下载文档原格式
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。
橡胶配方设计的原则橡胶配方设计的原则可以概况如下：1、保证硫化胶具有指定的技术性能,使产品优质；2、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好,使产品达到高产；3、成本低、价格便宜；4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到；5、劳动生产率高,在加工制造过程中能耗少；6、符合环境保护及卫生要求；任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优;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,降低胶料的成本；②在不提高胶料成本的情况下,提高产品质量;要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可行性三方面取得最佳的综合平衡;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;橡胶配方的表示形式天然橡胶NR基础配方注：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基础配方注：硫化时间为150℃×15min,30min,60min丁基橡胶IIR基础配方注：硫化时间为150℃×20min,40min,80min；150℃×25min,50min,100min丁腈橡胶NBR基础配方注：硫化时间为150℃×10min,20min,80min顺丁橡胶BR基础配方注：硫化时间为145℃×25min,35min,50min异戊橡胶IR基础配方注：硫化时间为15℃×20min,30min,40min,60min;纯胶配方采用天然橡胶基础配方;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,40min,第三单体为ENB时为160℃×10min,20min氯磺化聚乙烯CSM基础配方注：硫化时间为153℃×30min,40min,50min氯化丁基橡胶CIIR基础配方注：硫化时间为153℃×30min,40min,50min聚硫橡胶PSR基础配方注：硫化时间为150℃×30min,40min,50min丙烯酸酯橡胶ACM基础配方注：硫化条件为一段166℃×10min; 二段硫化180℃×8h;混炼型聚氨酯橡胶PUR基础配方注：硫化时间为153℃×40min,60min氯醇橡胶CO基础配方注：硫化时间为160℃×30min,40min,50min氟橡胶FKM基础配方要求耐水性时用11质量份氧化钙代替氧化镁,要求耐酸时用PbO作吸酸剂; 注：硫化条件为一段150℃×30min; 二段硫化250℃×24h;硅橡胶Q基础配方注：一段125℃×5min; 二段硫化250℃×24h;国外载重汽车轮胎胎面胶配方单位：质量份国内载重汽车轮胎胎面胶配方载重汽车轮胎胎体胶配方胎圈胶胶料配方内胎和气门嘴垫胶的配方子午线轮胎胎面胶配方载重和轿车子午线轮胎胎侧胶配方带束层胶配方子午线轮胎胎体胶料配方钢丝圈各部胶料配方普通胶管各部件胶料配方耐油胶管各部件胶料配方耐酸胶管配方普通输送带胶料配方特种性能输送带覆盖胶配方普通V带胶料配方汽车V带各部件胶料配方同步带胶料配方胶布制品胶料配方耐油O型圈胶料配方油封胶料配方制动皮碗胶料配方橡胶密封条胶料配方汽车橡胶减震器胶料配方橡胶空气弹簧胶料配方各种胶板胶料配方防水卷材胶料配方不同防腐橡胶衬里胶料配方各种橡胶衬里与金属黏合用胶浆胶料配方造纸胶辊胶料配方印染、砻谷、印刷胶辊胶料配方纺纱皮圈橡胶配方各种纺织皮辊胶料配方几种食品用橡胶制品胶料配方。
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。
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。
目录一、橡胶配方设计的原则1二、橡胶配方的表示形式1三、常见基础配方21、天然橡胶(NR)基础配方22、丁苯橡胶(SBR)基础配方23、氯丁橡胶(CR)基础配方24、丁基橡胶(IIR)基础配方25、丁腈橡胶(NBR)基础配方36、顺丁橡胶(BR)基础配方37、异戊橡胶(IR)基础配方38、三元乙丙橡胶(EPDM)基础配方39、氯磺化聚乙烯(CSM)基础配方410、氯化丁基橡胶(CIIR)基础配方411、聚硫橡胶(PSR)基础配方412、丙烯酸酯橡胶(ACM)基础配方513、混炼型聚氨酯橡胶(PUR)基础配方514、氯醇橡胶(CO)基础配方515、氟橡胶(FKM)基础配方516、硅橡胶(Q)基础配方5四、汽车轮胎配方61、国外载重汽车轮胎胎面胶配方62、国内载重汽车轮胎胎面胶配方63、载重汽车轮胎胎体胶配方74、胎圈胶胶料配方75、内胎和气门嘴垫胶的配方86、子午线轮胎胎面胶配方97、载重和轿车子午线轮胎胎侧胶配方98、带束层胶配方109、子午线轮胎胎体胶料配方1010、钢丝圈各部胶料配方11五、橡胶胶管配方111、普通胶管各部件胶料配方112、耐油胶管各部件胶料配方123、耐酸胶管配方13六、输送带配方131、普通输送带胶料配方132、特种性能输送带覆盖胶配方143、普通V带胶料配方154、汽车V带各部件胶料配方155、同步带胶料配方166、胶布制品胶料配方16七、密封与减震配方171、耐油O型圈胶料配方172、油封胶料配方183、制动皮碗胶料配方194、橡胶密封条胶料配方195、汽车橡胶减震器胶料配方206、橡胶空气弹簧胶料配方207、各种胶板胶料配方218、防水卷材胶料配方229、不同防腐橡胶衬里胶料配方2210、各种橡胶衬里与金属黏合用胶浆胶料配方23八、其它用途配方241、造纸胶辊胶料配方242、印染、砻谷、印刷胶辊胶料配方253、纺纱皮圈橡胶配方254、各种纺织皮辊胶料配方265、几种食品用橡胶制品胶料配方26橡胶配方大全一、橡胶配方设计的原则1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质；2、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产；3、成本低、价格便宜；4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到；5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少；6、符合环境保护及卫生要求；任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。
橡胶配方大全橡胶配方设计的原则橡胶配方设计的原则可以概况如下：1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质；2、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产；3、成本低、价格便宜；4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到；5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少；6、符合环境保护及卫生要求；任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。
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，降低胶料的成本；②在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。
要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可行性三方面取得最佳的综合平衡。
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，设计出实注：硫化时间为140℃×10min，20min，40min，80min。
NBS为美国国家标准局编写丁苯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)基础配方— 376 372 382 370 — 377 100 4 0.5 — 5 0.35 2 100 4 1 29 5 0.5 2 注：硫化时间为注：硫化时间为150℃×20min，40min，80min；150℃×25min，50min，100min 丁腈橡胶（NBR）注：硫化时间为15℃×20min，30min，40min，60min。
纯胶配方采用天然橡胶基础配方。
三注：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℃注：硫化时间为153℃×30min，40min，50min 氯化丁基橡胶（CIIR）基础配方原材料名称质量份CIIR 硬脂酸促进剂DM 氧化镁100 1 2 2 HAF 促进剂TMTD 氧化锌50 1 3 注：硫注：硫化条件为一段166℃×10min; 二段硫化180℃×8h。
