第六章 混料配方设计

0.8
17.5
33
5.8
4.2
20
0.8
7.5
65.5
34.5 27～47
0.3
---
---
37.1
12.2
4.8
1.0
13.2
78.7
21.3 22～36
0.15
---
---
5.8
1.9
5.1
1.0
2.9
81.6
18.4 13～33
0.075
---
---
2.1
0.7
4.7
0.9
1.6
83.2
16.8 8～24
0.15
0 3.8 85.9 0
1.0
24.1
25.1
13～33
0.075
0 1.7 81.2 0
0.4
22.7
23.2
8～24
14
级配范围通 过率中值 （%） 100 71.5 53.5 42 37 29 23 16 0
级配范围累 计筛余中值
（%） 0
28.5 46.5
58 63 71 77 84 100
级配范围分 计筛余中值
（%） 0
28.5 18
11.5 5 8 6 7 16
2
用假设计算用量比
• 由表1-2可知：碎石中4.75mm粒径颗粒占优 势，假设混合料中4.75mm的粒径全部由碎 石提供，即：αB(4.75）=αC(4.75）=0
百分率 分计筛余 αA(i）X αB(i）
比例 Y
百分率 分计筛余 αB(i）Y αC(i）
比例 Z
百分率 αC(i）Z
筛余 αM(i）

第二节 取得工艺性能的配方设计原理
• 第二节 取得工艺性能的配方设计原理 • 一、粘度（或可塑度） • 粘度过大，混炼时粉状配合剂不易混入，挤出的 半成品表面粗糟，收缩率大，半成品硫化时流动 性差，易使产品产生缺胶，气孔等缺陷。粘度过 小，混炼时颗粒极小的粉状配合剂反而分散不均 匀，成型时变形大，产品的物理机械性能下降。 • 生胶的粘度可通过塑炼方法来降低。 • 加入软化剂一般都能使胶料的粘度降低， • 加入填料均能使胶料的粘度增加。
三、 橡胶配方的表示方法
• 橡胶配方的内容包括：胶料的名称及代号、 胶料的用途、生胶及各种配合剂的用量、 含胶率、比重及胶料的物理机械性能等。 • 第一种以重量分数表示的配方，基本配方 • 第二种是以重量百分数来表示的配方 • 第三种是以体积百分数来表示的配方 • 第四种是符合生产上用的重量配方，称为 生产配方 • 四 鉴定胶料配方的物理指标
二、混炼性
• 混炼性取决于配合剂对橡胶的互溶性或湿 润性。 • 软化剂（增塑剂）、再生胶和有机配合剂 硫磺 、疏水性的填料，如炭黑等，能被橡 胶所湿润，因此容易与橡胶混合，具有很 好的混炼性。 • 当使用亲水性的填料时，在配方中应加入 一些表面活性剂，如硬脂酸、高级醇、含 氮有机化合物，某些树脂和软化剂等有助 于这些填料的分散。
六、挤出
• 应使胶料降低弹性恢复，减少挤出时口型膨胀和 有利于保持半成品的形状和尺寸等。 • （1）含胶率宜低 • （2）配用再生胶有降低挤出变形 • （3）配入油膏、矿物油、硬脂酸、石蜡等润滑性 的软化剂，有减少口型阻力。 • 七、粘着性 • （1）应选用自粘性好的生胶 • （2）选用增粘作用大的软化剂 • （3）选用补强性大的填料 • （4）容易喷出的配合剂（如蜡类、促进剂TMTD、 硫磺等）应尽量少用

所得
xkj
就是n次试验，s种原料的混料配方均匀设计
记为UMn（ns）。
也可以是：
设 {ck = (ck1, ,ck,s-1), k = 1, ,n}是C
匀设计，计算
Байду номын сангаас
s-1
上之均
xki 1 cki xks ckj
j 1 s 1
1 s j
1 s i
i 1 c j 1 kj
例4.9：某新材料由四种金属组成，它们含量分别为x1、 x2、x3、x4，试验指标y为望大特征值。确定最佳配方。 用U11（114）生成 UM11（114）表来安排试验。 试验结果见表4.1
表4.1
指标y 1.1326 1.9576 2.5602
用Excel生成配方均匀表； Minitab作逐步回归分析
Simplex-lattice designs (Scheffé 1958) , Simplex-centroid designs (Scheffé 1963) ,
Cox design (1971) and Axial designs (Cornell, 1975)
单纯形配方设计简介
例如,当 s = 3 时
（4）计算
xk1 1 g k1 , k 1,..., n
（5）计算
xkj g k1 g k 2 ... g k , j 1 (1 g kj ), j 1,..., s 1; k 1,..., n
（6）计算
xks g k1 g k 2 ... g k ,s 1 , k 1,..., n
试验点有：
3个顶点：(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1) 3个边的质心：(0.5,0.5,0),(0.5,0,0.5),(0,0.5,0.5)

3
白垩 20
瓦斯C
50
HAF
50 53
PbCO 3 30
PbSO 4 6
促CZ
1.2 1.0 0.8
组成 1905 1950 1969 目前
（国内）
古马隆
10
5
六线油
8
硬脂酸
1
2
2
防PANA
1
1
防D
1
防4010
1
防H
0.4
石蜡
1
硫黄 20 2.0 1.8 1.2
合计 256 170.2 163.8 171.4
作业：将下述基本配方换算成其它形式表示的配方，假 设炼胶机的容量为31. 50Kg ，要求写出换算公式。
组分 质量/ 份 密度/ 体积/ 份 质量
体积 生产配方
（g/cm3）
百分数/% 百分数/% /Kg
NR 100.00 0.92
S
2.75
促M 0.75
ZnO 5.00
2.05
1.42 5.57
试验室研究分析
选取最佳配方 复试并扩大中试 确定完整的生产配方
五、橡胶配方的组成及表示方法
1. 橡胶配方的组成
橡胶配方 简单地说就是一份生胶 和各种配合剂用量的配比表。
生产上的橡胶配方包含：胶料的 名称代号及用途，生胶及各种配合剂 的用量、含胶率，比重、成本及胶料 的物机性能等。
以质量份数来表示的配方（基本配方） 以生胶的质量为100份，其它配合剂用量
? 一、取得工艺性能的配方设计原理
可塑度（粘度） 混炼性 焦烧性 喷霜 压延、挤出 粘着性
二、取得硫化胶性能的配方设计原理
硬度和定伸应力 弹性 拉伸强度和 扯断伸长率 撕裂强度 耐磨性