橡胶配方设计原理及工艺

鞋底透明橡胶的制作配方及其工艺流程透明橡胶分为2种，一种是半透明橡胶，俗城牛筋底。

另一种是纯透明橡胶，俗称玻璃胶。

今天我们主要谈半透明橡胶的配方和工艺。

全国的工厂都在生产牛筋底，可是能真正严格按照工艺流程来操作，能达到配方设定的理论值的没有几家。

原因在于一是为节省成本，二是不懂的正规的工艺流程到底该怎么做。

大部分的都在抄别人的，只要颜色能接近，能做到半透明就好了。

今天我所讲的是一种可以达到理论配方设定的配方和工艺流程，以此为框架基础，可以制作出达到国际上2000年左右先进水平的物性标准。

同时也可以达到制作NIKE和ADI等产品的标准。

为何说无法达到目前国际最新的水平，是因为受材料和我们的理念的限制。

一．材料材料对物性的影响是非常重要的。

目前我国的橡胶材料方面的发展非常大。

基本上通用材料方面可以达到90年代的国际的水平。

但不同的厂家的材料质量差别很大。

如大家都在用的白碳黑，有的要6000元一吨，有的只有3000。

如果想做物性好的产品，请选择正牌生产厂家的产品。

给我印象最深的是原先我在外资企业的时候，检测室测试成品鞋水洗实验，都必须使用美国的一个品牌的洗衣粉来测试。

并且十年时间都是如此。

是中国的洗衣粉质量不好吗？不是的，而是追求的一个稳定性。

原材料你可能会多花一点钱，但是在生产中异常减少，次品减少，也是相当于省钱了。

一般的工厂往往在解决生产异常的方面花的心思最多，也最烦心的。

大家应该都有晚上连夜不睡觉来处理问题的情况。

二．配方中国的制鞋橡胶厂最缺什么？技术！大家都应该有同感，为了找一个好的师傅，都要求人，为了一个好的配方，都要花大钱！请不来全职的，就请兼职的。

为了原材料商的技术指导，还要花钱买原材料商的材料等等。

优秀的RB配方必须同时符合三个基本要求:物性,成本与加工性这三者最佳平衡.须经多次优选并经量产考验才能最后确定配方的组成。

配方设计是一个非常复杂的工作，设计配方者需要根据要求的各项物性指标合理的选择主胶和配合剂，同时要求设计者熟悉各种操作机台的特性，来综合考量，同时也需要考虑环保等因素。

橡胶工艺原理
橡胶是一种由橡胶树的乳液经过加工制成的具有弹性的材料。

橡胶的工艺原理主要包括以下几个方面。

1. 采集橡胶乳液：橡胶树的树干被割开后，乳液会自然流出。

采集工人使用刮刀将乳液慢慢刮下，收集到容器中。

2. 乳液稳定化：采集到的橡胶乳液中含有大量的水分和其他杂质，需要经过稳定化处理。

常用的稳定化剂包括氨水和醋酸，它们可以使乳液保持稳定状态，并防止乳液中的橡胶团聚。

3. 合成橡胶：乳液经过稳定化处理后，需要加入硫化剂、填充剂和加工助剂等多种化学物质进行合成橡胶的加工。

其中，硫化剂可以使橡胶分子之间的交联结构更加牢固，增加橡胶材料的强度和耐磨性；填充剂可以提高橡胶材料的硬度和耐磨性；加工助剂则可以调整橡胶材料的流动性和加工性能。

4. 橡胶成型：合成橡胶经过调配后，可以通过各种成型方法将其制成不同形状的橡胶制品。

常见的成型方法包括压延、压缩模压、浇注和挤出等。

5. 硫化和固化：成型后的橡胶制品需要进行硫化或固化处理，使其获得所需的弹性和耐磨性。

硫化是将成型的橡胶制品置于加热的硫化炉中，在一定温度下与硫化剂反应，形成较为稳定的交联结构；固化则是使用特定的固化剂或光线照射，使成型的橡胶制品的分子链交联，增加其硬度和强度。

通过以上的工艺原理，橡胶可以被制备成各种应用于工业、交通、建筑和日常生活中的橡胶制品，如轮胎、密封件、橡胶管、橡胶鞋等。

重点整理橡胶配方设计(Rubber Formula Design)第一章橡胶配方设计原理原料特性、工艺性能、成本核算一、拉伸强度(Tensile Strength)1.拉伸破坏理论高聚物实际破坏强度（橡胶≈20MPa）远小于理论强度（≈15GPa）。

（1）Taylor分子论观点结构不均匀性（橡胶自身无规、硫化键类型不同、填充体系分散不均匀等）⇒负载不均匀，产生应力集中，引起共价键断裂，形成局部断裂微点⇒应力集中下，断裂微点产生裂缝，裂缝进一步发展导致断裂。

（2）Griffith唯象论观点材料内部存在缺陷（空气或水分产生气泡、杂质、溶解度参数差异导致界面分离、划痕等）⇒空穴或裂缝尖端产生应力集中，形成裂纹⇒裂纹发展导致断裂2.生胶体系（1）分子结构分子间作用力大、含有极性取代基，拉伸强度高（如CR、氯化聚乙烯CM）；含有支链导致排列不规则，拉伸强度低（如丁二烯聚合过程中产生不同结构的链节）。

（2）分子量分子量大（端基缺陷影响小，物理缠结点多）、门尼黏度值大，拉伸强度高。

（3）结晶与取向有利于拉伸强度，自补强橡胶NR、CR、IR、CM拉伸强度高。

（4）橡塑共混增强方式之一，如NBR/PVC、EPDM/PP。

3.硫化体系（1）交联密度交联密度增加，拉伸强度先上升后下降。

原因：起初，交联使承担外力分子链数目增加，网链承载均匀。

进一步增加交联密度，网链承载不均匀，链段运动受阻，易产生应力集中。

不同橡胶柔顺性不同，适宜交联密度不同（如硫黄加入量NR2.5phr＞SBR1.8~2.0phr＞EPDM1.5phr）。

硫黄用量显著影响交联密度，拉伸强度随硫黄用量增加，先上升后下降。

（2）交联键类型拉伸强度：—S x—＞—S1,2—＞—C—C—。

原因：多硫键键能虽低，但柔软易变形，拉伸过程中耗散大量能量，且断裂后产生自由基易重新结合。

准速级促进剂与中速级联用，如M、DM与D并用。

4.补强填充体系（1）补强剂结构粒径小、结构度高、表面活性高，拉伸强度高。

顺丁橡胶的过氧化物硫化配方设计顺丁橡胶是一种常见的橡胶材料，其广泛应用于汽车、电子、建筑等领域。

过氧化物硫化是一种常用的橡胶硫化方法，本文将以顺丁橡胶的过氧化物硫化配方设计为主题，介绍该方法的原理、配方设计和工艺流程等内容。

一、过氧化物硫化原理过氧化物硫化（Peroxide Vulcanization）是一种通过过氧化物作为硫化剂进行橡胶硫化的方法。

其原理是通过过氧化物的分解产生自由基，进而引发硫化反应。

常见的过氧化物硫化剂包括双(tert-丁基过氧化物)（TBHP）、过氧化苯甲酰（BPO）等。

二、顺丁橡胶过氧化物硫化配方设计1. 基础橡胶：选择适合的顺丁橡胶作为基础橡胶，其主要成分为聚异戊二烯。

2. 硫化剂：过氧化物硫化剂作为硫化剂，常用的过氧化物硫化剂有TBHP、BPO等。

根据实际需要选择合适的硫化剂，并确定其用量。

3. 硫化促进剂：硫化促进剂可以提高硫化速度和硫化效果，常用的硫化促进剂有二苯基二硫化碳（DPD）等，根据实际需要选择合适的硫化促进剂，并确定其用量。

4. 防老剂：防老剂可以延缓橡胶老化过程，提高橡胶的使用寿命，常用的防老剂有二甲基二硫代羟基乙酸酯（MBTS）等，根据实际需要选择合适的防老剂，并确定其用量。

5. 加工助剂：加工助剂可以改善橡胶的加工性能，常用的加工助剂有硅油、增塑剂等，根据实际需要选择合适的加工助剂，并确定其用量。

三、顺丁橡胶过氧化物硫化工艺流程1. 将顺丁橡胶切碎或研磨成适当粒度的颗粒。

2. 将基础橡胶和硫化剂、硫化促进剂、防老剂、加工助剂等按照配方比例混合均匀。

3. 将混合物送入硫化机中进行硫化处理。

硫化机可以是热风硫化机、微波硫化机等，根据实际需要选择合适的硫化机。

4. 调节硫化温度和硫化时间，控制硫化反应的速度和程度。

5. 硫化结束后，取出硫化橡胶，进行后续的加工和成型。

四、顺丁橡胶过氧化物硫化的优势和应用1. 硫化速度快：过氧化物硫化可以在相对较低的温度下实现快速硫化，提高生产效率。

上篇配方设计第一章配方设计第一节概述天然橡胶和合成橡胶的纯胶性能都比较差，无法满足制品的使用要求，加入多种配合剂后才能获得改善。

橡胶、配合剂及其配比的方案，即为橡胶配方。

根据制品各种性能要求，制定橡胶配方，通过试验、调整和验证，最后确定胶料的各种组分及其配比的过程，即称谓橡胶配方设计。

橡胶性能配方，主要研究配方组分与硫化胶及混炼胶性能之间的关系，探求组分对橡胶各种性能的影响和贡献。

橡胶制品配方则主要研究硫化橡胶物理机械性能和化学性能与橡胶只怕你实际使用性能之间的关系，探求硫化橡胶性能对制品使用性能的影响和贡献。

这两类配方所研究的对象和内容虽然不同，但又互相联系，不可分割，由此形成橡胶配方设计体系。

一、配方设计的变迁和发展一、配方组成的多样化现代配合组分可分为五个体系：1.主体材料：生胶、再生胶2.硫化体系：硫化机、促进剂、活性剂、防焦剂。

3.操作体系：增塑剂（化学增塑剂、物理增塑剂）。

4.性能体系：补强剂、防老剂、着色剂、发泡剂、芳香剂、增硬剂。

5.成本体系：填充剂、增容剂。

一个具有实际意义的配方通常含有不同体系二、配合剂品种的专用化适合氯丁橡胶的硫脲类促进剂不适合于其他类型的橡胶。

适合天然橡胶的植物系物理增塑剂并不适合合成橡胶。

三、配合效果的提高四、配方设计过程的简化科学的数理方法用于配方设计：等高线法、实验设计法、三角坐标法及电子计算机法等。

用计算机进行配方试验的数据处理、优选配方，可以通过少量试验获得大量有用的信息，使配方设计发生了根本性变化。

二、配方设计的基本要求和配方分类为获取最佳的共和平衡性能，三个目的1.改善橡胶使用性能。

2.改进橡胶的工艺性能。

配以操作助剂。

3.不影响或少影响性能的前提下，配入填充材料，降低成本。

橡胶配方按其作用分为：试验（或检验）配方、性能配方和制品配方。

试验（或检验）配方。

通用橡胶基础配方：三、橡胶配合中出现的反常现象1.实验室得到的配方，在生产中不一定有满意结果。

丁腈橡胶配方设计丁腈橡胶是一种弹性好、耐磨、耐油、抗老化的合成橡胶，广泛应用于汽车、航空、航天、建筑、电子等工业领域。

在进行丁腈橡胶配方设计时，需要考虑橡胶的物理性能要求、使用条件、预期的加工工艺以及成本等因素。

以下是一种基础的丁腈橡胶配方设计：1.原料选择：丁腈橡胶：60份填充剂（炭黑）：50份防老剂（RD）：1.5份活性剂（ZnO）：4份加工助剂（硅石蜡）：2份防裂剂（硫）：0.8份软化剂（芳烃油）：10份促进剂（MBTS）：1.2份稳定剂（TMQ）：0.5份2.配方设计原理：填充剂：填充剂的添加可以提高橡胶的强度、硬度和耐磨性，炭黑是常用的填充剂，可以提高橡胶的机械性能。

防老剂：防老剂的添加可以提高橡胶的抗氧化性能，延长橡胶的使用寿命。

活性剂：活性剂的添加可以促进硫化反应的进行，提高橡胶硫化的速度和效果。

加工助剂：加工助剂的添加可以改善橡胶的加工性能，使得橡胶更易于加工成型。

防裂剂：防裂剂的添加可以提高橡胶的耐裂性能，延长橡胶的使用寿命。

软化剂：软化剂的添加可以增加橡胶的柔软性和弯曲性，改善橡胶的可塑性。

促进剂：促进剂的添加可以提高橡胶的硫化速度和效果，加快橡胶的硫化反应。

稳定剂：稳定剂的添加可以防止橡胶在长期暴露于高温、氧化等环境下发生劣化。

3.配方比例：根据上述原料选择和设计原理，将各个原料按照配方比例加入到橡胶中，进行混炼、硫化等工艺步骤，最后得到丁腈橡胶。

需要注意的是，丁腈橡胶的配方设计不仅仅包括上述的几种原料和比例，还需要根据具体的使用要求和加工工艺进行调整。

不同的应用领域和使用条件可能需要调整填充剂的种类和比例、添加其他功能性添加剂等。

因此，建议根据具体的使用要求和条件，进行实验研究和调整，以得到最优的丁腈橡胶配方设计。

高分子材料与工程专业实验橡胶配方设计综合实验实验报告班级： 08030342班组不：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、进一步领会橡胶的塑炼、混炼的意义和原理。

3、进一步了解橡胶的硫化模压成型的差不多方法，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阻碍规律。

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，首先有一个配料的问题，即在丁腈橡胶（生胶）中加入一定量的硫化剂、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阻碍。

在一定的温度下，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，剪成一定形状的胶料，放入试样模具中，通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阻碍规律。

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。

一次加料量=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，模板最大加热温度≤200℃。

（3）密炼机混炼设备(HL-200型)（4）橡胶硬度计（5）万能拉伸测试仪四、实验工艺条件的预定1、材料配方的确定一二三四五。

实验14橡胶制品的成型加工一、实验目的1．掌握橡胶制品配方设计基本知识。

熟悉橡胶加工全过程和橡胶制品模型硫化工艺；2．了解橡胶加工的主要机械设备如开炼机、平板硫化机等基本结构，掌握这些设备的操作方法；3．掌握橡胶物理机械性能测试试样制备工艺及性能测试方法。

二、实验原理橡胶制品的基本工艺过程包括配合，生胶塑炼，胶料混炼，成型，硫化五个基本过程，如图14-1所示。

图14-1橡胶制品生产工艺过程1．生胶的塑炼生胶是线型的高分子化合物，在常温下大多数处于高弹态。

然而生胶的高弹性却给成型加工带来极大的困难，一方面各种配合剂无法在生胶中分散均匀，另一方面，由于可塑性小，不能获得所需的各种形状。

为满足各种加工工艺的要求，使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态的工艺过程称作塑炼。

生胶经塑炼以增加其可塑性，其实质是橡胶分子链断裂，相对分子质量降低，从而橡胶的弹性下降。

在橡胶塑炼时，主要受到机械力、氧、热、电和某些化学增塑剂等因素的作用。

工艺上用以降低橡胶相对分子质量获得可塑性的塑炼方法可分为机械塑炼法和化学塑炼法两大类，其中机械塑炼法应用最为广泛。

橡胶机械塑炼的实质是力化学反应过程，即以机械力作用及在氧或其它自由基受体存在下进行的。

在机械塑炼过程中，机械力作用使大分子链断裂，氧对橡胶分子起化学降解作用，这两个作用同时存在。

本实验选用开炼机对天然橡胶进行机械法塑炼。

天然生胶置于开炼机的两个相向转动的辊筒间隙中，在常温(小于50℃)下反复受机械力作用，使分子链断裂，与此同时断裂后的大分子自由基在空气中的氧化作用下，发生了一系列力学与化学反应，最终达到降解，生胶从原先强韧高弹性变为柔软可塑性，满足混炼的要求。

塑炼的程度和塑炼的效率主要与辊筒的间隙和温度有关，若间隙愈小、温度愈低，力化学作用愈大，塑炼效率愈高。

此外，塑炼的时间，塑炼工艺操作方法及是否加入塑解剂也影响塑炼的效果。

2．橡胶的配合橡胶必须经过交联（硫化）才能改善其物理机械性能和化学性能，使橡胶制品具有实用价值。

橡胶配⽅从事橡胶技术⼯作时，⾸先会⾯对下述各问题：─—什么叫做橡胶配⽅？─—如何设计橡胶配⽅？─—成功的橡胶配⽅是什么？事实上，橡胶配⽅技术乃是⼀种选择和运⽤材料之科学和艺术。

⼀般之橡胶配⽅⽬的有三：⾸先是使橡胶制品具有实⽤之物性；其次是能配合现有加⼯设备进⾏良好之加⼯作业；最后是以可能之最低成本之配料达到符合客户所要求之物性⽔平。

换⾔之，设计橡胶配⽅最需考虑之三要素为配料之物性者、加⼯性和成本，并使三者获得⼀个适当之平衡点，此即配⽅设计都最主要之⼯作。

配⽅中常⽤之添加剂可摘要分类成⼗个主要成份：橡胶或弹性体（elastomers ）:橡胶配⽅设计第⼀个步骤也是最重要的步骤即为选择橡胶基材或原料胶。

橡胶为⼯程材料之⼀种，不论其组成为何，都带有⼀些共通之基本特性。

所有橡胶都带有弹性，可弯曲性、韧性、不易透⽔和透空⽓等性质。

除了这些共通特性外，每种橡胶因组成之不同，各⾃具有其本⾝之性质。

加硫剂（Vulcanizing agents ）:添加加硫剂之⽬的是使配料产⽣化学反应⽽在橡胶分⼦之间产⽣架桥（cross linking ）之现象⽽改变橡胶之物性。

化学架桥作⽤使橡胶配料由柔软、带粘性之热可塑体变成强韧之热固物，此时受温度之影响较少。

到⽬前为⽌，硫磺仍是最⼴泛使⽤之加硫剂。

其它载硫剂（sulfur donor ）如⼆硫化秋兰姆类之TMTD(TUEX) 有时亦⽤作全部或局部取代元素硫磺于低硫或⽆硫加硫系统之配⽅，使制品得以改善其耐热性。

配⽅设计者其第⼆个最重要之⼯作为对于配料加硫系统，加硫剂和促进剂之选择。

加硫促进剂（Accelerators ）:加硫促进剂可使配料硫化速率加快⽽缩短加硫时间。

活化剂（Activators ）和迟延剂(Retarders):活化剂是⽤来帮助促进剂增强其活性和效能，最常⽤之活化剂有锌氧粉、硬脂酸、氧化铅、氧化镁和胺类（H ）。

防⽼剂（Antidegradants ）:防⽼剂可延缓橡胶制品因受氧⽓、臭氧、热、⾦属催化作⽤和屈曲运动之影响⽽劣化。

橡胶材料配方橡胶是一种常见的弹性材料，广泛应用于汽车轮胎、密封件、管道等领域。

橡胶的性能取决于其配方，不同的配方可以使橡胶具有不同的硬度、耐磨性、耐老化性等特点。

本文将介绍橡胶材料配方的基本原理和常用配方的组成。

1. 橡胶基本配方原理。

橡胶的基本配方包括橡胶、填料、增塑剂、硫化剂和促进剂。

橡胶是配方的基础材料，填料用于增加橡胶的硬度和耐磨性，增塑剂用于提高橡胶的延展性和柔韧性，硫化剂和促进剂用于使橡胶在加热条件下发生交联反应，从而获得弹性和耐老化性能。

2. 常用橡胶配方。

（1）天然橡胶配方，天然橡胶是一种常见的橡胶材料，其配方主要包括天然橡胶、碳黑填料、硫化剂和促进剂。

天然橡胶具有优良的弹性和耐磨性，广泛应用于轮胎制造领域。

（2）合成橡胶配方，合成橡胶是通过化学合成得到的橡胶材料，其配方根据不同的合成方法和用途有所不同。

常见的合成橡胶包括丁苯橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶等，它们具有优异的耐油性和耐热性，适用于汽车零部件和工业密封件的制造。

3. 橡胶配方的优化。

橡胶配方的优化是提高橡胶制品性能的关键。

通过合理选择橡胶种类和配方比例，可以使橡胶制品具有更好的力学性能、耐磨性和耐老化性能。

此外，还可以通过添加特殊功能填料和增塑剂，如硅胶填料、抗氧剂等，进一步改善橡胶制品的性能。

4. 橡胶配方的检测与控制。

橡胶配方的检测与控制是保证橡胶制品质量稳定的重要环节。

通过对橡胶原料和配方的化学成分、物理性能进行检测，可以及时发现橡胶配方中的问题，并进行调整和改进。

同时，建立严格的生产工艺控制和质量管理体系，确保橡胶制品的质量符合标准要求。

5. 结语。

橡胶材料配方是橡胶制品性能的基础，合理的配方设计和优化可以使橡胶制品具有更好的性能和稳定的质量。

随着橡胶工业的不断发展和创新，橡胶配方技术也在不断完善和提高，为橡胶制品的应用提供了更广阔的空间和更可靠的保障。

磁性橡胶主要成分，配方设计原理及生产工艺导读：本文详细介绍了磁性橡胶的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。

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一.背景磁性橡胶是带磁性的弹性体材料的总称，由生胶、磁粉(磁性填料)及其它助剂配制而成;磁性是磁性橡胶的基本属性,磁性橡胶在外磁场的作用下呈现出不同的磁性等级，其中以强磁性等级具有较高的实用价值。

由于橡胶本身不带磁性，其磁性来自大量(为生胶质量的2~8倍)磁粉的填充，所以，磁粉对制造磁性橡胶是不可或缺的。

按照成分，磁性添加剂可分为金属磁粉和铁氧体粉体两大类，统称磁粉;金属磁粉包括铁钴粉、铁镍粉、铁锶粉和铁钡粉等，其中以铁钴粉使用最广。

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即使同为一种铁氧体类磁粉，因结晶形态、粒径大小和均匀度不同而导致最终的磁性强度不同。

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磁性粉末经加工后，由不显示各向异性的多晶变成各向异性异性的单晶，使橡胶中非定向状态的单晶粒子在强磁场的作用下，在橡胶基体内产生定向排列，在一定的方向显示出磁性.2.2常见磁性橡胶基础配方将一定比例胶种(100)、炭黑N220(45~55)、四氧化三铁(20~30)、氧化锌(4~5)、硬脂酸(1~2)、防老剂4010NA(1~2)、硫磺(1~2)、硫化剂DCP(1~2)、促进剂DM(0~1)、经过混炼、硫化、充磁，即可制成磁性橡胶.2.3磁性橡胶配方设计2.3.1胶种磁性橡胶的磁性基本上与橡胶的类型无关，各种橡胶均可制造磁性橡胶。