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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。
橡胶配方设计概述橡胶的硫化（交联）交联是橡胶高弹性的基础，其特点是在一个橡胶分子链上仅形成少数几处交联点，因此不会影响橡胶分子链段的运动。
橡胶的硫化体系较多，常见的有：硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系、氧化物硫化体系等。
硫黄硫化体系主要适应于二烯类橡胶，其硫化活性点是在双键旁边的α氢原子。
组成：硫黄活性剂：氧化锌，硬脂酸促进剂：噻唑类（DM，M），次磺酰胺类（CZ，NOBS），秋兰姆类（TETD，TMTM，TMTD），胍（D）表1硫黄硫化体系分类过氧化物硫化体系-自由基机理1常见的过氧化物有：DCP （二枯基过氧化物）、BPO 、DCBP 、双2，52助交联剂：抑制聚合难自由基无用的副反应。
如TAIC ，TAC ，HVA-2过氧化物硫化橡胶性能特点：老化性能好，压缩永久变形小，制品透明性好。
表2过氧化物的交联效率这是含卤素橡胶的主要硫化剂。
通常有氧化锌/氧化镁（5/4）、氧化铅或四氧化三铅（10-20，耐水制品）橡胶的填料未加填料的橡胶，力学性能和工艺性能均较差，无法使用。
作用·补强性：拉伸强度，撕裂强度，耐磨性·加工性能·降低成本填料的结构粒径一般来说，粒径越小，强度越高。
表3常用补强剂及填充剂的粒径范围（mμ）粒子形状及内部结构（吸油值法，DBP）。
一般吸油值越大，结构性越强，改善性能越明显。
比表面积粒子形状（BET法，CATB法）。
比表面积越大，强度越高。
化学结构反应性（PH值表示）。
如炭黑表面的羧基、白炭黑和普通浅色填料表面的羟基等，酸性填料常影响橡胶的硫化，因此需加入活性剂，消除酸性。
填料的处理方法填料表面一般为亲水性的，而聚合物是憎水的，两者相容性较差，必须进行表面处理。
表面活性剂（1）结构：有机化合物，具有不对称的分子结构，由亲水和疏水两部分基团组成。
（2）亲水部分：-OH，-COOH，-NH2，-NO2，-SH（3）疏水部分：长链式、苯环式或烃类偶联剂（1）分类：硅烷，钛酸酯、铝酸酯、高分子偶联剂等（2）结构特点：亲水部分与表面活性剂相似，但疏水部分能与聚合物形成化学结合或物理缠结。
