橡胶配方设计和性能的关系

丁基橡胶配方设计丁基橡胶是一种具有优异力学性能和化学稳定性的橡胶材料，广泛应用于汽车、电气、建筑等领域。

丁基橡胶的配方设计对于材料的性能表现至关重要。

下面是一个丁基橡胶配方设计的示例。

1.配方成分：-丁基橡胶：作为主要基础材料，具有良好的弹性和耐热性能。

-碳黑：增强材料，可以提高丁基橡胶的强度和耐磨性。

-加工助剂：包括活化剂、加工油等，可以改善橡胶的加工性能。

-环保胶黏剂：用于粘接橡胶和其他材料。

2.配方设计的目标：-良好的力学性能：通过合适的碳黑掺量和加工助剂的选择，提高丁基橡胶的强度和耐磨性。

-优异的耐热性能：选用高热稳定的丁基橡胶和耐热性良好的加工油。

-良好的加工性能：通过合适的加工助剂和加工工艺，提高橡胶的加工性能和可塑性。

-环保性：选择环保胶黏剂，避免对环境造成污染。

3.配方示例：-丁基橡胶：100份-碳黑：30份-加工助剂：10份-环保胶黏剂：5份4.配方选择解析：-碳黑掺量：碳黑是一种常用的填料材料，可以增强橡胶的物理性能。

适当的碳黑掺量可以提高丁基橡胶的强度和耐磨性。

在此示例中，选用了30份碳黑，可根据具体需要进行调整。

-加工助剂：丁基橡胶的加工性能对于工艺过程和成品质量有很大影响。

加工助剂的选择应根据具体加工工艺和产品要求进行。

在此示例中，选用了10份加工助剂，可以改善橡胶的加工性能和可塑性。

-环保胶黏剂：环保胶黏剂在橡胶工业中得到了广泛应用，可以代替传统的有机溶剂，减少对环境的污染。

在此示例中，选用了5份环保胶黏剂。

通过合理的配方设计和配方选择，可以制备出具有优异性能的丁基橡胶材料。

在实际应用中，还需要根据具体要求和工艺流程进行进一步优化调整。

学术论坛 丁腈橡胶配方常用硫化体系设计及对性能影响邹明奎，丁中华（贵州航天精工制造有限公司，贵州 遵义 563000）摘要：本文浅析了丁腈橡胶配方常用硫化体系设计及对胶料性能影响，常用硫化体系包含硫磺硫化体系、含硫化合物硫化体系和有机过氧化物硫化体系三种，对丁腈橡胶配方常用硫化体系设计具有一定的实践指导意义。

关键词：丁腈橡胶；硫化体系；硫磺硫化体系；含硫化合物硫化体系；有机过氧化物硫化体系丁腈橡胶在通用橡胶中耐石油基油类最佳，具有较宽的温度使用范围，价格较低，工业应用经济实惠，因此丁腈橡胶在工业应用中仍大量采用。

丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合而制得。

根据丙烯腈含量，一般国产丁腈橡胶分为三个品种，即丁腈-18（NBR1704）、丁腈-26(NBR 2707)、丁腈-40（NBR3604）。

丁腈橡胶具有极好的耐石油基油类，较好耐磨性、耐热性及耐气密性，综合性能好，在工业橡胶制品中使用较广。

丁腈橡胶的耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶，气密性仅次于丁基橡胶，经过适当的配方设计，可满足-60℃-120℃下长期工作。

丁腈橡胶的性能随丙烯腈含量的变化而有差异，随着丙烯腈含量增加，拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、邵氏A型硬度提高，但是弹性、耐寒性降低。

丁腈橡胶缺点是耐低温性一般，耐臭氧性差，耐天候老化一般，电性能不好不宜作绝缘制品；不耐芳烃及其衍生物、卤代烃、酮及酯类溶剂。

丁腈橡胶配方组成主要含六个部分：主体丁腈橡胶生胶、硫化体系、补强填充体系、软化增塑体系、防老体系、其他体系（如着色剂、防霉剂等），其中硫化体系和补强填充体系是对性能起主要作用的组份。

本文仅对硫化体系的配合组成及其对橡胶胶料性能的影响作分析。

丁腈橡胶工业化应用常用的硫化体系为三类：即硫磺硫化、含硫化合物硫化、过氧化物硫化。

硫磺硫化体系橡胶分子以多硫键交联为主，含硫化合物硫化以单硫键交联为主，有机过氧化物硫化以碳碳键交联为主，性能差异均由于其硫化交联键结构的不同所致。

橡胶材料基础一、引言橡胶作为一种重要的工程材料，在各个领域都有着广泛的应用。

本文将对橡胶的种类、性质、加工工艺、配方与性能、老化与防护以及环保与回收等方面进行详细介绍，以帮助读者更好地了解和掌握橡胶材料的基础知识。

二、橡胶种类与性质1. 天然橡胶：天然橡胶是从橡胶树中提取的天然高分子材料，具有优良的弹性和耐磨性，主要用于制造轮胎、橡胶管、橡胶鞋等产品。

2. 合成橡胶：合成橡胶是由石油化工原料经过聚合反应制成的，种类繁多，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。

合成橡胶具有优良的耐高温、耐油、耐腐蚀等性能，广泛应用于工业领域。

三、橡胶的加工工艺1. 炼胶：将天然或合成橡胶与其他辅助材料进行混合、捏合，使其具有一定的塑性和弹性。

2. 压延：将炼好的胶料压成一定形状的薄片或薄膜。

3. 压出：将胶料通过模具压成各种形状的制品。

4. 硫化：将橡胶制品在一定温度和压力下进行加热，使其发生交联反应，提高其力学性能和使用寿命。

四、橡胶的配方与性能1. 配方：根据制品的性能要求，选择合适的橡胶、助剂和填料，通过合理的配方设计，获得所需的性能。

2. 性能：橡胶材料具有弹性、耐磨性、耐疲劳性、耐高温性、耐油性等性能特点，适用于不同领域的应用。

五、橡胶的老化与防护1. 老化：橡胶在使用过程中，由于受到氧气、臭氧、紫外线等环境因素的影响，会发生性能下降的现象。

2. 防护：为了减缓橡胶的老化，可以采取以下措施：选择合适的配方、控制加工工艺、避免长时间暴露在恶劣环境中等。

六、橡胶的环保与回收1. 环保：随着环保意识的提高，越来越多的橡胶制品采用环保型配方和加工工艺，减少对环境的污染。

2. 回收：对于废弃的橡胶制品，可以通过回收再利用的方式降低资源浪费和环境污染。

回收方法包括物理回收和化学回收两种，根据不同情况选择合适的回收方式。

七、结论本文对橡胶材料的基础知识进行了详细介绍，包括种类与性质、加工工艺、配方与性能、老化与防护以及环保与回收等方面。

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。

第二节橡胶配方设计与性能的关系一、橡胶配方设计与硫化橡胶物理性能的关系（一）拉伸强度拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。

虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下，不会发生比原来长度大几倍的形变，但许多橡胶制品的实际使用寿命与拉伸强度有较好的相关性。

研究高聚物断裂强度的结果表明，大分子的主价健、分子间的作用力（次价健）以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的内在因素。

下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。

1．橡胶结构与拉伸强度的关系相对分子质量为（3.0~3.5）×105的生胶，对保证较高的拉伸强度有利。

主链上有极性取代基时，会使分子间的作用力增加，拉伸强度也随之提高。

例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加，拉伸强度随之增大。

随结晶度提高，分子排列会更加紧密有序，使孔隙和微观缺陷减少，分子间作用力增强，大分子链段运动较为困难，从而使拉伸强度提高。

橡胶分子链取向后，与分子链平行方向的拉伸强度增加。

2．硫化体系与拉伸强度的关系欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度，即交联剂的用量要适宜。

交联键类型与硫化橡胶拉伸强度的关系，按下列顺序递减：离子键＞多硫键＞双硫键＞单硫键＞碳-碳键。

拉伸强度随交联键键能增加而减小，因为键能较小的弱键，在应力状态下能起到释放应力的作用，减轻应力集中的程度，使交联网链能均匀地承受较大的应力。

3．补强填充体系与拉伸强度的关系补强剂的最佳用量与补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关：例如炭黑的粒径越小，表面活性越大，达到最大拉伸强度时的用量趋于减少；软质橡胶的炭黑用量在40~60份时，硫化胶的拉伸强度较好。

4．增塑体系与拉伸强度的关系总地来说，软化剂用量超过5份时，就会使硫化胶的拉伸强度降低。

对非极性的不饱和橡胶（如NR、IR、SBR、BR），芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小；石蜡油对它则有不良的影响；环烷油的影响介于两者之间。

对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、IIR，最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。

三元乙丙橡胶配方及性能三元乙丙橡胶（EPDM）是一种合成橡胶，它由乙烯、丙烯和1,4-丁二烯三种单体通过共聚合反应合成而成。

EPDM具有优异的耐老化、耐臭氧、耐腐蚀和耐高温性能，是一种广泛应用于汽车、电气、建筑和管道等领域的工程材料。

本文将介绍EPDM的配方及其性能。

一、EPDM的配方EPDM的配方主要包括橡胶、助剂和填充剂。

1.橡胶EPDM橡胶是由乙烯、丙烯和1,4-丁二烯三种单体通过共聚合反应得到的合成橡胶。

其中，乙烯提供了EPDM的弹性和柔软性，丙烯提供了EPDM的耐老化和耐臭氧性能，1,4-丁二烯提供了EPDM的强度和耐磨性。

根据不同的应用要求，可以根据需要调整乙烯、丙烯和1,4-丁二烯的含量，以获得所需的性能。

2.助剂为了提高EPDM橡胶的加工性能和使用性能，通常需要添加一些助剂。

主要的助剂包括加工助剂、防老化剂和交联剂。

加工助剂用于改善橡胶的流动性和加工性能，降低橡胶的粘度和热稳定性。

常用的加工助剂有抗粘剂、塑化剂和润滑剂。

防老化剂用于提高EPDM橡胶的耐老化性能和耐臭氧性能。

常用的防老化剂有硫化石墨、多硫化物和双酚A等。

交联剂用于将EPDM橡胶进行交联，提高其强度和耐磨性。

常用的交联剂有过氧化物和硫醇等。

3.填充剂填充剂用于提高EPDM橡胶的硬度和强度，降低成本。

常用的填充剂包括碳黑、硅酸钾和滑石粉等。

根据不同的要求，可以调整填充剂的含量和种类，以获得所需的性能。

二、EPDM的性能EPDM具有以下优异的性能：1.耐老化性能：EPDM橡胶具有良好的耐老化性能，能够在高温、高湿、光照等恶劣环境下长期使用而不发生老化和劣化。

2.耐臭氧性能：EPDM橡胶具有出色的耐臭氧性能，能够在高臭氧浓度和高温下长期使用而不发生开裂和劣化。

3.耐腐蚀性能：EPDM橡胶对酸、碱、盐等化学物质具有良好的耐腐蚀性能，能够在腐蚀性介质中使用而不发生腐蚀和溶解。

4.耐高温性能：EPDM橡胶在高温下仍能保持良好的性能，能够在高温环境下使用而不发生软化和融化。

配方与各种物性之间的关系:各种橡胶制品都有它特定的使有用性能和工艺要求.为了满足它的物性要求需选择最适合的聚合物和配合剂进行合理的配方设计.首先要了解配方设计与硫化橡胶物理性能的关系.硫化橡胶的物理性能与配方的设计有密切关系，配方中所选用的材料品种、用量不同都会产生性能上的差异.一、拉伸强度拉伸强度是制品能够抵抗拉伸破坏的根限能力.它是橡胶制品一个重要指标之一.许多橡胶制品的寿命都直接与拉伸强度有关.如输送带的盖胶、橡胶减震器的持久性都是随着拉伸强度的增加而提高的. 拉伸强度与橡胶的结构有关，分了量较小时，分子间相互作用的次价健就较小.所以在外力大于分子间作用时、就会产生分子间的滑动而使材料破坏.反之分子量大、分子间的作用力增大，胶料的内聚力提高，拉伸时链段不易滑动，那么材料的破坏程度就小.凡影响分子间作用力的其它因素均对拉伸强度有影响.如NR/CR/CSM这些橡胶主链上有结晶性取代基，分子间的价力大大提高，拉伸强度也随着提高.也就是这些橡胶自补强性能好的主要原因之一.一般橡胶随着结晶度提高，拉伸强度增大.拉伸强度还根温度有关，高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强度.拉伸强度根交联密度有关，随着交联密度的增加，拉伸强度增加，出现最大值后继续增加交联密度，拉伸强度会大幅下降.硫化橡胶的拉伸强度随着交联键能增加而减小.能产生拉伸结晶的天然橡胶，弱键早期断裂，有利于主健的取向结晶，因此会出现较高的拉伸强度.通过硫化体系，采用硫黄硫化，选择并用促进剂，DM/M/D也可以提高拉伸强度，（碳黑补强除外，因为碳黑生热作用），拉伸强度与填充剂的关系，补强剂是影响拉伸强度的重要因素之一，填料的料径越小，比表面积越大、表面活性越大补强性能越好.结晶橡胶的硫化胶，出现单调下降因为是自补强性非结晶橡胶如丁苯随着用量增加补强性能增加、过度使用会有下降趣向.低不和橡胶随着用量的增加达到最在值可保持不变. 拉伸强度与软化剂的关系加入软化剂会降低拉伸强度，但少量加入，一般在开练机7份以下，密练机在5份以下会改善分散，有利于提高拉伸强度.软化剂的不同对拉伸强度降低的程度也不同.一般天然橡胶适用于植物油类.非极性橡胶用芳烃油如SBR/IR/BR. .如IIR /EPDM用石腊油、环烷油.NBR/CR 用DBP/DOP.之类. 提高拉伸强度的其它放法有，用橡胶与树脂共混、橡胶化学改性、填料表面改性（如加桂烷等）二、撕裂强度橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导至破坏现象.撕裂强度与拉伸没有直接关系.在许多情况下撕裂与拉伸是不成正比的.一般情况下，结晶橡胶比非结晶橡胶撕裂强高.撕裂强度与温度有关.除了天然橡胶外，高温下撕裂强度均有明显地下降.碳黑、白炭黑填充的橡胶其撕裂强度有明显地提高.撕裂强度与硫化体系有关.多硫键有较高的撕裂强度.硫黄用量高撕裂强度高.但过多的硫黄用量撕裂强度会显着地降低.使用平坦性较好的促进剂有利于提高撕裂强度. 撕裂强度与填充体系有关，各种补强填充如、碳黑、白炭黑、白艳华、氧化锌等，可获较高的撕裂强度.某些桂烷等偶联剂可以提高撕裂强度.通常加入软化剂会使撕裂强度下降.如石腊油会使丁苯胶的撕裂强度极为不利.而芳烃油就变化不大.如CM/NBR用酯类增塑剂比其它软化剂就影响小多了.三、定伸应力与硬度定伸应力与硬度是橡胶材料的刚度重要指标，是硫化胶产生一定形变所需要的力，与较大的拉伸形变有关，两者相关性较好，变化规律基本一至.橡胶分子量越大，有效交联定伸应力越大.为了得到规定的定伸应力，可对分子量较小的橡胶适当提高交联密度.凡能增加分子间作用力的结构因素.都能提高硫化胶的网洛抵抗变形能力.如CR/NBR/PU/NR等有较高的定伸应力.定伸应力与交联密度影响极大.不论是纯胶还是补强硫化胶，随着交联密度的增加，定伸应力与硬度也随之直线增加.通常是通过对硫化剂、促进剂、助硫化剂、活性剂等品种的调节来实现的.含硫的促进对提高定伸应力更有显着的效果.多硫健有利于提高定伸应力.填充剂能提高制品的定伸应力、硬度.补强性能越高、硬度越高，定伸应力就越高.定伸应力随着硬度的增加，填充的增加越高.相反软化剂的增加，硬度降低，定伸应力下降.除了增加补强剂外还有并用烷基酚醛树脂硬度可达95度、高苯乙烯树脂.使用树脂RS、促进剂H并用体系硬度可达85度等等.四、耐磨性耐磨耗性能表征是硫化胶抵抗摩察力作用下因表面破坏而使材料损耗的能力.是与橡胶制品使用寿命密切相关的力学性能.它的形式有； 1.磨损磨耗，在摩擦时表面上不平的尖锐的粗糙物不断地切割、乱擦.致使橡胶表面接触点被切割、扯断成微小的颗粒，从橡胶表面脱落下来、形成磨耗 .磨耗强度与压力成正比与拉伸强度成反比.随着回弹性提高而下降. 2.疲劳磨耗，与摩擦面相接触的硫化胶表面，在反复的过程中受周期性的压缩、剪切、拉伸等变形作用，使橡胶表面产生疲劳，并逐渐在其中产生微裂纹.这些裂纹的发展造成材料表面的微观剥落.疲劳磨耗随着橡胶的弹性模量、压力提高而增加，随着拉伸强度的降低而和疲劳性能变差而加大. 3.巻曲磨耗，橡胶下光滑的表面接触时，由于磨擦力的作用，使硫化胶表面不平的地方发生变形，并被撕裂破坏，成巻的脱落表面. 耐磨性能和硫化胶的主要力学性能有关.在设计配方时要设法平衡各种性能之间的关系.耐磨性与胶种之间关系最大，一般来讲NBR>BR>SSBR>SBR（EPDM）>NR>IR （IIR）>CR 耐磨性与硫化体系有关，适量地提高交联徎度能提高耐磨性能.单硫健越多耐磨性越好，这就是半有效硫化体系的耐磨性最好的道理.用CZ做第一促进剂的耐磨性能要比其它促进剂好，最佳的补强剂用量会提高一定的耐磨性能.合理地使用软化剂会能最小地降低耐磨性.如天然胶、丁苯胶用芳烃油. 有效地使用防老剂，可防止疲劳老化.提高碳黑的分散性可提高耐磨性能. 使用桂烷表面处理剂改性可大大地提高耐磨性能. 采用橡塑共混来提高耐磨性能，如丁睛与聚氯乙烯并用，所制造的纺织皮结. 用丁睛与三元尼龙并用，丁晴与酚醛树脂并用. 添加固体润滑剂和减磨性材料.如丁睛胶橡胶胶料中添加石墨、二硫化钼、氮化硅、碳纤维，可使硫化胶的磨擦系数降低，提高其耐磨性能.五，疲劳与疲劳破坏.硫化胶受到交变应力作用时，材料的结构和性能发生变化的现象叫疲劳.随着疲劳过徎的进行，导至材料破坏的现象叫做疲劳破坏. 1. 橡胶结构的影响，玻璃化温度低的橡胶耐疲劳性能好.有极性基团的橡胶耐疲劳性能差.分子内有庞大基团或侧基的橡胶，耐疲劳性能差、结构序列规整的橡胶，容易聚向结晶，耐疲劳性差. 2. 橡胶硫化体系影响，单硫健的硫化体系，疲劳性能最小，耐疲劳性能好，增加交联剂的用量会使硫化胶的疲劳性能下降.所以应尽量减少交联剂的用量. 3. 填充剂的影响，补强性能越小的填充剂影响越小，填充剂用量越大影响越大，应尽量少用填充剂. 4. 软化体系的影响，尽可能选用软化点低的非粘稠性软化剂；软化剂的用量尽可能多一些，相反高粘度软化剂不宜多用，如松焦油的耐疲劳性差，脂类增塑剂的耐疲劳性就好.六，弹性橡胶最宝贵特性是弹性.高弹性源于橡胶分子运动，完全由卷曲分子的构象变化所造成的，除去外力后能立即恢复原状，称理想的弹性体.橡胶分子之间的作用会妨碍分子链段运动，表现出粘性或粘度.所以说橡胶的特性是既有弹性又有粘性.影响弹性的因素有形变大小、作用时间、温度等.橡胶分子间的作用增大，分子链的规整性高时，易产生拉伸结晶，有利于强度提高，显示出高弹性.在通用橡胶中的天然、顺丁胶弹性最好，其次是丁睛、氯丁.丁苯与丁基较差. 弹性与交联密度有关，随着交联密度的增加，硫化胶的弹性增加，并出现最大值，交联密继续增加弹性呈下的趣势.适当地提高流化程度对弹性有利.在高弹性配合中选用硫黄与CZ并用、与促进D并用硫化胶的回弹性较高，滞后损失小. 弹性与填充体系有关，提高含胶率是提高弹性的最直接、最有效的办法，补强性越好的填充对弹性越不利. 弹性与软化剂的关系.软化剂与橡胶的相溶性有关，相溶性越小，弹性越差.如天然、顺丁、丁基加石腊油，优于加环烷油.丁睛加DOP 优于使用环烷油、芳烃油.一般来说增塑剂会降低橡胶的弹性，应尽量少用增塑剂.七，扯断伸长率（延伸率）扯断伸长率与拉伸强度有关，只有具有较高的拉伸强度，保证其在变形过程中不受破坏，才会有较高的伸长率.一般随着定伸应力和硬度增大则扯断伸长率下降，回弹性大、永久变形小，则扯断伸长率大.不同的橡胶，它的扯断伸长率不同，天然胶它的含胶率在80%以上时它的扯断伸长率可达1000%.在形变时易产生塑性流动的橡胶也会有较高的伸长率.如丁基橡胶. 扯断伸长率随着交联密度的提高而降低.制造高定伸制品，硫化程度不宜过高，可以稍欠硫或降低硫化剂用量.增加填充剂的用量会降低扯断伸长率，结构越高的补强剂，扯断伸长率越低，曾加软化剂的用量，可以获较大的扯断伸长。

“炼胶工人”胶友对《橡胶配方与各种物性之间的关系》进行了针对性的分享，非常感谢他的指点！不同的橡胶产品对胶料的物性都有不同的要求，同时对生产这些产品时胶料的工艺性能（加工性能）也需要不同的要求.所谓的工艺性也就是生产这些橡胶产品的过程不能达到理想的状态，做出来的橡胶产品也就很难做到性能理想化、经济效益最大化。

一句话，无论你要求橡胶产品有什么样的物性要求，也不管你的要求是高还是低,如果工艺性能无法满足要求(实现要求的过程无法满足），那么你就很难顺利的去生产。

不多赘述，该贴将和大家一起谈论各橡胶工艺性能受配方的影响及关系。

一、混炼性能1.各种成分对混炼效果的影响主要分析配方中各种填料、化学药品、操作油等配合成分混入橡胶中的难易性、分散性。

它主要由这些配合成分与橡胶之间的互溶性的高低、浸润性的大小来决定.胶料混炼工艺设计的好坏评价方法之一就是各种成分是否可以在橡胶中能够迅速的分散;混炼效果的好坏，则可以通过各种成分在橡胶中能否均匀分散其中来衡量。

这两个指标都主要取决于配合成分与橡胶之间的互溶性、浸润性。

“互溶性”这个词大家可能会认为橡胶那么大的分子怎么可能溶解在各种配合成分里很多配方里,应该是配合成分溶解在橡胶里才对。

其实，所谓的溶质、溶剂也是相对的，量少的惯称为溶质,量多的则为溶剂，习惯性的认为溶质溶解在溶剂中，如果“溶质"的量比“溶剂”的量大很多的话，那就是“溶剂”溶解在“溶质"中。

所以,也就可以理解为互溶性了。

为了能让胶料达到多种综合性能都很优异的效果，很多配方用到的橡胶都不止一种，可能2、3、4、5种橡胶并用，这就涉及到这些橡胶之间的互溶性(也许橡胶之间的互溶性大家更好理解一些）。

混炼后的胶料如果电镜图片里显示各相之间没有明显的分离、橡胶之间、橡胶与各配合成分之间分散的非常均匀那就表明互溶性好，否则互溶性就差。

互溶性差的配方体系所对应的胶料的各种物性也就不能得到好的体现。

其实，橡胶配合体系是不能像盐溶于水那样做到分子级的互溶性,一是因为橡胶是由不同分子量的高分子复杂体系组成,二是各种配合成分也不是简单的小分子化合物，三它们是固相之间的溶解性。

配方设计和橡胶硬度的关系橡胶是一种常见的材料，应用广泛，可以用于制造各种产品，例如密封件、轮胎、管道、高温制品等等。

然而，不同的应用场合对橡胶所需要的硬度不同，因此橡胶硬度的设计和调控成为了一个非常重要的问题。

本文将探讨配方设计和橡胶硬度之间的关系，分析不同因素对橡胶硬度的影响，以及如何通过配方设计来调节橡胶硬度。

橡胶硬度的概念橡胶硬度是衡量橡胶材料硬度的一种指标。

通常使用Shore硬度测试方法进行测试，Shore硬度是指在一定时间内，将一定深度的钢珠压入被测材料，然后根据测量结果计算出的一个无单位数值。

橡胶硬度的单位是Shore值（Shore A、Shore D等）。

配方设计对橡胶硬度的影响配方中的各种原料，比如橡胶、助剂、填料、加工油、硫化剂等等，都会对橡胶硬度产生影响。

下面我们来分析一下不同原料对橡胶硬度的影响。

1. 橡胶种类：不同种类的橡胶具有不同的硬度范围，比如NR比NBR硬度低，而硅橡胶比普通橡胶硬度高。

选择不同种类的橡胶作为基础材料，可以实现硬度的调控。

2. 助剂：比如加压剂、加硫促进剂、质量调节剂等等。

助剂的种类、用量和质量等都会影响到橡胶硬度。

例如，加压剂的用量越大，橡胶硬度越高；而加硫促进剂的种类和量，对橡胶硬度的变化也有影响。

3. 填料：常见的填料有碳黑、硅灰石、滑石粉、钛白粉等等。

填料的粒度、种类和用量都会影响到橡胶硬度。

例如，添加大颗粒的填料，可以增加橡胶硬度，而小颗粒的填料则相反。

4. 加工油：加工油的种类和用量也会对橡胶硬度产生影响。

例如某些加工油会增加橡胶软度，从而降低硬度。

5. 硫化剂：硫化剂是橡胶硬度的重要因素之一。

硫化剂的种类、用量和硫化时间都会影响橡胶硬度。

硫化剂用量越大、硫化时间越长，橡胶硬度越高。

通过配方设计调节橡胶硬度对于不同的应用场合，需要不同硬度的橡胶，因此需要通过配方设计来调节橡胶硬度。

一般来说，橡胶硬度的增加需要增加填料和硫化剂的用量，而减少助剂和加工油的用量。

橡胶配方设计一、橡胶配方设计的基本原则1.1 满足产品性能要求橡胶制品的性能要求包括力学性能、耐热性、耐寒性、耐油性、耐酸碱性等，配方设计要根据产品使用环境和使用要求，合理选择各种橡胶材料和助剂，以满足产品的各项性能指标。

1.2 经济适用橡胶材料和助剂价格不同，配方设计时要考虑成本因素，经济适用是保证产品竞争力的重要因素。

1.3 生产工艺可行橡胶制品生产工艺复杂，配方设计时需要考虑生产工艺可行性，避免出现生产难度大、成本高等问题。

二、橡胶配方中各种材料及其作用2.1 橡胶材料常用的橡胶材料有天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶。

天然橡胶具有优异的物理机械性能和加工特性，但价格较高；合成橡胶种类繁多，具有多样化的物理机械性能和加工特性，但价格相对较低；再生橡胶是回收废旧橡胶制品后经过加工处理得到的材料，价格低廉，但物理机械性能和加工特性相对较差。

2.2 填料填料是橡胶配方中的重要组成部分，可以改善橡胶制品的力学性能、耐热性、耐寒性等特性。

常用的填料有碳黑、白炭黑、滑石粉、硅灰等。

2.3 功能助剂功能助剂可以改善橡胶制品的物理机械性能、加工特性和使用寿命。

常用的功能助剂有增塑剂、硫化剂、促进剂等。

2.4 加工助剂加工助剂可以提高橡胶混炼和成型的效率和质量。

常用的加工助剂有防老化剂、润滑剂等。

三、橡胶配方设计流程3.1 确定产品要求根据产品使用环境和使用要求，确定产品各项指标要求，如强度、硬度、耐磨损性等。

3.2 选择合适数量级的材料根据产品要求和经济适用原则，选择合适数量级的橡胶材料、填料和助剂。

3.3 设计初步配方根据所选材料的特性和配比原则，设计初步配方，并进行小批量试制，测试各项性能指标。

3.4 优化配方根据试制结果，对配方进行优化调整，再次试制并测试各项性能指标，直至达到产品要求。

3.5 稳定生产确定最终配方后，进行大批量生产，并对生产过程中的各项参数进行控制和调整，保证产品稳定性能。

四、橡胶配方设计常见问题及解决方法4.1 配方中填料过多或过少导致产品性能不稳定。

橡胶配方(摘录）一、橡胶的并用.无论是什么橡胶不可能具有十全十美的性能，使用部门往往对产品提出多方面的性能要求，为了满足此目的，而采用橡胶并用的方法。

如，为提高二烯烃类橡胶耐热、耐光老化性能,可加入氯磺化聚乙烯.丁睛橡胶的耐粙性很好,但耐寒性不好,若并用10%的天然胶，便可改善它的耐寒性。

在橡胶中并用高苯乙烯、改性酚醛树脂、三聚氰胺树脂等都可改善橡胶的补强性能.合成橡胶的工艺性能一般都不够好,特别是饱和较高的合成橡胶，无论是炼胶、压延、贴合、硫化等性能都比较差,所以常加入天然橡胶或树脂。

以改善其未硫化胶的加工性能。

如，丁苯橡胶加入5—20份低压聚乙烯，可减少丁苯橡胶的收缩率。

乙丙橡胶中加入酚醛树脂可提高粘性。

加入天然胶对一般合成橡胶的工艺性能都会有所改善。

为了改进工艺加工性能，并用天然胶或树脂的比例一般都在20%以下。

有些合成橡胶性能优良，但价格昂贵,在不损害原物性的前提下，并用其它橡胶或树脂是完全可行的，如，丁睛胶中并用聚氯乙烯或丁苯胶中掺入天然橡胶，都能起到这一作用.1. 橡胶并用必须具有一定的相溶性，对橡胶来说天然、顺丁、异戊橡胶等能以任何比例均一地混合，最终达到相溶状态。

而天然胶与丁基橡胶就不能均一地混合.若硬性机械地混合，所得硫化胶的实际使用性能会显着地下降,这是因为它们的相溶性很差。

并用体系最重要的因素是相溶性，从应用的观点来看，如果混合不均,非但达不到并用的目的，反而影响工艺加工，特别是硫化。

因此，并用问题的焦点是两种橡胶能否相互混合，以及混合后达到什么样的相容程度。

固体橡胶并用时，因橡胶本身粘度很大，高分子的布朗运动不像液体那么容易，扩散速度较慢，对大分子的位移造成很大的阻力，严重影响橡胶间的互容作用。

为此在工业生产中都采用机械力强化分子运动，用提高温度和加入软化剂的方法来降低粘度，以促进两种橡胶的混合,所以产物从宏观上来看虽没有相分离,但真正达到溶解状态也不是很多的,其原因包括下来有以下几点，橡胶的极性、内聚能密度、橡胶的结晶、橡胶的分子量等。

橡胶配方是如何设计橡胶配方的设计是根据特定的应用要求和所需的性能指标进行的。

一个有效的橡胶配方应包括橡胶基础配方、添加剂、加工制备及调整等几个方面。

橡胶基础配方是橡胶制品配方设计的基础，通常包括橡胶和填充剂、增强剂、软化剂等的组成比例。

橡胶的选择取决于应用的条件和要求，比如耐磨性、耐高温性等。

填充剂可以提高橡胶的硬度、强度和耐磨性，比如炭黑、白炭黑等，增强剂可以增强橡胶的机械性能，如碳酸镁、碳酸钙等。

软化剂可以提高橡胶的可加工性和可拉伸性，例如可溶性橡胶（比如Stearic Acid）、并联型可塑剂（比如硫化剂）、干式再生胶（比如石蜡）、海藻糖酸钠、柔软木香脂、两性磺酸高聚物（比如丙烯酸）等。

添加剂是为了改善橡胶的特性而加入的。

常见的添加剂有加工助剂、稳定剂、硫化剂、促进剂等。

加工助剂可以改善橡胶的加工性能，如降低摩擦系数、防止黏炼等。

稳定剂可以延长橡胶的使用寿命，防止老化、氧化等。

硫化剂和促进剂则可以促使橡胶的硫化反应，增强橡胶的强度和硬度。

加工制备是橡胶配方设计中的重要一环。

橡胶的加工通常包括混炼、塑化和硫化等过程。

混炼是为了将橡胶和各种添加剂充分混合，以便形成均匀的橡胶混合料。

常见的混炼设备有开炼机、混炼机、密炼机等。

塑化是用于改变橡胶的物理性质，使其适应特定的加工工艺。

塑化过程通常涉及加热、混合和挤出等。

硫化是通过加热使橡胶中的硫与橡胶分子发生反应，形成交联结构，从而使橡胶获得弹性和机械性能。

在配方设计过程中，还需要对配方进行调整和优化。

例如，根据橡胶配方中不同添加剂的相互作用、温度的影响以及橡胶配方在使用过程中出现的问题，进行适当的调整和优化。

同时，根据现有的技术和研究成果，可以采用试验和模拟的方法来优化配方，以提高橡胶的性能和使用寿命。

总之，橡胶配方的设计是一个复杂的过程，需要综合考虑橡胶的性能需求、工艺特点和添加剂的相互作用等多个因素。

通过合理设计橡胶配方，可以满足不同应用领域对橡胶制品性能的要求，并提高橡胶制品的使用寿命和性能。

橡胶配方设计与性能的关系橡胶配方设计是橡胶制品生产中的一项重要任务，它是指将橡胶材料与各种添加剂按一定比例混合，在特定条件下加工成所需的橡胶制品。

橡胶配方设计的好坏直接影响着橡胶制品的性能，包括力学性能、物理性能、耐热性、耐寒性、耐油性、耐腐蚀性等指标，因此橡胶配方设计与性能的关系是非常密切的。

一、橡胶配方设计对力学性能影响橡胶制品的力学性能主要包括抗张强度、伸长率、硬度、耐磨性等指标。

橡胶配方中的填料和活性剂的种类和用量会直接影响橡胶制品的力学性能。

例如，碳黑是一种高性能填料，可以提高橡胶制品的硬度和耐磨性，但其加入量过多会导致制品拉力强度下降；而硅酸盐填料具有良好的增强作用，但是其与橡胶材料的界面相互作用弱，易剥离，导致其加入量也要控制在一定范围之内。

二、橡胶配方设计对物理性能影响橡胶制品的物理性能主要包括硬度、韧性、耐裂、耐寒性等，这些性能也和橡胶配方设计有着密切的关系。

其中，增塑剂和软化剂的种类和用量会直接影响橡胶制品的膨胀率、可变形率、疲劳性能等，不同的配方会导致橡胶制品在压缩、拉伸等状态下具有不同的变形量和变形后恢复速度。

此外，橡胶配方中加入的抗氧剂、防老剂、抗紫外线剂等助剂也会对橡胶制品的物理性能产生直接影响。

三、橡胶配方设计对耐热性、耐寒性等特殊性能影响橡胶配方设计也会对橡胶制品的耐热性、耐寒性等特殊性能产生影响。

对于具有耐热性要求的橡胶制品，要采用具有耐高温性的材料和助剂，例如草酸钙、氧化锆等高温助剂。

对于具有耐寒性要求的橡胶制品，要采取附加的配方设计，增加含量和分子量、活性剂的种类和数量，以提高它的软化点和耐低温能力。

四、橡胶配方设计对钢丝绳等强度材料影响钢丝绳等强度材料所要用到的橡胶胶既要满足橡胶自身的力学性能，也要满足钢丝绳的强度要求。

此时在橡胶配方中还要添加一些增强剂而不影响橡胶的可加工性，这些增强剂通常是聚酰胺纤维、芳纶纤维等高强度纤维制品，在和橡胶混合后具有良好的增强作用。

橡胶的配方设计（小结）橡胶的配方设计一、基本要求:性能:满足产品使用的性能要求,综合考虑。

工艺:满足实际生产工艺要求,有利于提高生产率,指导生产(配炼工艺)。

成本:应有较高的技术经济指标。

材料:应有可靠材料来源。

二、步骤：拟订性能指标：调查研究：使用条件、工厂设备条件。

选择材料品种、规格、数量：胶种→硫化体系→防老体系→填充补强体系→软化体系。

拟定实验配方方案：选择材料含量、加入的顺序、加入的方法。

一、二个基本配方，再提出数个（或n+1个）平行方案，试采用正交实验。

实验配方试验：制样品、性能测试、选定最佳一个或几个。

小批量生产性试验。

修订配方、重做试验、最终确定佯证配方的可靠性。

三、表示方法：1. 重量分数：以橡胶的重量份数为100份。

2. 重量百分数：3. 体积百分数：4. 生产配方（重量）：四、配方设计举例：加料顺序：生胶→固体软化剂→促进剂、活化剂、防老剂→填充补强剂→液体软化剂→硫化剂、超促进剂。

1. 配方1：（绝缘）phr 护套绝缘天然橡胶 50 70 促进剂TMTD丁苯橡胶 50 30 硫磺氧化锌 10 5 活化剂硬脂酸 0.5 1.2 助促进剂（硬脂酸用于TMTD硫化中，容易使铜线发黑）二硫化氨基甲基酸促进剂ZDC 1.5噻唑类促进剂M 0.5 1.0 促进剂、一般与+ZnO+硬脂酸对它增强活性含S、N化合物，苯并咪唑胺类防老剂MB 2.5 O2、气候、中性防老胺类防老剂DNP 0.5 热、气候、有害金属Cu、Mn。

防老剂D 2.0 热、氧、屈挠龟裂、对有害金属有抑制作用，通用型石蜡 10 5 软化剂滑石粉 50 填充化学碳酸钙 106.5 25 填充陶土 30 填充高耐磨碳黑 20 填充配方2：材料配比/phrCR232 100 氯丁橡胶氧化镁（特级） 4 硫化剂FEF碳黑 25 快压出炉黑SRF碳黑 15 半补强炉黑陶土 50 填充剂氢氧化铝 30 阻然剂氧化锌 5 硫化剂NA—22 1.2 硫脲类促进剂DM 0.5 硫化延迟剂、促进剂DM石蜡 3 软化剂硬脂酸 0.5 软化剂DOP 10 增塑剂、临苯二甲酸二辛脂防老剂ODA 4 防老剂OD、胺类防老剂、P396手册。

橡胶配方设计知识点总结橡胶配方设计是一项关键性工作，它直接决定了橡胶制品的性能和品质。

本文将对橡胶配方设计涉及的主要知识点进行总结，以帮助读者更好地理解和应用。

一、橡胶材料的选择橡胶材料的选择是橡胶配方设计的首要任务。

常见的橡胶材料包括天然橡胶（NR）、合成橡胶（如丁苯橡胶BR、乙丙橡胶EPDM等）以及特殊橡胶（如硅橡胶、氟橡胶等）。

在选择橡胶材料时，需考虑产品的使用环境、物理特性、耐热性、耐化学品性能等因素。

二、增强剂的添加增强剂的添加是橡胶配方设计中的重要环节。

常用的增强剂有炭黑、硅石、纤维素等，其作用是增强橡胶制品的强度、耐磨性和耐老化性。

在添加增强剂时，需根据产品的具体要求和使用条件进行合理配比，并考虑增强剂与橡胶材料的相容性，以确保配方的稳定性和性能的提升。

三、活性剂的选择活性剂在橡胶配方设计中起着催化剂的作用，可促进橡胶与增强剂、助剂的充分反应，从而提高产品性能。

常见的活性剂有硫化剂、过氧化物等。

在选择活性剂时，需考虑到橡胶材料的种类、加工方法和硫化条件等因素，并进行适量添加，以确保橡胶制品的硫化效果和性能要求。

四、助剂的应用助剂在橡胶配方设计中具有多种功能，如防老剂的添加可延缓橡胶制品的老化速度，增塑剂的使用可提高橡胶的可加工性等。

在应用助剂时，需根据产品的具体要求和使用条件进行选择，并注意助剂的添加量、相容性及对橡胶材料性能的影响。

五、填充剂的运用填充剂在橡胶配方设计中起到填充橡胶材料结构空隙的作用，可改善橡胶的加工性、强度和硬度。

常用的填充剂有石墨、滑石粉等。

在使用填充剂时，需考虑到填充剂与橡胶材料的相容性、添加量及对橡胶制品性能的影响，以确保配方的合理性和产品的品质。

六、配方的优化橡胶配方的优化是提高产品质量和性能的关键手段。

通过合理调整各成分的比例和添加量，优化橡胶配方能够实现降低成本、提高加工性能、改善产品性能等目标。

在进行配方优化时，需进行充分的实验验证，并根据实际情况进行调整和改进，以达到最佳的配方效果。