特种橡胶配方设计方案
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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。
橡胶配方设计综合实验
橡胶配方设计综合实验
橡胶是一种非常重要的材料,被广泛应用于汽车、航空、医疗、建筑等领域。
橡胶材料的性能和特性,是由其化学成分和配方所决定的。
在橡胶的制造过程中,配方的设计是非常关键的。
本文将介绍橡胶配方设计综合实验。
橡胶配方的设计包括橡胶的基础成分、填充物、增塑剂、抗氧化剂和交联剂的选择及其比例。
橡胶的基础成分一般包括橡胶原料和增塑剂。
橡胶原料有天然橡胶和合成橡胶两种,而增塑剂则是为了提高橡胶材料的柔软度和可塑性。
填充物有助于提高橡胶的强度和硬度,抗氧化剂可以延长橡胶的使用寿命,交联剂则是为了使橡胶固化。
橡胶配方实验是为了确定最佳的橡胶配方,使橡胶的性能达到最优化。
在实验中,首先确定所需的橡胶性能和特性,然后根据这些要求来选择橡胶材料、填充物和化学品。
接下来就是确定配方的比例,这需要进行一系列实验,包括挤出试验、硬度试验、拉伸强度试验、撕裂强度试验、磨损试验和膨胀试验等。
通过这些试验,可以确定最佳的橡胶配方。
综合实验是将所有试验结果综合在一起,以便确定最佳的橡胶配方。
这种实验使用的是正交试验设计方法,这种方法使用最少的实验次数来获得最多的信息。
正交试验可以将试验分解成多组实验,每组实验只有一种变量不同。
通过分析各组实
验结果,就可以确定配方中各成分的最佳比例,以获得最佳的性能。
总之,橡胶配方设计综合实验是一项非常重要的工作。
通过对各种成分的选择和比例的确定,可以获得最佳的橡胶性能和特性。
在工业生产中,这种实验可以有效地提高橡胶产品的质量和生产效率。
橡胶的配方设计实验报告引言橡胶作为一种重要的材料,在工业生产和日常生活中被广泛应用。
为了满足不同应用场合对橡胶材料性能的要求,需要合理设计橡胶的配方。
本实验旨在探究橡胶的配方对橡胶性能的影响,通过变化不同配方的比例,寻找适合特定应用的橡胶配方。
材料和方法材料本实验所使用的材料有:1. 橡胶基材2. 添加剂(硫化剂、促进剂、填充剂等)3. 溶剂方法1. 橡胶基材和添加剂按照一定比例混合。
2. 将混合物放入橡胶研磨机中进行研磨,以使橡胶和添加剂均匀混合。
3. 将混合物连续过筛3次,以确保颗粒大小均匀。
4. 将混合物压制成固体板材。
5. 将板材切割成标准试样。
结果与讨论实验一:不同硫化剂用量对橡胶硬度的影响在本实验中,固定其他配方参数,仅改变硫化剂的用量,测量了制备的橡胶试样的硬度。
硫化剂用量(phr)橡胶硬度(Shore A)0 602 654 706 75从实验结果可以看出,硫化剂用量增加,试样的硬度也相应增加。
这是因为硫化剂与橡胶基材发生反应生成交联结构,提高了橡胶的硬度。
实验二:不同填充剂用量对橡胶强度的影响在本实验中,固定其他配方参数,仅改变填充剂的用量,测量了制备的橡胶试样的抗张强度。
填充剂用量(phr)橡胶抗张强度(MPa)0 1050 12100 15150 18从实验结果可以看出,填充剂用量增加,试样的抗张强度也相应增加。
这是因为填充剂可以增加橡胶的刚性,进而提高橡胶的强度。
实验三:不同促进剂用量对橡胶耐热性的影响在本实验中,固定其他配方参数,仅改变促进剂的用量,测量了制备的橡胶试样在高温下的残余压缩变形率。
促进剂用量(phr)残余压缩变形率(%)0 205 1510 1015 5从实验结果可以看出,促进剂用量增加,试样的残余压缩变形率减小。
这是因为促进剂能够提高橡胶的耐热性,减少在高温下的变形。
结论通过以上实验,我们可以得出以下结论:1. 硫化剂用量的增加会使橡胶的硬度增加。
2. 填充剂用量的增加会使橡胶的抗张强度增加。
特种专用橡胶技术工作方案一、背景特种专用橡胶是一种高性能工程材料,具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性,被广泛应用于航空航天、汽车制造、化工等领域。
为了提高特种专用橡胶的生产质量和工艺水平,制定特种专用橡胶技术工作方案对于企业的发展至关重要。
二、目标1.提高特种专用橡胶的产品质量,满足市场需求。
2.完善特种橡胶生产工艺,提高生产效率。
3.探索新的特种专用橡胶材料和配方,提高产品性能。
三、工作内容1.建立完善的技术研发团队,负责特种专用橡胶技术的研究和开发。
2.优化生产工艺流程,提高生产效率和产品质量。
3.进行特种橡胶材料的性能测试和分析,确定适用性。
4.制定配方开发方案,优化特种橡胶产品的组成和配比。
5.进行特种橡胶原材料的供应商评估和合作,确保原材料的质量和稳定性。
6.建立特种橡胶产品的品质控制流程,监控生产过程中的关键参数。
7.进行特种橡胶产品的市场调研和竞争分析,不断改进产品和开发新产品。
8.加强与相关科研院所、大学和企业的合作,共享优势资源,互相促进技术进步。
四、工作计划1.建立技术研发团队,并制定研发计划和目标,明确分工和责任。
2.进行特种橡胶材料的性能测试和分析工作,获取基础数据。
3.根据市场需求和产品定位,确定特种橡胶产品的组成和配比。
4.将特种橡胶产品的配方进行实验室小试,在小试的基础上进行中试和工业化试验。
5.完善特种橡胶的生产工艺流程,确定生产参数和工艺条件。
6.建立特种橡胶产品的品质控制标准,并进行生产过程中的监控和检验。
7.加强市场调研,了解竞争对手和市场需求,不断优化产品和开发新产品。
8.寻求合作伙伴,加强与相关科研院所、大学和企业的合作,共同推动技术创新和产业升级。
五、工作措施1.配置必要的实验室设备和仪器,建立完善的实验室管理制度。
2.增加技术人员数量,提高技术人员的培训和学习机会。
3.提高团队合作意识,加强内部沟通和协作,形成良好的工作氛围。
4.建立科研成果评价和激励机制,鼓励技术人员的创新和努力。
氟橡胶配方
氟橡胶是一种具有优异耐油、耐溶剂、耐高温和耐腐蚀性能的特种橡胶。
根据不同的应用要求,氟橡胶的配方可以有所差异。
以下是一个常见的氟橡胶配方示例:基础材料:
氟橡胶:主要成分是氟化乙丙橡胶(FKM),其含氟量可根据具体需要选择,一般为65% - 70%。
硫化剂:例如过氧化二苯乙烷(DCP)等。
加工助剂:如硬脂酸镁、稳定剂等。
填充剂:
碳黑:用于增强强度和耐磨性。
维尔峰粉末:用于改善加工性和颜色。
增塑剂:
防老化剂:如2,2'-二羟基-4,4'-二甲基二苯醚(BHT)等。
交联剂:
硫化促进剂:如四乙硫化钼(TMTM)、四乙硫化硒等。
以上只是一个简单的氟橡胶配方示例,实际的配方会根据具体应用和要求进行调整和优化。
在橡胶制品生产过程中,需要进行试验和测试,以确保所选配方的性能符合要求。
此外,为了保证橡胶制品的质量和稳定性,还需要严格控制配方中各个成分的比例和添加量。
在实际应用中,具体的氟橡胶配方应根据产品和应用的需求,以及各种物理性能要求进行进一步的优化和调整。
橡胶配方主要满足以下三方面:1、硫化胶料的物理性能;2、混炼胶的加工工艺性能;3、满足以上要求的最低配料成本。
橡胶配方第一个步骤是选择主体橡胶,根据橡胶制品要求的性能不同,需要选用不同的橡胶,例如:耐磨选用顺丁橡胶、耐热选三元乙丙橡胶、耐油选用丁腈胶等。
橡胶配方按功用可分为五大体系,①主体生胶;②操作体系③硫化体系;④性能体系;⑤成本体系;主体生胶生胶、再生胶:为橡胶配合料中的主成分,是主体材料,决定橡胶的使用性能、工艺性能和产品成本、寿命的主要因素。
未硫化的橡胶无法满足使用要求,添加硫促体系使胶料产生化学反应而在橡胶分子之间产生架桥(交联反应),交联作用使胶料由柔软、带粘性的可塑体,变成强韧的热固体。
硫促体系分硫化剂、促进剂和活化剂。
促进剂可使胶料硫化速率加快,缩短硫化时间;活化剂是用来帮助促进剂增强其活性和效能。
操作体系增塑剂:增塑剂包括物理增塑剂—软化剂、化学增塑剂、塑解剂),有助于混合,改善加工性,增加弹性。
可以帮助胶料混炼,改变其粘度,增强胶料粘性,改善制品在低温下的柔韧性。
软化剂、塑解剂、增溶剂、均匀剂、润滑剂、分散剂、增粘剂、隔离剂、脱模剂硫化体系硫化剂:使橡胶交联成为网状结构,表现其因有特性,达到和满足使用要求(S、DCP)。
促进剂:有助于提高硫化剂对胶料交联(硫化)速度以及交联程度藉以改变硫化橡胶的物理性能(如:TT、CZ···)活性剂:促进剂活化剂:用于激活促进剂使其作用更为有效,以增加硫化速率(如:ZNO···)防焦剂:防止胶料早期硫化,如PVI性能体系补强剂:可补强(增加强度)或改变橡胶制品的物理性质。
补强填充体系主要可以增加制品的硬度、抗张强度、定伸强度、抗撕裂和耐磨性等,还可以降低配方成本。
硫化剂名称密度(g/cm3)1 硫黄粉1.96-2.072 VA-7 1.42-1.473 DCP 1.0824 MOCA 1.395 TDI 1.2246 TODI 1.1977 DMMDI 1.28 PAPI 1.29 DADI 1.2促进剂名称密度(g/cm3)1 SDC 1.30-1.372 TP 1.093 SPD 1.424 CDD 1.70-1.785 PZ(ZDMC)1.65-1.746 EZ(ZDC) 1.45-1.517 BZ 1.18-1.248 DBZ 1.149 ZPD 1.5510 ZMPD 1.55-1.6011 PX 1.4612 CED 1.36-1.4213 CPD 1.8214 LMD 2.4315 LPD 2.2916 E 1.2717 SIP 1.118 ZEX 1.5619 ZIP 1.10-1.5520 ZBX 1.421 CPB 1.1722 TMTM 1.37-1.4023 TBTS 0.9824 PMTM 1.3825 TMTD(TT)1.2926 TETD 1.17-1.3027 TBTD 1.0528 PTD 1.3929 M 1.4230 DM 1.531 MZ 1.63-1.6432 DBM 1.6133 NS 1.2934 AZ 1.17-1.1835 DIBS 1.21-1.2336 CZ 1.31-1.3437 DZ 1.238 NOBS 1.34-1.4039 H 1.340 AA 1.641 D 1.13-1.1942 TPG 1.143 DOTG 1.10-1.2244 NA-22 1.4345 DETU 1.146 DBTU 1.06147 CA 1.26-1.3248 U 1.2549 F 1.31活性剂名称密度(g/cm3)1 氧化锌5.62 碳酸锌4.423 氧化镁3.20-3.234 碳酸镁2.195 氢氧化钙2.246 一氧化铅9.1-9.77 四氧化三铅8.3-9.28 碱式碳酸铅 6.5-6.89 碱式硅酸铅 5.810 硬脂酸0.911 油酸0.89-0.9012 硬脂酸锌1.05-1.1013 油酸铅1.34防老剂名称密度(g/cm3)1 AH 1.15-1.162 AP 0.983 AA 1.154 BA 1.00-1.045 RD 1.056 124 1.01-1.087 AW 1.029-1.0318 DD 0.90-0.969 BLE 1.0910 APN 1.1611 BXA 1.112 甲(A)1.16-1.1713 丁(D)1.1814 OD 0.98-1.1215 DNP 1.2616 4010NA(IPPD)1.1417 BPPD 1.04918 HPPD 1.01519 4020(DMBPPD)0.98620 688(OPPD)1.00321 4010(CPPD) 1.2922 TPPD 1.3223 DED 1.14-1.2125 DPD 1.05-1.0726 DDM(NA-11) 1.11-1.1427 MB 1.40-1.4428 MBZ 1.63-1.6429 NBC 1.2630 TNP 0.97-0.99增塑剂名称密度(g/cm3)1 机械油0.91-0.932 工业凡士林0.88-0.893 石蜡0.94 微晶石蜡0.89-0.945 石油沥青1.0-1.156 固体古马隆 1.05-1.107 松焦油1.01-1.068 松香1.19 DBP 1.04510 DOP 0.986名称密度(g/cm3)1 烟片、白皱片0.982 硬脂酸0.843 白蜡0.95 沥青1.16 精制沥青1.047 松焦油1.048 黑油膏1.089 白油膏1.0110 凡士林0.8811 碳酸钙2.6212 碳酸镁213 陶土2.614 石棉粉2.515 锌钡白4.1516 硫酸钡4.3517 云母粉318 滑石粉2.9819 白艳华220 硬质碳黑1.821 硫磺2.0722 促进剂M 1.4923 促进剂D 1.1924 防老剂A 1.1725 防老剂D 1.1726 氧化锌5.5727 氧化镁3.228 氧化铅9.3529 氧化铁4.730 棉帘线1.5。