1橡胶配方基础

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。

典型橡胶制品配方实例
橡胶制品是指通过加工、模具和硫化等工艺，将天然橡胶或合成橡胶与其他辅助材料混合制成的各种产品。

橡胶制品广泛应用于汽车、机械、电气、医疗等领域。

下面是一个典型的橡胶制品（如橡胶密封圈）的配方实例：
1.主橡胶：
主要有天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶具有良好的弹性和耐磨性，但价格相对较高；合成橡胶则具有更好的耐化学性和耐油性，选择哪种橡胶主要取决于具体需求。

2.塑化剂：
塑化剂用于提高橡胶的柔软性和可加工性，常用的塑化剂有脂肪酸和酯类，如硬脂酸和蜡状酯。

3.加硫剂：
加硫剂用于促进橡胶的硫化反应，增加产品的强度和耐磨性。

常用的加硫剂有硫芥等。

4.填料：
填料主要用于增加橡胶制品的硬度和耐磨性，降低成本。

常用的填料有炭黑、白炭黑、硅灰、滑石粉等。

5.防老化剂：
防老化剂用于保护橡胶制品免受光、热、氧化等环境因素的影响，提高使用寿命。

常用的防老化剂有脂类、醇类等。

6.加工助剂：
加工助剂用于提高橡胶的加工性能，如增塑剂、润滑剂等。

7.制剂：
制剂可根据具体需求进行选择，例如，如果需要改善橡胶的耐油性，
可以加入耐油制剂。

以上是一个典型的橡胶密封圈的配方实例，根据具体产品的要求和性
能需求，配方可能有所不同。

通过合理的配方选择，可以制备出性能优异、符合要求的橡胶制品。

附表1各种橡胶的基础配方
附表1-3 异戊橡胶（IR）基础配方
附表1-4 丁苯橡胶（SBR）基础配方（ASTM）（一）
①N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。

②phr指每百质量份橡胶的质量份数。

附表1-5 丁苯橡胶（SBR）基础配方（二）
附表1-7 丁基橡胶（IIR）基础配方
①生产中可使用硬脂酸锌，因此纯胶中可不使用硬脂酸。

附表1-10 三元乙丙橡胶（EPDM）基础配方
注：硫化条件在第三单体为DCDP时为160℃×30min，40 min；第三单体为ENB时为160℃×10 min，20min。

附表1-12 氯化丁塞橡胶（CIIR）基础配方
①该胶主要单体为二氯乙基缩甲醛，系美国固态聚硫橡胶牌号，不塑化也能包辊。

②该胶主要单体为二氯乙烷、二氯乙基缩甲醛，系美国固态聚硫橡胶牌号，必须通过添加促进剂，在混炼前用开炼机薄通，进行化学塑解剂而塑炼。

②促进剂DM与氧化锌的复合物。

表附表1-16 氯醇橡胶（CO）基础配方
①要求耐水时用11质量份氧化钙代替氧化镁，要求耐酸时用PbO作吸酸剂。

②N,N’-二亚肉桂基-1,6-己二胺。

附表1-18 硅橡胶（Q）基础配方。

橡胶配方大全(一)橡胶配方设计的原则可以概况如下：1、包管硫化胶具有指定的技术性能，使产物优质；2、在胶料和产物制造过程中加工工艺性能良好，使产物到达高产；3、本钱低、价格廉价；4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到；5、劳动出产率高，在加工制造过程中能耗少；6、符合环境庇护及卫生要求；任何一个橡胶配方都不成能在所有性能指标上到达全优。

在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则：①在不降低质量的情况下，降低胶料的本钱；②在不提高胶料本钱的情况下，提高产物质量。

要使橡胶成品的性能、本钱和加工工艺可行性三方面取得最正确的综合平衡。

用最少物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方设计方法，掌握原材料配合的内在规律，设计出实用配方。

橡胶配方的暗示形式注：硫化时间为140℃×10min，20min，40min，80min。

NBS为美国国家尺度局编写丁苯橡胶(SBR)根底配方Phr指每百质量份橡胶的分量数注：硫化时间为145℃×25min，35min，50min氯丁橡胶(CR)根底配方注：硫化时间为150℃×15min，30min，60min注：硫化时间为150℃×20min，40min，80min；150℃×25min，50min，100min 丁腈橡胶〔NBR〕根底配方注：硫化时间为150℃×10min，20min，80min顺丁橡胶(BR)根底配方注：硫化时间为145℃×25min，35min，50min注：硫化时间为15℃×20min ，30min ，40min ，60min 。

纯胶配方采用天然橡胶根底配方。

三元乙丙橡胶〔EPDM 〕根底配方注：硫化条件在第三单体为DCDP 时为160℃×30min ，40min ，第三单体为ENB 时为160℃×10min ，20min氯磺化聚乙烯〔CSM 〕根底配方注：硫化时间为153℃×30min ，40min ，50min氯化丁基橡胶〔CIIR〕根底配方注：硫化时间为153℃×30min，40min，50min聚硫橡胶〔PSR〕根底配方注：硫化时间为150℃×30min，40min，50min丙烯酸酯橡胶〔ACM〕根底配方注：硫化条件为一段166℃×10min; 二段硫化180℃×8h。

橡胶配方设计知识点归纳橡胶配方设计是橡胶制品生产过程中的重要环节，涉及橡胶成分的选择和合理配比等方面。

本文将从橡胶材料的选择、添加剂的选用、硫化系统的设计以及橡胶配方的优化等几个方面，对橡胶配方设计的知识点进行归纳和阐述。

1. 橡胶材料的选择橡胶制品的性能取决于选择的橡胶材料。

橡胶材料常见的有天然橡胶和合成橡胶。

天然橡胶具有良好的弹性和抗拉性能，但耐磨性较差；合成橡胶种类繁多，可以根据需要选择不同种类的合成橡胶，如丁腈橡胶、丁苯橡胶等。

在橡胶配方设计中，需要根据产品的要求选择合适的橡胶材料，并进行混炼。

2. 添加剂的选用除了橡胶材料外，配方中通常还需要添加各种添加剂来改善橡胶制品的性能。

添加剂包括增塑剂、增强剂、防老剂、硫化剂等。

增塑剂可提高橡胶的柔软性和可加工性，增强剂可以提高橡胶的强度和耐磨性，防老剂可以延长橡胶制品的使用寿命，而硫化剂则是橡胶配方中必不可少的成分，其作用是促使橡胶发生硫化反应，使之具有弹性。

3. 硫化系统的设计硫化系统是橡胶配方设计中的关键部分。

硫化反应是橡胶成型过程中的一项重要工艺，通过将硫化剂加入橡胶中，发生交联反应，使橡胶具有更好的力学性能和耐用性。

硫化系统的设计包括硫化剂的选择、硫化剂与促进剂的配比、硫化温度和时间等因素。

不同的橡胶制品对硫化系统的要求有所不同，因此在配方设计时需要根据具体情况进行调整和优化。

4. 橡胶配方的优化橡胶配方的优化是指通过合理的调整橡胶配方的比例和成分，以获得最佳的橡胶制品性能。

橡胶配方的优化需要综合考虑多种因素，如橡胶材料、添加剂的选择和比例、硫化系统的设计等。

通过试验和实践，不断调整和改进配方，可以使橡胶制品的性能得到提高，达到更好的使用效果。

总结：橡胶配方设计是橡胶制品生产中不可或缺的一环，涉及橡胶材料的选择、添加剂的选用、硫化系统的设计以及配方的优化等多个方面。

只有通过科学合理的配方设计，才能制备出性能稳定、质量可靠的橡胶制品。

因此，在进行橡胶配方设计时，需要充分考虑各种因素，并根据具体要求进行精确的调整和优化，以获得最佳的产品性能。