配方设计基础.doc

徐州工业职业技术学院教学设计（讲稿）教师姓名丛后罗授课班级授课形式讲授授课日期2008年 04 月 日 第 6 周授课时数2授课内容第八章 配方设计基础教学目标知识目标1.了解配方设计的程序；2.理解配方设计的原理和特点；3.掌握配方设计的概念和配方的表示。能力目标能换算配方思想目标配方表示的多样性，体现了物质世界的多样性教学重点配方的表示方法教学难点配方的表示方法更新、补充、删节内容无使用教具多媒体课件课外作业1.课后思考题课后总结教学内容与设计出勤检查复习提问1.解释：特、旦、支数？2.帘布和帆布在结构上有什么区别？3.配合体系有哪些，各有什么作用？导入：第八章 配方设计基础本章主要内容和教学要求一配方设计的概念1. 配方设计：根据产品的性能要求和工艺条件，通过试验、优化、鉴定，合理地选用原材料，确定各种原材料的用量配比关系。2.配方设计的内容：确定主要性能指标和胶料的工艺性能指标；选择合理主体材料和配合剂；通过科学的方法确定其用量比。3.配方设计的目的改善提高性能质量（保证实用性） 提高工艺性能（提高生产效率）降低成本（经济效益）4.配方设计的原则保证硫化胶具有指定的技术性能；保证加工工艺性能良好，使产品达到高产； 成本低、价格便宜； 所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到； 劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少； 符合环境保护及卫生要求。综合考虑：在不降低质量的情况下，降低胶料的成本；在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。二配方设计的程序确定物性指标、工艺方法和成本选择生胶研制现有类似配方的试验数据设定初期配方（基础配方）作小样品以测试物性可否符合指标并估算成本评估此配方的工艺性能（技术配方）以该配方试制产品测试其物性是否能符合要求（生产配方）三配方的组成各种原材料五大配合体系？提问四配方表示方法配方是原材料用量的配比表。例如橡胶配方的表示形式原材料基本配方phr质量分数体积分数生产配方/kgNR10062.1176.7050.0硫黄31.861.031.5促进剂M10.620.500.5氧化锌53.110.632.5硬脂酸21.241.541.0炭黑5031.0619.6025.0合 计161100.00100.0080.501、基础配方（质量配方）以质量份(phr)来表示的配方，即以生胶的质量为100份，其他配合剂用量都以相应的质量份数表示。这种配方常用于实验室中。例如：实验中的配方补充：含胶率的计算2、质量分数配方以质量分数来表示的配方，即以胶料总质量为100，生胶及各种配合剂都以质量分数来表示。这种配方可以直接从基本配方导出。举例：将上述配方转化成质量分数配方 NR的质量分数：100/161=62.1% 硫黄的质量分数：3/161=1.9%并练习3、体积分数配方以体积分数来表示的配方，即以胶料的总体积为100，生胶及各种配合剂都以体积分数来表示。这种配方也可从基本配方导出，其算法是将基本配方中生胶及各种配合剂的质量分数分别除以各自的相对密度，求出它们的体积分数，然后以胶料的总体积分数为100，分别求出它们的体积分数。举例：并练习4、生产配方符合生产使用要求的质量配方，称为生产配方。生产配方的总质量常等于炼胶机的容量。举例：实验五中的配方五配方设计的特点1、配方的组成多如：单因素、双因素、多因素问题2、配方设计是个因子水平不等的试验问题3、配方中各组分之间有复杂的交互作用4、工艺因素对配方实施有重要的影响5、试验误差、统计数学等对配方设计有明显的影响六配方设计原理1、配方设计与硫化胶性能的关系 力学性能： 拉伸强度 胶种的影响，结晶性、分子量，补强性橡胶和非自补强性橡胶 硫化体系的影响，交联键类型和交联密度 补强填充体系的影响， 软化增塑剂的影响（案例）其它因素：共混改性、填料表面处理等案例：软化增塑剂DOP的对NBR/PP性能的影响？（摘自：特种橡胶制品，24（6）：1-4） 撕裂强度 胶种的影响，结晶性、分子量，补强性橡胶和非自补强性橡胶 硫化体系的影响，交联键类型和交联密度 补强填充体系的影响， 软化增塑剂的影响 其它因素：共混改性、填料表面处理等 硬度 定伸应力 回弹性 磨耗性能 耐疲劳性能 热性能：耐热性和耐寒性 电性能： 磁性能： 光性能：2、配方设计与工艺性能的关系 混炼胶黏度和可塑度 生胶的影响，合成橡胶的可塑性高 填料的影响 塑解剂的影响：塑解剂可以提高可塑性 软化增塑剂的影响：软化增塑剂的加入可以提高流动性 胶料压出工艺性能 对膨胀比的影响 压延工艺性能 焦烧性能的影响：防焦剂和硫化体系 硫化速度的影响：硫化体系 硫化平坦性能的影响：硫化体系3、配方设计与成本的关系 降低成本的有效方法：发泡和填充总结（结合知识目标）：总结本次课的内容1.了解配方设计的程序；2.理解配方设计的原理和特点；3.掌握配方设计的概念和