子材料的电阻率与温度之间往往有较明显的依赖性，称为阻温特性。有两种情况，即正温度系数效应（PTC）和负温度系数效应（NTC）。具有PTC和NTC特性的材料是一种热敏电阻材料，很有实用价值。

低成本配方设计：

1、生胶选择：NR/SBR/BR并用。

2、充油SBR，充油BR可大量填充补强剂，而且节能耗。

3、EPDM、CPE大肚子橡胶，高填充，而且能保持一定物性，明显降低成本。

4、橡塑并用。NBR/PVC。EPDM/PP。

5、再生资源：a、再生胶：在一定范围内对胶料的性能降低率低，能改善加工工艺性和提高动态疲劳性。b、胶粉：精细粉碎和冷冻胶粉掺入胶料中，物性稍有降低，动态疲劳性有所改善。c、边角料：废胶边，下脚料。发泡海绵边角料粉碎后加入，可以降低成本并提高起发率。减少发泡制品的收缩率。

6、硫化体系：硫化时间缩短，相应提高劳动生产率，也能降低成本。

7、增加补强填充剂和油的配合量降低成本。

8、采用表面改性的填充剂部分替代CR，白炭黑。

9、使用廉价填充剂，如工业废料，矿石开采如赤泥等。

橡胶坝设计规范

中华人民共和国行业标准 橡胶坝技术规范 Technical Standard of Rubber Dam SL227-98 主编单位：中国水利水电科学研究院 批准部门：中华人民共和国水利部 施行日期：1999年月1月1日 1998-12-25发布1999-01-01实施 前言 为适应推广应用橡胶坝工程的迫切要求，使橡胶坝工程建设和管理有章可循，1995年11月水利部农村水利司下达了《关于开展(橡胶坝技术规范)编制工作的通知》。在水利部农村水利司的主持下，编写组立即开始工作，1996年6月完成初稿并召开了编写工作会议，1996年8月完成征求意见稿，在广泛征求意见补充修改后，于1997年10月完成送审稿，并于1998年2月召开审查会议，通过了专家审查。 SL227—98《橡胶坝技术规范》分总则、工程规划、工程设计、施工安装、运行管理，共5章99条和5个附录。它在总结我国橡胶坝工程建设经验基础上，参考并吸收了国外橡胶坝工程建设的先进技术，内容全面，技术先进、成熟，达到国际先进水平，可以指导今后橡胶坝工程建设。它所制定的技术指标合理准确，具有可操作性，并与相关技术规范协调配套。 本规范解释单 水利部农村水利司 位： 主编单位：中国水利水电科学研究院 参编单位：淮河水利委员会规划设计院、四川省水利水电勘测设计院、 广东省水利水电勘测设计研究院、北京市水利规划设计研究院主要起草人：高本虎、方习真、胡明亮、麦鉴陵、陆吾华、张秀芳、解士博

1 总则 1.0.1为使橡胶坝工程建设和管理做到安全可靠、技术先进、经济合理、确保质量、使用方便、美化环境、合理开发利用水资源，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于坝高5m及其以下的袋式橡胶坝工程。坝高超过5m或特殊用途时应进行专门的技术论证和试验研究。 1.0.3橡胶坝工程的建设程序，应按基本建设程序办理；如规模较小，建设程序可以简化。 1.0.4橡胶坝工程的建设和管理，除执行本规范外，还应符合现行有关标准和规范的规定。 2 工程规划 2.1基本资料 2.1.1应搜集、整理、分析研究和掌握建坝地区的地形、气象、水文、工程地质、水文地质、内外交通、流域(或地区)水利综合利用规划、社会经济和环境评价等基本资料。 2.1.2地形资料应包括工程规划区域地形图、坝址地形图、回水区域地形图、河道纵横断面图等；测量范围应根据工程任务和规模确定，各种图的比例尺应符合有关规范要求。 2.1.3水文气象资料应包括流域概况和河道特征、坝址河段的洪(枯)水流量、含沙量、冰情、水质、漂浮物以及气温、降水、蒸发、湿度、风力、风向、日照、冰冻期、冻土深、潮汐等。 2.1.4工程地质和水文地质资料，按《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55—93)要求进行必要的地质勘察工作，应有坝址地质纵横断面图、地基和天然建筑材料的物理力学指标、地下水位、比降、水质等资料。 2.1.5应搜集有关橡胶坝袋生产厂家产品、规格以及已建橡胶坝工程资料。 2.2坝址选择 2.2.1应根据橡胶坝特点和运用要求。综合考虑地形、地质、水流、泥沙、环境影响等因素，经过技术经济比较后确定坝址。 2.2.2坝址宜选在河段相对顺直、水流流态平顺及岸坡稳定的河段；不宜选在冲刷和淤积变化大、断面变化频繁的河段。 2.2.3坝址选择应考虑施工导流、交通运输、供水供电、运行管理、坝袋检修等条件。

2020年(塑料橡胶材料)橡胶配方设计与性能的关系

（塑料橡胶材料）橡胶配方设计与性能的关系

橡胶配方设计和性能的关系 一、橡胶配方设计和硫化橡胶物理性能的关系 （一）拉伸强度 拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下，不会发生比原来长度大几倍的形变，但许多橡胶制品的实际使用寿命和拉伸强度有较好的相关性。 研究高聚物断裂强度的结果表明，大分子的主价健、分子间的作用力（次价健）以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的内在因素。 下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。 1．橡胶结构和拉伸强度的关系 相对分子质量为（3.0~3.5）×105的生胶，对保证较高的拉伸强度有利。 主链上有极性取代基时，会使分子间的作用力增加，拉伸强度也随之提高。例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加，拉伸强度随之增大。 随结晶度提高，分子排列会更加紧密有序，使孔隙和微观缺陷减少，分子间作用力增强，大分子链段运动较为困难，从而使拉伸强度提高。橡胶分子链取向后，和分子链平行方向的拉伸强度增加。 2．硫化体系和拉伸强度的关系 欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度，即交联剂的用量要适宜。 交联键类型和硫化橡胶拉伸强度的关系，按下列顺序递减：离子键＞多硫键＞双硫键＞单硫键＞碳-碳键。拉伸强度随交联键键能增加而减小，因为键能较小的弱键，在应力状态下能起到释放应力的作用，减轻应力集中的程度，使交联网链能均匀地承受较大的应力。 3．补强填充体系和拉伸强度的关系 补强剂的最佳用量和补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关：例如炭黑的粒径

越小，表面活性越大，达到最大拉伸强度时的用量趋于减少；软质橡胶的炭黑用量在40~60份时，硫化胶的拉伸强度较好。 4．增塑体系和拉伸强度的关系 总地来说，软化剂用量超过5份时，就会使硫化胶的拉伸强度降低。对非极性的不饱和橡胶（如NR、IR、SBR、BR），芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小；石蜡油对它则有不良的影响；环烷油的影响介于俩者之间。对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、IIR，最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。对极性不饱和橡胶（如NBR，CR），最好采用酯类和芳烃油软化剂。 为提高硫化胶的拉伸强度，选用古马隆树脂、苯乙烯-茚树脂、高分子低聚物以及高黏度的油更有利壹些。 5．提高硫化胶拉伸强度的其他方法 （1）橡胶和某些树脂共混改性例如NR/PE共混、NBR/PVC共混、EPDM/PP共混等均可提高共混胶的拉伸强度。 （2）橡胶的化学改性通过改性剂在橡胶分子之间或橡胶和填料之间生成化学键和吸附键，以提高硫化胶的拉伸强度。 （3）填料表面改性使用表面活性、偶联剂对填料表面进行处理，以改善填料和橡胶大分子间的界面亲和力，不仅有助于填料的分散，而且能够改善硫化胶的力学性能。 （二）定伸应力和硬度 定伸应力和硬度都是表征硫化橡胶刚度的重要指标，俩者均表征硫化胶产生壹定形变所需要的力。定伸应力和较大的拉伸形变有关，而硬度和较小的压缩形变有关。 1．橡胶分子结构和定伸应力的关系 橡胶分子量越大，游离末端越少，有效链数越多，定伸应力也越大。

常用塑胶材料特性大全

常用塑胶材料的特性及使用范围 一、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）（乳白色半透明） 优点： 1.力学性能和热性能均好，乳白色半透明,硬度高，表面易镀金属 2.耐疲劳和抗应力开裂、冲击强度高 3.耐酸碱等化学性腐蚀 4.加工成型、修饰容易 缺点： 1.耐候性差 2.耐热性不够理想， 3.拉伸率底 主要应用范围：机器盖、罩，仪表壳、手电钻壳、风扇叶轮，收音机、电话和电视机等壳体，部分电器零件、汽车零件、机械及常规武器的零部件 改性的ABS共聚物： 将ABS加入PVC中，可提高其冲击韧性、耐燃性、抗老化和抗寒能力，并改善其加工性能； 将ABS与PC共混，可提高抗冲击强度和耐热性；以甲基丙烯酸甲酯替代ABS中丙烯腈组分，可制得MBS塑料，即通常所说的透明ABS。 ABS/NYLON 耐热及抗化学性、流动性佳、低温冲击性、低成本 主要用于汽车车身护板、引擎室零组件、连接器、动力工具外壳 ABS/PVC PVC增加防火性、降低成本 ABS提供耐冲击性 主要用于家电用品零组件、事务机器零组件 ABS/PC 增加ABS耐热尺寸安定性、改善PC低温、后壁耐冲性、降低成本 主要用于打字机外壳、文字处理器、计算机设备之外壳、医疗设备零组件、小家电零组件、电子模具设计 1.排气

为防止在充模时出现排气不良、灼伤、熔接缝等缺陷，要求开设深度不大于0.04mm 的排气槽。 壁厚 0.8 mm至3.2 mm之间，典型的壁厚约在2.5mm左右，3.8以上需要结构性发泡。 圆角 最小在厚度的25%，最适当半径在厚度的60%。 收缩率：0.4%-0.7%一般取0.5% 加强筋：高<3T 宽度0.5T 筋间距>2T 脱模角：0.5°-1.5° 支柱加强筋高度4T，可达支柱高度的90％,宽度0.5T，长度2T， 支柱：外经是内径2倍 二、聚乙烯(PE) 优点： 1、柔软、无毒、透明易染色. 2、耐冲击、耐药品，绝缘性佳。 缺点： 1、不易押出、不易贴合 2、热膨胀系数高 4、耐温性差 用途： HDPE主要用于具有一定硬度和韧性的场合,如水管、燃气管，工业用化学容器、重包装袋和购物袋、洗发水瓶等。 LDP E绝缘体、胶管、胶布、胶膜、农用薄膜 最小壁厚0.5mm（LDPE），0.9mm（HDPE）（0.5-7.6ｍｍ一般1.6mm） 收缩率：HDPE 1.5%-3.5%取2% LDPE 1.5%-3%取1.5% 三、聚丙烯(PP) 优点： 1.半透明、刚硬有韧性.抗弯强度高,抗疲劳、抗应力开裂 2.质轻,无毒、无味，耐高温、绝缘性佳。（0.9G/cm3） 缺点 1、在0℃以下易变脆,不易接合;

橡胶制品检验标准

橡胶制品进料检验标准 一目的明确橡胶制品进料品质验收标准，规范检验动作，使检验、判定标准能达到一致性 二范围本标准规定了橡胶制品进料检验的技术要求、包装要求、检验规则。本标准适用于本公司所有橡胶制品的进料检验。 三检验项目及规则 外观检验 ●制品表面应整洁，无飞过，毛剌等，且不允许有杂质，无明显划痕,泡状突起.表面纹路自然,表面无可见的微粒,无折射缺陷及浇注口印迹,流痕等. 目测和手感 尺寸检查 ●橡胶件尺寸必须按规定程序批准的产品设计图纸和各相关的国家标准制造,必须符合产品图样或技术文件的要求. 卷尺和卡尺 耐汽油性检查 ●在40OC的环境温度下，放在汽油中浸泡48h后，其本积变化率应小于10%，硬度变化为-25RHD以内，拉断强度变化率应在-35%以内，拉伸变化率在-20%以内。

耐润滑油性检查 ●在70OC的环境温度下，放在润滑油中浸泡72h后，其体积变化率在-10%~+15%之间，硬度变化为-5~+10RHD之间，拉断强度变化率应在10%以内，伸长变化率在-30%以内。 硬度检查 ●橡胶件硬度应符合产品图纸或技术文件的要求。常用橡胶件的材质及硬度值，仅作为一般批产件验收参考，如有特殊要求时，请以经确认的技术要求执行。 耐老化性能检查 ●橡胶件必须具有一定的耐老化性。橡胶件在70OC温度试验下，经72h热空气老化试验后，其硬度变化不超过±15%IRHD，拉伸强度变化率不超过±30%，拉断伸长率变化不超过-50%。 耐温性能检查 ●低温试验后试样敲击无破现象,高温试验后试样弹性良好，弯折无龟裂现象。 裂缝试验 ●根据样品具体形状，用样品的全部或者取其中的一部分呈长条型，将其拉长10%，在变形的情况下，呈南北或东西方向放置三个月，在

(完整版)设计材料及加工工艺整理

设计材料及加工工艺（章节总结）

第一章概论 1.1 设计与材料纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 1.2 产品造型设计的物质基础材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 1.3 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：（从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料（从原料出发，思考 如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 1.4 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 1.5 材料特性的基本特性 从材料特性包括：①材料的固有特性，即材料的物理化学特性②材料的派生特性，即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。 特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。 1.5.1 材料特性的评价 材料特性的评价：①基础评价，即以单一因素评价②综合评价，即以组合因素进行评价。 1.5.2 材料的固有特性材料的固有特性是由材料本身的组成、机构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，他受外界条件的制约。 1.5.3 材料的派生特性材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经济性。 第二章材料的工艺特性材料的工艺特性是指：材料适应各种工艺处理要求的能力，材料的工艺性包括材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。他是材料固有特性的综合反映，是决定材料能否进行加工或如何

2020年(塑料橡胶材料)橡胶配方设计综合实验

（塑料橡胶材料）橡胶配方设计综合实验

高分子材料和工程专业实验 橡胶配方设计综合实验 实验报告 班级：08030342班 组别：第六组 橡胶配方设计综合实验 一、实验目的 1、加深对丁腈橡胶的配方、各组分的作用原理及加工方法的认识。 2、进壹步领会橡胶的塑炼、混炼的意义和原理。 3、进壹步了解橡胶的硫化模压成型的基本方法，掌握塑炼混炼、压制硫化设备的操作方法及安全措施。 4、掌握炭黑的含量对橡胶力学性能的影响规律。 5、掌握数据处理和分析的方法。 二、实验原理 丁腈橡胶制品的生产，首先有壹个配料的问题，即在丁腈橡胶（生胶）中加入壹定量的硫化剂、补强剂、增塑剂、防老剂等其他助剂，使之形成多组分体系。本实验固定其他组分的含量，改变炭黑的用量，研究炭黑的含量对橡胶力学性能的影响。在壹定的温度下，首先塑炼

丁腈橡胶，再将配好的实验原理进行混炼使各种助剂实现良好的分散，通过辊压成片，剪成壹定形状的胶料，放入试样模具中，经过硫化成型成为所需的试样。通过不同规格的裁刀，冲裁成性能测试的样品。然后测试橡胶的拉伸强度、撕裂强度和硬度。找出炭黑含量对橡胶力学性能的影响规律。 三、实验所用原料及仪器、设备 1、实验用的原材料及参考配方 2、实验用仪器及设备 （1）开放式炼塑机（SK-160B） 辊筒工作直径=160mm，辊筒工作长度=320mm，前辊转速=24.0r.p.m,后辊转速 =17.8r.p.m,最大辊间距=4.5mm，最小压片厚度=0.2mm。壹次加料量=100～200g，辊筒最高加热温度≤200℃ （2）平板硫化机（XKLB-25D） 额定表压=145kg/cm2，油缸活塞直径D=160mm，电热板面积=360*360mm，模板最大

20种常用塑胶材料

常用20种塑料手册 $P!_* |+S ^ 1.ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物质量-SPC ,six sigma,T S16949,MSA,FMEA%O(J P t&n7M*l 典型应用围: a ?+Y I }汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。六西格玛品质论坛3{ n;b9\6p%z R;q 注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。V v-v x$_+yV9l 熔化温度：210～280℃；建议温度：245℃。bbs.6s https://www.doczj.com/doc/f611642982.html, a*W K j ` Y%l)u,G 模具温度：25～70℃。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：500～1000bar。 注射速度：中高速度。k-g a h4y b4A u &Z 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。六西格玛品质论坛9P,J E"[1J 'O F'T 质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA$A r/U7E4s A0G 2.PA6 聚酰胺6或尼龙6 ? `0b9` Z Z 典型应用围: 由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。 注塑模工艺条件: 干燥处理：由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%，建议在80℃以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议进行105℃，8小时以上的真空烘干。 熔化温度：230~280℃，对于增强品种为250~280℃。 模具温度：80~90℃。模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要，因此建议模具温度为80~90℃。对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度，但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm，建议使用20~40℃的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。 注射压力：一般在750~1250bar之间（取决于材料和产品设计）。六西格玛品质论坛X;E p!H\ N g:S 注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）。i6F's t7B

产品设计的材料与工艺教学大纲

《产品设计的材料与工艺》教学大纲 课程编号：1072043 总学时：48 学分：3 开课对象：工业设计课程类别：专业选修课 课程英文译名：Material and technology of Product Design 一、课程性质与教学目标 （一）课程性质和基本目标 产品设计的材料与工艺是艺术设计专业的一门专业选修课，设计学科是一门艺术与科学交叉融合与应用性强的新学科，设计是人类的需求与目的、材料的工艺结构、技术的原理组合、造型的审美形式等重要因素构成的一个完整的系统，不可分割，相关的材料与工艺知识是设计的重要因素和基础。 本课程通过理论讲课和实践联系相结合的课程教学，使学生能理解常见的材料的性质及其加工手段，合理应用材料知识解决设计问题，在产品设计中能选择适当的材料和加工工艺，运用材料的属性体现产品所需要具备的特征。 （二）课程对能力素质培养的作用 让学生掌握与产品设计相关的各种常见材料的性能、加工、成型和表面处理技术；培养学生能够合理应用材料知识来解决设计问题，在产品设计中能选择适当的材料和加工工艺； 二、学时分配表 三、教学内容和基本要求 第一单元: 课程概述 基本要求: 了解本课程的基本内容、性质和学习方法，为更有效地学习后面的内容打下基础。 节序单元内容学时数

1·1 课程性质、学习目的、学习内容与学习方法 1 1·2 材料工艺与设计的关系 1 第二单元：金属材料及工艺 基本要求: 对金属材料及其加工工艺有一定的了解，并对设计中常用的金属材料有较好的掌握；结合设计实践，使学生在设计中对金属材料及其工艺选用有一定的体验。 节序单元学时数 2·1 金属材料概述、金属分类、一般性质 1 2·2 产品设计中常用金属 1 2·3 金属成型工艺 8 2·4 金属表面工艺 2 第三单元：陶瓷与玻璃及其工艺 基本要求: 能够在熟练掌握陶瓷、玻璃材料的性质与工艺的基础上，学会在设计实践中合理地选用玻璃、陶瓷材料。 节序单元内容学时数 3·1 陶瓷材料及其工艺 3 3·2 玻璃材料及其工艺 3 3·3 产品设计中陶瓷、玻璃产品应用的例子 2 第四单元：塑料橡胶及其工艺 基本要求: 使学生在熟练掌握塑料、橡胶的特性及工艺的基础上，学会在设计实践中科学选用塑料、橡胶及其工艺。 节序单元内容学时数 4·1 塑料概述 1 4·2 塑料的分类以及常见塑料 4 4·3 塑料成型工艺 4 4·4 塑料后期工艺 2 4·5 橡胶及其工艺 1 第五单元：木材以及木作工艺 基本要求:让学生在了解木材及竹子特性与工艺的基础上，使学生在设计中对木材及竹子材料及其工艺选用有一定的体验。 节序单元内容学时数 5·1 木材概述 1 5·2 常用木材 4 5·3 木材工艺 5 5·4 竹材工艺 1 第六单元：复合材料及其工艺 基本要求: 在熟练掌握符合材料特性及其工艺的基础上，学会如何科学选用各种复合材料及其相应工艺，并通过设计实践加强动手能力，进一步领悟设计选材的适应性原则。 节序单元内容学时数 6·1 复合材料概述 1 6·2 玻璃钢及碳纤维复合材料 1 第七单元：新材料及其工艺

汽车橡胶件通技术条件

****汽车集团有限公司企业标准 汽车橡胶件通用技术条件 ****汽车集团有限公司发布

前言 本标准对于汽车座椅总成的技术要求、试验方法做出具体规定。本标准结合本企业的具体情况编制。本标准由****汽车集团有限公司提出。 本标准由****汽车集团有限公司工艺技术部归口。 本标准起草单位：****汽车集团有限公司工艺技术部。 本标准主要起草人：xxx。

汽车橡胶件通用技术条件 1范围 本标准规定了橡胶件的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于系列车型全车橡胶件（以下简称产品）。 2引用规范性文件 下列文件所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。凡注明日期的引用文件，其后续更改或修订的内容不适用于本标准，但鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 2941 橡胶试样环境调节和试验的标准温度、湿度及时间 GB/T 9865.1 硫化橡胶或热塑性橡胶样品和试样的制备第一部分：物理试验 GB/T 11206 硫化橡胶老化表面龟裂试验方法 GBT 24141.1内燃机燃油管路用橡胶软管和纯胶管规范 GB/T1690-2006硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法 3 技术要求 3.1 汽车橡胶件臭氧老化的判断标准： 用龟裂变化的严重程度（即龟裂的等级）来表示。龟裂程度以龟裂宽度和龟裂密度分别按表1和 表1所列的等级进行评定，组合后作为结果（取中值）。 龟裂宽度等级划分为0～4级，以试样的有效工作表面出现的最大裂口宽度来区分（可用读数放大镜来测量），按表1进行评定。 注：臭氧浓度可用臭氧分压MPa表示，1×10-8 臭氧浓度相当于1.01MPa的臭氧分压。 橡胶件臭氧实验龟裂密度等级划分为a～c级，以试样的有效工作表面在每厘米（应力方向长度） 内出现裂纹的平均条数（即密度）来区分（可用读数放大镜测量），按表2进行评定。

橡胶件的技术规范

橡胶件的技术规范 1 范围本标准规定了本公司各类产品中使用的橡胶件的技术要求、试验方法、检验规则、包装及贮存。本标准适用于橡胶件成品件的进货检验、型式检验、包装、贮存管理。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 533 硫化橡胶密度的测定 GB/T 1690 硫化橡胶耐液体试验方法 GB/T 3452.2 液压气动用O 型橡胶密封圈外观质量检验标准 GB/T3452.1 液压气动用O 型橡胶密封圈第1 部分：尺寸系列及公差 GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB/T 5723 硫化橡胶或热塑性橡胶试验用试样和制品尺寸的测量 GB/T 20739 橡胶制品贮存指南 GB/T 5721 橡胶密封制品标志、包装、运输、贮存的一般规定 GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 BS EN549 燃气器具、设备密封件和膜片用橡胶材料规范 NSF 61 饮用水系统部件健康影响 BS EN331 建筑物燃气供应设备用手动球阀和密封底部锥体旋塞阀ASME B16.33 压力在125PSI 以下燃气系统用手动金属制燃气阀门ASME B16.44 家用管道系统中使用的手工操作的金属气体阀门 CJ 50 瓶装液化石油气调压器 CJ/T 180 家用手动燃气阀门 HG/T 2807 城镇燃气调压器用橡胶膜片 Q/NZFJ30 液化石油气瓶阀 3 技术要求 3.1 通用技术要求 3.1.1 气味：无刺鼻气味； 3.1.2 外观：表面无气泡、无杂质、无飞边、无缺胶、无脱层、色泽一致、无局部缺陷； 3.1.3 尺寸：符合图纸要求；3.1.4 应采用耐工作介质的材料且材料应采用正料。

设计材料及加工工艺整理

设计材料及加工工艺 （章节总结） 第一章概论 设计与材料 纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。 材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 产品造型设计的物质基础 材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、

生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式 出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：(从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料(从原料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系 产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料 按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 材料特性的基本特性

橡胶件通用技术条件

$ ^P路径: C:\UCDOS 青岛海尔洗衣机有限总公司企业标准 Q/XG J05088-1996 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 拕橡胶件通用技术条件 1996-02- 发布 1996-02- 实施 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━青岛海尔洗衣机有限总公司发布 憖拏櫫前言 拕洖本标准是在Q/HD J05088-89的基础上参照日本夏普株式会社提供的技术资料编制的。在格式上执行了GB/T1.1-1993的规定。在内容上增加了4. 12 耐洗涤剂性, 4.13耐漂白剂性,4.14耐软化剂及其试验方法。 本标准由青岛海尔洗衣机有限总公司提出。 本标准由质管处负责起草。 本标准主要起草人:史亚杰杨旭光

泴憙拕青岛海尔洗衣机有限总公司企业标准 拑橡胶件通用技术条件憖拕 Q/XG J05088-1996 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━憙洍 1 范围憖 本标准规定了橡胶件的技术要求,试验方法及检验规则等 本标准适用于青岛海尔洗衣机有限总公司检查橡胶件。 憙 2 引用标准憖 下列标准包含的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 528-92 硫化橡胶及热塑性橡胶拉伸性能的测定 GB531-83 橡胶邵尔A硬度试验方法 GB1682-94 硫化橡胶脆性温度试验方法 GB3511-83 橡胶大气老化试验方法 GB1171-89 三角胶带 GB/T 5720-94 O型橡胶密封圈试验方法 Q/XG J08003-1996 外协零部件抽样检验方法 GB2829-87 周期检查计数抽样程序及抽样表 憙 3 技术要求憖 3.1 橡胶件应严格地按产品图纸、工艺要求及本标准制作。 3.2 橡胶件所用胶料,按其使用特性,一般分为下列三组： ——Ⅰ组:耐油料 ——Ⅱ组:普通胶料 ——Ⅲ组:橡塑胶料 3.3 外观 橡胶件应组织均匀,表面光滑、平整,不应有缺胶、沙眼、机械损伤、杂质及气泡,毛刺高度或剪损深度不得超过0.3mm。 3.4 各种胶料的特性及工作条件应符合表1规定。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━青岛海尔洗衣机有限总公司1996-02- 批准 1996-02- ?实施崐 -?1 -

设计材料与工艺

《设计材料与工艺》课程教学大纲 一、课程目标与教学任务 在工业产品造型设计中，造型材料与加工技术和设计的关系十分密切。优秀的设计只有通过合适的材料和加工技术得以实现。通过本课程的学习，使学生全面了解常用材料的性能、加工工艺及其应用范围，能从经济、实用、美观等诸因素出发，合理选用各种不同的材料，了解具有良好前景的新材料、新工艺，了解材料表面加工工艺及面饰处理，为正确设计出能给人以物质和精神享受现代化工业产品打基础。 本课程的主要任务是培养学生 （1）了解常用材料的性能及其加工工艺； （2）产品设计中合理选择材料的能力。 （3）了解具有良好前景的新材料、新工艺。 （4）了解材料表面加工工艺及面饰处理工艺。 二、课程内容与基本要求 第一章：概论 主要内容：介绍本课程的学习方法，了解材料与设计关系、掌握材料的发展史以及设计材料的分类。 教学要求：了解设计材料的发展史、设计材料的分类。 重点难点：如何使学生了解学习材料的重要性，调动学习热情。 第二章：设计材料的一般性能 主要内容：了解设计材料的固有特性和设计材料的派生特性。 教学要求：了解性能的概念。 重点难点：性能在设计中的运用。 第三章：设计材料感觉特性的运用 课程英文名 Materials and Technique for Industrial Design 课程编号 B0102510 课程类别 专业课 课程性质 限选 学 分 2 总学时数 32 开课学院 数字媒体与艺术设计 开课教研室 艺术设计 面向专业 工业设计 开课学期 5 完成实现课程与毕业要求对应关系表中的能力要求 系统掌握本专业领域的基础理论知识

橡胶件验收技术标准(精)

橡胶件验收技术标准 1、范围 本标准规定了摩托车和轻便摩托车用橡胶件的技术要求、试验方法和检测频次。 本标准适用于本公司用橡胶件的验收。 2、引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。凡是注日期的引用标准其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。凡不注日期的引用标准，其最新版本适用本标准。 GB/T1690-1992 硫化橡胶耐液体性试验方法 GB/T531-1999 橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法 GB/T1689-1998 硫化橡胶耐磨性能的规定（用阿可龙磨耗法） GB/T528-1998 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力变性能的测定 GB/T529-1999 硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T1682-1994 硫化橡胶低温脆性的测定 GB/T3512-2001 硫化橡胶和热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB/T6031-1998 硫化橡胶和热塑性橡胶硬度的测定 GB/T7758-2002 硫化橡胶低温性能的规定温度回缩性（TR试验） 3、技术要求 3.1外观 成型的制品表面应整洁，无飞过，毛剌等，且不允许有杂质。 3.2尺寸 摩托车用橡胶件必须按规定程序批准的产品设计图纸和各相关的国家标准制造。 3.3材料 橡胶件材料必须符合产品图样或技术文件的要求。 3.4 耐汽油性 在40O C的环境温度下，放在汽油中浸泡48h后，其本积变化率应小于10%，硬度变化为-25RHD以内，拉断强度变化率应在-35%以内，拉伸变化率在-20%以内。 3.5耐润滑油性 在70O C的环境温度下，放在润滑油中浸泡72h后，其体积变化率在-10%~+15%之间，硬度变化为-5~+10RHD之间，拉断强度变化率应在10%以内，伸长变化率在-30%以内。 3.6 硬度 橡胶件硬度应符合产品图纸或技术文件的要求。附录A列出常用橡胶件的材质及硬度值，仅作为一般批产件验收参考，如有特殊要求时，请以经双方确认的技术要求执行。 3.7耐老化性能 摩托车用橡胶件必须具有一定的耐老化性。橡胶件在70O C温度试验下，经72h热空气老化试验后，其硬度变化不超过±15%IRHD，拉伸强度变化率不超过±30%，拉断伸长率变化不超过-50%。 3.8 耐温性能 3.8.1低温试验后试样敲击无破现象。 3.8.2高温试验后试样弹性良好，弯折无龟裂现象。； 4、试验方法 4.1外观检查 外观用目测和手感法检验。 4.2尺寸检查 橡胶件的尺寸检查用游标卡尺进行检验或对照样品进行。 4.3耐汽油性试验 在40O C的环境温度下，将试样放入90#汽油中浸泡48h后从试验液体中取出。对样品1用滤纸擦去试样表面上的液体，30s后迅速放入培养皿中，放置30min,并在30s内测量其体积值。对样品2、样品3在绝对大气压约20KPa、温

橡胶配方设计和性能的关系

第二节橡胶配方设计与性能的关系 一、橡胶配方设计与硫化橡胶物理性能的关系 （一）拉伸强度 拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下，不会发生比原来长度大几倍的形变，但许多橡胶制品的实际使用寿命与拉伸强度有较好的相关性。 研究高聚物断裂强度的结果表明，大分子的主价健、分子间的作用力(次价健）以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的内在因素。 下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。 1．橡胶结构与拉伸强度的关系 相对分子质量为（3.０~3.5）×１０5的生胶,对保证较高的拉伸强度有利。 主链上有极性取代基时，会使分子间的作用力增加,拉伸强度也随之提高。例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加,拉伸强度随之增大。 随结晶度提高，分子排列会更加紧密有序，使孔隙和微观缺陷减少，分子间作用力增强，大分子链段运动较为困难,从而使拉伸强度提高。橡胶分子链取向后，与分子链平行方向的拉伸强度增加。 2．硫化体系与拉伸强度的关系 欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度，即交联剂的用量要适宜。 交联键类型与硫化橡胶拉伸强度的关系，按下列顺序递减：离子键>多硫键>双硫键>单硫键>碳-碳键。拉伸强度随交联键键能增加而减小,因为键能较小的弱键,在应力状态下能起到释放应力的作用,减轻应力集中的程度，使交联网链能均匀地承受较大的应力。 3．补强填充体系与拉伸强度的关系 补强剂的最佳用量与补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关：例如炭黑的粒径越小,表面活性越大,达到最大拉伸强度时的用量趋于减少；软质橡胶的炭黑用量在40～６0份时，硫化胶的拉伸强度较好。 4．增塑体系与拉伸强度的关系 总地来说,软化剂用量超过5份时,就会使硫化胶的拉伸强度降低。对非极性的不饱和橡胶(如NＲ、ＩR、ＳBR、BＲ）,芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小；石蜡油对它则有不良的影响；环烷油的影响介于两者之间。对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、ＩIR，最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。对极性不饱和橡胶(如NBR,CＲ），最好采用酯类和芳烃油软化剂。 为提高硫化胶的拉伸强度，选用古马隆树脂、苯乙烯-茚树脂、高分子低聚物以及高黏度的油更有利一些。 5．提高硫化胶拉伸强度的其他方法 （1）橡胶和某些树脂共混改性例如ＮR/ＰE共混、NBR/ＰVＣ共混、EＰDＭ/ＰＰ共混等均可提高共混胶的拉伸强度。

工业设计材料与加工工艺考试题及答案

1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，它包括机械性 能、物理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力，它包括铸造性 能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等 三种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两 大类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主 要工序。 18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种。

19、陶瓷制品的旋压成型可以分为覆旋旋压法和仰旋旋压法两种。 20、日用陶瓷制品可以分为陶器、瓷器和炻器。其中陶器的气孔率和吸水率介于炻器和瓷器之间。 21、玻璃按用途可分为日用器皿玻璃、技术用玻璃、建筑用玻璃、和玻璃纤维四大类。 22、玻璃的加工工艺包括原料装配、加热熔融、成型加工、热处理和表面装饰。 23、玻璃成型工艺包括压制、拉制、吹制、压延、浇注和结烧等。 24、锻造是利用手锤锻锤或压力设备上的模具对加热的金属抷料施力，使金属材料在不分离条件下产生变形，以获得形状尺寸和性能符合要求的零件。 25、金属焊接按其过程特点可分为3大类：熔焊、压焊、钎焊 26、金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分。 27、木材与其他材料相比，具有多孔性、各向异性、湿涨干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质。 28、木材在横切面上硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削，加工后不易获得光洁表面。 29、塑料的基本性能：质轻比强度高，优异的电绝缘性能，减摩耐磨性能好，优良的化学性能，透光及防护性能，减震消音性能好，独特的造型工艺性能，良好的质感和光泽度。 30、塑料的挤出成型也称挤压模塑和挤塑，它是在挤出机中通过加热，加压而使物料以流动状态连续通过挤出模成型的方法。 31、按照陶瓷材料的性能功用可分为普通陶瓷和特种陶瓷两种。 32、玻璃的熔制过程分为：硅酸盐的形成，玻璃的形成，澄清和均化，冷却。 33、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 34、金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。 35、涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助材料三部分组成。

【塑料橡胶制品】塑料结构件设计规范

（塑料橡胶材料）塑料结构 件设计规范

塑料制品的结构设计 塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。 §1.1塑料制品设计的一般程序和原则 1.1.1塑料制品设计的一般程序 1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件 2、选定塑料品种 3、制定初步设计方案，绘制制品草图（形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等） 4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验 5、制品设计、绘制正规制品图纸 6、编制文件，包括塑料制品设计说明书和技术条件等。 1.1.2塑料制品设计的一般原则 1、在选料方面需考虑：(1)塑料的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等；(2)塑料的成型工艺性，如流动性、结晶速率，对成型温度、压力的敏感性等；(3)塑料制品在成型后的收缩情况，及各向收缩率的差异。 2、在制品形状方面：能满足使用要求，有利于充模、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化（热塑性塑料制品）或快速受热固化（热固性塑料制品）等。 3、在模具方面：应考虑它的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺，以便使制品具有较好的经济性。 4、在成本方面：要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限，尽可能降低成本。

§1.2塑料制品的收缩 塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象，收缩的大小用收缩率表示。 式中S——收缩率； L0——室温时的模具尺寸； L——室温时的塑料制品尺寸。 影响收缩率的主要因素有： (1)成型压力。型腔内的压力越大，成型后的收缩越小。非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。 (2)注射温度。温度升高，塑料的膨胀系数增大，塑料制品的收缩率增大。但温度升高熔料的密度增大，收缩率反又减小。两者同时作用的结果一般是，收缩率随温度的升高而减小。 (3)模具温度。通常情况是，模具温度越高，收缩率增大的趋势越明显。 (4)成型时间。成型时保压时间一长，补料充分，收缩率便小。与此同时，塑料的冻结取向要加大，制品的内应力亦大，收缩率也就增大。成型的冷却时间一长，塑料的固化便充分，收缩率亦小。 (5)制品壁厚。结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加，而非结晶型塑料中，收缩率的变化又分下面几种情况：ABS和聚碳酸酯等的收缩率不受壁厚的影响；聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加；硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。 (6)进料口尺寸。进料口尺寸大，塑料制品致密，收缩便小。 (7)玻璃纤维等的填充量。收缩率随填充量的增加而减小。 表2-1、表2-2、表2-3为常用塑料的成型收缩率。