NBR橡胶的配方设计精选文档
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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。
橡胶配方大全范文1.天然橡胶配方:-天然橡胶:100份-硫磺:2份-罗塞林:5份-碳黑:50份-橡胶软化剂:5份-稳定剂:1份2.丁苯橡胶配方:-丁苯橡胶:100份-碳黑:40份-硫磺:2份-弹性体:5份-稳定剂:1份-硬质填料:10份3.丁羟橡胶配方:-丁羟橡胶:100份-碳黑:40份-硫磺:2份-粘度调节剂:5份-稳定剂:1份4.乙酸乙烯橡胶配方:-乙酸乙烯橡胶:100份-碳黑:50份-硫磺:2份-塑化剂:5份-硬质填料:10份-稳定剂:1份5.氯丁橡胶配方:-氯丁橡胶:100份-碳黑:40份-硫磺:2份-塑化剂:5份-稳定剂:1份-硬质填料:10份6.氟橡胶配方:-氟橡胶:100份-硫磺:2份-塑化剂:5份-硬质填料:10份-稳定剂:1份以上是几种常见的橡胶配方,其中的各种原料按比例混合,然后进行橡胶化反应。
这些配方可以根据具体的应用要求进行调整和改善,以满足不同领域对橡胶材料性能的需求。
在混合橡胶配方时需要注意以下几点:1.原料的质量:保证配方中的各种原料质量良好,以确保橡胶制品的性能。
2.混合均匀:混合原料时需要确保均匀混合,以避免出现局部性能差异。
3.适当调整配方:根据具体应用要求,可以适当调整配方中各种原料的比例,以获得更优异的性能。
4.工艺条件控制:橡胶化反应需要在一定的工艺条件下进行,如温度、时间等,需要严格控制这些条件,以保证反应的成功。
通过合理的配方设计和优化,可以制备出满足不同应用领域需求的橡胶制品,提供更好的性能和可靠性。
以上仅是几种常见的橡胶配方,实际应用中还需根据具体的要求进行细化和改进。
希望以上内容能对您有所帮助。
合计161 100.00 100.00 80.5 天然橡胶(NR)基础配方原材料名称NBC标准试样编号质量份原材料名称NBC标准试样编号质量份NR 氧化锌硬脂酸—37037210052防老剂PBN促进剂DM硫磺377373371112.5注:硫化时间为140℃×10min,20min,40min,80min。
NBS为美国国家标准局编写丁苯橡胶(SBR)基础配方原材料名称NBC标准试样编号非充油SBR配方充油SBR配方充油量25phr充油量37.5phr充油量50phr充油量62.5phr充油量75phr非充油SBR 充油SBR氧化锌硬脂酸硫磺炉法炭黑促进剂NS ——370372371378384100—311.75501—1253.751.252.1962.501.25—137.54.121.382.4268.751.38—1504.51.52.63751.5—162.54.881.632.8581.251.63—1755.251.753.0687.51.75Phr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)基础配方原材料名称NBC标准试样编号纯胶配方半补强炉黑(SRF)配方CR(W型) 氧化镁硬脂酸SRF氧化锌—37637238237010040.5—510041295促进剂NA-22 防老剂D —3770.3520.52注:硫化时间为150℃×15min,30min,60min 丁基橡胶(IIR)基础配方原材料名称NBC标准试样编号纯胶配方槽黑配方高耐磨炭黑(HAF)配方IIR氧化锌硫磺硬脂酸促进剂DM 促进剂TMTD 槽发炭黑HAF —37037137237337437537810052——1——1005230.5150—10031.751—1—50注:硫化时间为150℃×20min,40min,80min;150℃×25min,50min,100min丁腈橡胶(NBR)基础配方原材料名称NBC标准试样编号瓦斯炭黑配方NBR氧化锌硬脂酸硫磺促进剂DM 瓦斯炭黑—370372371373382100511.5140注:硫化时间为150℃×10min,20min,80min顺丁橡胶(BR)基础配方原材料名称NBC标准试样编号HAF配方BR氧化锌硫磺硬脂酸促进剂NS —37037137238410031.520.9HAF ASTM型103油378—6015注:硫化时间为145℃×25min,35min,50min异戊橡胶(IR)基础配方原材料名称NBC标准试样编号HAF配方IR氧化锌硫磺硬脂酸促进剂NSHAF —37037137238437810052.2520.735注:硫化时间为15℃×20min,30min,40min,60min。
丁腈橡胶密封件配方
丁腈橡胶密封件的配方通常包含以下成分:
1. 丁腈橡胶:作为主要成分,提供良好的耐油性和耐磨性。
2. 硫化剂:如硫酸铅(PbS)或硫代硫酸钠(Na2S)等,用于促使橡胶材料硫化并增强其物理性能。
3. 填充剂:如石墨、碳黑等,用于增加密封件的耐磨性和强度。
4. 增塑剂:如齐墩果酯(DOP)或聚乙烯醇(PVA)等,用于提高橡胶的可加工性和柔软性。
5. 催化剂:如过硫酸铵(APS)或双苯基二羰基二硫化物(Accelerator)等,用于加速橡胶材料的硫化反应。
6. 防老剂:如抗氧剂,用于延长橡胶密封件的寿命。
以上是一般丁腈橡胶密封件的常见配方成分,具体配方可能因应用目的和要求的不同而有所区别。
在实际应用中,还可能添加其他辅助成分,以满足特定的性能要求。
抗静电丁腈橡胶配方一、材料与设备1. 材料* 丁腈橡胶(NBR):丁腈橡胶具有优良的耐磨性、耐油性和耐化学腐蚀性,且成本相对较低,因此被广泛应用于各种工业领域。
为了提高其抗静电性能,我们需要在配方中加入特定的添加剂。
* 抗静电剂:通常采用导电炭黑或金属氧化物等材料作为抗静电剂。
这些材料可以吸收和中和电荷,降低表面电阻,从而消除静电。
* 补强剂:如碳黑、硅藻土等,用于提高橡胶的力学性能和耐磨性。
* 硫化剂:如硫磺、有机硫化物等,用于促进橡胶交联,提高其物理性能。
* 增塑剂:如芳香烃油或石蜡油,用于提高橡胶的柔韧性和加工性能。
2. 设备* 搅拌器:用于将各种原材料混合均匀。
* 硫化机:用于将混合后的橡胶加热并加压,以促进橡胶的交联反应。
* 挤出机:用于将硫化后的橡胶加工成所需的形状和尺寸。
* 模压机:用于将挤出后的橡胶加工成最终产品。
二、配方设计以下是抗静电丁腈橡胶的配方示例:丁腈橡胶(NBR)100份抗静电剂(导电炭黑或金属氧化物)5-10份补强剂(碳黑或硅藻土)30-50份硫化剂(硫磺或有机硫化物)2-5份增塑剂(芳香烃油或石蜡油)10-20份三、制备过程1. 将丁腈橡胶和各种添加剂按照上述配方比例准备齐全。
2. 使用搅拌器将所有原材料混合均匀,确保无颗粒状物质。
3. 将混合后的橡胶放入硫化机中加热并加压,以促进橡胶的交联反应。
4. 将硫化后的橡胶使用挤出机加工成所需的形状和尺寸。
5. 最后使用模压机将挤出后的橡胶加工成最终产品。
四、性能测试与优化1. 使用表面电阻测试仪测试产品的表面电阻,确认其是否达到预期的抗静电性能。
2. 根据测试结果对配方进行调整,如增加抗静电剂的用量或更换不同的抗静电剂,以达到最佳的抗静电效果。
3. 对优化后的配方进行重复制备和性能测试,以确保产品的性能稳定且符合预期要求。
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影响。
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,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(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、材料配方的确定一五2、塑炼工艺条件的确定塑炼温度: 80℃。
塑炼时间:5min3、混炼工艺条件的确定加料顺序:固体软化剂(石蜡、硬脂酸)、小药(促进剂、活化剂、防老剂)、补强剂(炭黑、碳酸钙)液体软化剂。
NBR密封圈的材料是丁腈橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM)的混合物,具体成分包括丁二烯、丙烯腈和三元乙丙橡胶。
丁腈橡胶是由丁二烯聚合而成的单组分、无溶剂型橡胶,它与一般硫磺硫化体系不相适应,需要用活性较大的氧化锌、氧化镁作硫化辅助材料,硫化胶性能较硬,具有优良的耐油性和耐热性,适用于制作耐油橡胶制品如密封件(油封)、导轨密封件(轴封)和耐高、低温材料等。
三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯经乳液聚合而成的无侧链的单组分或双组分胶料,能在120℃下长期使用,在150℃下短期或间歇使用,并且具有优良的耐臭氧性、耐热性、耐候性、耐酸碱、耐寒性,但抗冲击性较差。
为了提高三元乙丙橡胶的性能和加工性能,通常需要添加各种配合剂,如硫磺、促进剂、防老剂等,以提高其耐热性、耐候性、弹性和抗冲击性等。
当这两种材料按照一定比例混合制备成NBR密封圈时,可充分发挥各自的优点,制成的密封件具有优良的密封性能和机械性能。
这种材料制成的密封件可用于各种环境中起到密封作用,防止液体、气体或蒸气的泄漏,也可用于减震和吸收噪音。
需要注意的是,NBR密封圈的材料成分可能会因生产厂家不同而有所差异,具体成分需要参考相关资料或咨询厂家。
丁腈橡胶配方技术(三)
三.NBR的耐热性
NBR 的耐热性比天然橡胶、丁苯橡胶等通用橡胶和氯丁橡胶好。
图4 为与特种橡胶相比对于温度和油的使用范围。
但是, 这一使用范围因硫化体系和丙烯腈含量的不同而有差异。
图4NBR 及特种橡胶对于温度和油的使用范围评价橡胶耐热性的指标有多种。
例如, 将橡胶试样的伸长率变化率保持在50%状态下, 通过加速老化试验得出使用温度与耐用时间的关系(图5)。
以此作为胶管等橡胶制品选材的标准。
又如, 将橡胶试样的压缩永久变形保持在50%的状态下, 测出使用温度与使用时间的关系(图6) , 以作为评价橡胶密封垫、“O”形圈等密封制品耐热性的指标。
图5NBR和特种橡胶的伸长率变化率保持50%的使用温度与耐热时间ACM-丙烯酸酯橡胶;CMS-氯磺化聚乙烯;CHC-氯醚橡胶;CR-氯丁橡胶
图6NBR等橡胶压缩永久变形保持50%的使用温度与使用寿命的关系1-丙烯酸酯橡胶;2-丁腈橡胶;3-氯丁橡胶;4-氯醚橡胶。
丁腈配方参考汇总日本瑞翁丁腈配方参考
以下配方仅供参考,通过实验室小配合检测基本达到使用要求,撕边容易,流动性好,不疵豁!
丁腈橡胶1502 50
丁腈橡胶2907 35
丁苯橡胶1502 15
氧化锌 4.5
硬脂酸 1.2
硫化剂DTDM 1.2
硫磺S 0.4
促进剂TRA 0.7
促进剂DM 1.3
白炭黑 25
橡胶补强剂(硅类填充剂) 15
轻质碳酸钙 20
酯类增塑剂 6
树脂 1.3
聚乙二醇 1.4
硅烷偶联剂 0.4
防老剂MB和L 2
内脱模剂 2
钛白粉和颜料若干
硫化温度:
180摄氏度*150s
硬度:72
强度:14.5
伸长:489%
压变:28
骨架油封是油封的典型代表,一般说的油封即指的是骨架油封。
油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,不至于让润滑油渗漏。
骨架就如同混凝土构件里面的钢筋,起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。
按结构形式可分单唇骨架油封和双唇骨架油封。
双唇骨架油封的副唇起防尘作用,防止外界的灰尘,杂质等进入机器内部。
按骨架型式可分为内包骨架油封,外露骨架油封和装配式油封。
按工作条件可分为旋转骨架油封和往返式骨架油封。
用于汽油发动机曲轴,柴油发动机曲轴,变速箱,差速器,减震器,发动机,车桥等部位。
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丁腈橡胶参考配方
成分投料比。
NBR 密封件配方设计一:常用橡胶用途及性能:特性:1、ACN ↑耐油性好,非极性或弱极性矿物油,植物油,液体燃料和有较高的稳定性。
2、耐热性优于NR SBR CR 可在120℃下长期使用。
3、属半导体材料。
4、耐油与压缩永久变形平衡,耐油性与电性能平衡。
5、丙烯晴含量对NBR 分类:➢极高丙烯腈含量Extreme High ACN >43%➢高丙烯腈含量High ACN 36%~42%➢中高丙烯腈含量Mid-High ACN 31%~35%➢中丙烯腈含量Middle ACN 25%~30%➢低丙烯腈含量Low ACN <24%总结:ACN% 越高,耐油性愈好耐热性改善,但TG差,ACN% 越低,低温性好,但耐油偏差。
且ML会升高,压缩永久变形好。
一般ACN% 在29%可过F17.过F19须用1965生胶。
二:共聚物组成(ACN含量)对NBR的影响三:硫化体系一般NBR 配方采用半有效硫化体系,例如:TT/CZ 1.5/1.5PHR, 这种硫化体系,具有耐热性较好的效果,SUL/TS 压缩变形和焦烧最优。
DM (CZ)拉伸强度好,用载硫剂可获得优良的压缩永久变形,镉镁硫化耐热150℃,过氧化物也可耐150℃高温。
且压缩永久变形最小,但撕裂差,活性用ZNO-A/ST-ACD5/1 使用,耐水配方用Pb3O4, 这时可不用ZNO-A, 但焦烧时间短。
四:防护体系:RD 耐热性最优MB/ZMTI耐热性优NBC抗臭氧效果好龟裂防护蜡,抗臭氧性佳AW抗臭氧性很佳总结:污染性比非污染性防护效果强,耐油配方,可选用难抽出防老剂。
或适当提高用量五:补强填充体系:1、N550 是快压出炉黑,一般2PHR提高一度,N774是半补强炉黑,一般3PHR提高一度,N990是中粒子热裂法炭黑,一般是4PHR提高一度压缩永久变形:N990>N550>N7742、一般配方里:N774 40PHR /N990 30PHR 油30PHR其硬度在50 度左右。
丁腈硫化配方范文丁腈(NBR)是一种合成橡胶,主要由丁二烯和丙烯腈共聚而成。
硫化是将橡胶分子交联成三维网络结构,提高其物理和化学性能的过程。
丁腈硫化配方是指用于丁腈橡胶硫化的配方组合。
以下是一个简单的丁腈硫化配方。
硫化剂:常用的硫化剂有硫磺(S)、过氧化二苯(DO)和二异丙硫醇(DT)。
硫磺是最常用的硫化剂,它能够稳定地释放出二硫化物(S2)从而形成交链反应。
硫磺的用量一般为1-3 phr(phr指单位橡胶质量所加份)。
硫化促进剂:硫化促进剂可以提高硫化速度和交联密度,常用的硫化促进剂有硫代二苯酮(MBTS)、硫化锌(ZnO)、含硫醇(TMTD)等。
硫化促进剂的用量一般为0.5-3 phr。
活性剂:活性剂的作用是改善硫化速度和交联密度,常用的活性剂有苯胺类(例如HD-P)、促进剂NA-22等。
活性剂的用量一般为0.5-2 phr。
加油剂:加油剂可以提高橡胶的流动性和加工性能,常用的加油剂有石蜡(PW)和液体石蜡(SS-Wax)等。
加油剂的用量一般为10-30 phr。
助剂:助剂主要包括抗氧剂、防老剂等,用于提高橡胶的耐热性和耐老化性能。
常用的助剂有有机羟基物(例如TMQ)、石墨烯等。
助剂的用量一般为1-5 phr。
填料:填料主要用于改变橡胶的力学性能和降低成本。
常用的填料有碳黑、石灰石粉等。
填料的用量一般为20-60 phr。
其他添加剂:根据需要,还可以添加其他的添加剂,如增塑剂、增韧剂、抗静电剂等。
以上只是一个简单的丁腈硫化配方,实际的配方会根据具体应用和要求进行调整。
在实际生产中,还需要考虑原料的品质、加工方法和工艺条件等因素。
配方的优化对于提高橡胶产品的性能和质量有着重要的作用。
N B R橡胶的配方设计
精选文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
NBR密封件配方设计
一、常用橡胶用途及性能:
1051 丙烯晴含量 41% ML75 SG 稍污染型1052 丙烯晴含量 33% ML50 SG 非污染型1053 丙烯晴含量 29% ML60 SG 非污染型1052M30丙烯晴含量33% ML30 SG 非污染型DN223丙烯晴含量 33%ML 35 SG非污染型丙烯晴含量 50% ML75 SG
非污染型
1965 丙烯晴含量 19% ML65 SG 非污染型DN401丙烯晴含量 18% ML78 SG 非污染型1043丙烯晴含量 29%ML 80 SG稍污染型
N230SL丙烯晴含量 35% ML42 SG 非污染型N260S丙烯晴含量 15% ML62 SG 非污染型
1052M40丙烯晴含量 33% ML40 SG 非污染型
特性:
1、ACN↑耐油性好,非极性或弱极性矿物油,植物油,液体燃料和有较高的稳定性。
2、耐热性优于NR SBR CR 可在120℃下长期使用。
3、属半导体材半料。
4、耐油与压缩永久变形平衡,耐油性与电性能平衡。
5、丙烯晴含量对NBR分类:
ACN% 43%以上极高ACN%NBR
36-42%以上高
31-35% 中高
25-30 中
24%以下低
总结:
ACN%越高,耐油性愈好耐热性改善,但TG差,ACN%越低,低温性好,但耐油偏差。
且ML会升高,压缩永久变形好。
一般ACN%在29%可过F17.过F19 须用1965或DN401生胶。
二、共聚物组成(ACN含量)对NBR的影响.项目ACN含量特点
密度低→→→高大
加工性(流动性)低→→→高良好
硫化速度低→→→高快
定伸应力、拉伸强度低→→→高大
硬度低→→→高大
耐磨性低→→→高良好
永久变形低→→→高大
耐油性低→→→
高良好
耐化学药品性低→→→高良好
耐热性低→→→高良好
和极性聚合物的相容低→→→高大
弹性低→→→高小
耐寒性低→→→高差
透气性低→→→高差
和增塑剂操作油的相容低→→→高差
三、硫化体系
一般NBR配方采用半有效硫化体系,例如:TT/CZ
,这种硫化体系,具有耐热性较好的效果,SUL/TS压缩歪和焦烧最优。
SUL/DM (CZ)拉伸强度好,用载硫剂可获得优良的压缩永久变形,镉镁硫化耐热150℃,过氧化物也可耐150℃高温。
且压缩永久变形最小,但撕裂差,活性用ZNO-A/ST-ACD5/1使用,耐水配方用Pb3O4,这时可不用ZNO-A,但焦烧时间短。
四、防护体系:
6C 耐屈挠龟裂。
OD?耐热性好,
RD 耐热性最优
MB/ZMTI?耐热性优
NBC 抗臭氧效果好
SUNGUARD?龟裂防护蜡,抗臭氧性佳。
AW?抗臭氧性很佳
总结:
污染性比非污染性防护效果强,耐油配方,可选用难抽出防老剂。
或适当提高用量
五、补强填充体系:
1、N550是快压出炉黑,一般2PHR提高一度,N774是半补强炉黑,一般3PHR 提高一度,N990是中粒子热裂法炭黑,一般是4PHR提高一度,
压缩永久变形:N990>N550>N774
2、一般配方里:N774 40PHR /N990 30PHR 油30PHR
其硬度在50度左右。
N550 40PHR/N7440 40PHR 油为15PHR 其硬度在70度左右,
N550 80PHR/N990 40 PHR 油为10PHR
其硬度在80度左右。
其中:在配合剂中其余份量不变的情况下,其抗张是N550>N774>N990.
3、白色填料,白烟补强效果最好,另#321,CLAY, CACO3具有一定的补强效果:321#活性大,补强效果好,但白色填料会吸附促进剂而延迟硫化,必须加入三乙醇胺,一般PEG4000S 2PHR即可,白色填料白烟增加,胶料硬度变硬。
ML升高,给加工带来困难。
六、加工助剂
一般用的酯类如:DOPDOS DOA,耐寒性好,其顺序如下,好DOS>DOA>DOP差,要求非抽性,用高分子增塑剂:如
聚酯类和非干性醇酸树脂等。