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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。
轮胎的使用情况：经受频繁的压缩、伸张、剪切变1、 轮胎整体结构各部位定伸应力的配置(1) 定伸应力由内层到胎面逐渐增大， 呈“阶梯形”分布⑵缓冲层定伸应力最高，胎面胶稍低或相等，呈2、 轮胎整体结构各部位硫化速度的匹配 (1) 合理设计各部件胶料的硫化速度(2) 正确配备各部位胶料的硫化平坦区范围二、胎面胶 1、 胎冠胶具有优异的耐磨性：要求耐磨性好、拉伸强度、撕 裂强度高；弹性大：以减小轮胎生热、提高抗刺扎性能、降低 轮胎滚动阻力；提高摩擦系数：以提高胎面胶与湿滑路面的抓着力； 耐疲劳性和耐热氧老化性能好：以提高其使用寿命。
2、 胎冠基部胶为避免裂口发生，要求基部胶弹性高、生热小、耐 热性好。
为使应力均匀分散，避免脱层现象，胶料的定伸应 力应与胎冠胶、缓冲层胶相匹配。
3、 胎侧胶要求胶料具有优异的耐屈挠龟裂性能和抗臭氧、热 氧、天候老化性能。
要求胎侧胶具有较好的粘合性能、硫化平坦性和抗 返原性。
三、 胎体胶1、 缓冲层：胶料的定伸应力和弹性要高， 生热要少,还要有良好的耐热性、耐疲劳和黏着性。
2、 胶帘布层胶： 胶料应与帘线有良好的黏着性， 生热应小，并有较好的耐热性和耐疲劳性。
3、 油皮胶：具有一定的强伸性能和较好的耐老化性 能。
此外要求油皮胶的硫化起点早一些。
四、 胎圈胶 1、 钢丝圈胶胶料应有较高的硬度， 与钢丝的粘着性 要好； 2、 三角胶芯胶起填充作用，要求胶料有较高的硬度； 3钢丝圈包布胶和子口包布胶要求胶料具有良好的 粘着性和耐老化性能，可用低级的天然橡胶为主体 材料，使用少量的炭黑和多量的无机填料，含胶率 在40流右。
五、 内胎要求胶料有良好的气密性，在高温和长时间老化下 能保持较好的撕裂强度，以防使用中受到刺扎时使 内胎爆破。
弹性高；定伸低；永久变形小等。
一、胎面胶要求：胶料抗切割、耐撕裂性能和黏着性能好。
二、胎侧胶要求：胶料有优异的耐屈挠性能和耐热氧、臭氧老化性能，拉伸强度较高，伸长率大，而且胶料的粘着性要好。
