橡胶材料与配方第八章 橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法

1、2022/7/29橡胶材料与配方第八章 橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法学习目的与要求：熟悉配方设计的基本要求和内容；掌握配方设计的原则和程序；掌握橡胶配方的组成；掌握橡胶配方的表示方法；掌握配方设计基本知识初步具备分析橡胶配方和进行橡胶配方设计的能力。橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法配方设计：就是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。任何一种橡胶制品的胶料，都需要通过配方设计，把主体材料与各种配合剂配合在一起，组成一个多组分体系，其中每一组分都起一定的作用。例如：硫化体系(包括交联剂、助

2、交联剂、促进剂、活性剂)可使线型的橡胶大分子通过化学交联，形成一个立体空间网络结构，从而使可塑的粘弹性胶料，转变成高弹性的硫化胶；补强填充剂则能保证胶料具有要求的力学性能，改善加工工艺性能和降低成本；软化剂等加工助剂可使胶料具有必要的工艺性能，改善耐寒性，也可降低成本；防老剂能担高硫化胶的耐老化性能，并对各种类型的老化起防护作用。橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法第一节 橡胶配方设计的内容和要求橡胶配方设计的内容应包括：确定符合制品工作性能要求的硫化胶的主要性能以及这些性能指标值的范围；确定适于生产设备和制造工艺所必须的胶料的工艺性能以及这些性能指标值的范围；选择能达到胶料和硫化胶指定性能的

3、主体材料和配合剂，并确定其用量比。配方设计是一个经验积累的过程，要求有科学的态度、严谨的工作作风！配方设计人员在工作中应注意积累、收集、汇总有关的基础数据 橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法第二节 橡胶配方设计的原则与程序一、配方设计的原则橡胶配方设计的原则可以概括如下：保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质；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；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。橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法在许多情况下，配方设计应遵循如下基本原则：在不降低质量的情况下，降低胶料

4、的成本；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。橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法二、配方设计的程序 1基础配方 以生胶和配合剂的鉴定为目的。当某种橡胶和配合剂首次面世时，以此检验其基本的加工性能和物理性能。目前较有代表性的基础配方实例是以ASTM(美国材料试验协会)作为标准提出的各类橡胶的基础配方。见教材配方表8-1-16 2性能配方又称技术配方：为达到某种性能要求而进行的配方设计，其目的是为了满足产品的性能要求和工艺要求，提

5、高某种特性等。性能配方应在基础配方的基础上全面考虑各种性能的搭配，以满足制品使用条件的要求为准。通常研制产品时所作的试验配方就是性能配方，是配方设计者用得最多的一种配方。橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法3实用配方 （生产配方） 配方设计程序：橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法配方设计的几个研究阶段：研究、分析同类产品和近似产品生产中所使用的配方；制定基本配方，并在这个基础上制定连续改进配方；根据确定的计划，在试验室条件下制定出改进配方的胶料，并进行试验，选出其中最优的配方，作为下一步试制配方；在生产或中间生产的条件下进行扩试，制备胶料进行工艺(混炼、压出、压延等)和物理性能试验；做出试制

6、品，并按照标准和技术条件进行试验。橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法第三节 橡胶配方的组成及表示方法根据不同的需要可以用4种不同的形式来表示。(1)基本配方 以质量份来表示的配方，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。这种配方称为基本配方，常用于实验室中。(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。(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。(4)生产配方 符合生产使用要求的质量配方，称为生产配方。 如何计算配方的

7、含胶率？体积百分数配方和质量百分数配方如何得到的？依据基本配方如何计算胶料的密度？单位体积成本和单位质量成本对于实际产品哪个更具有针对性？橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法型号 TypeXK-250XK-300XK-360XK-400AXK-450AXK-560辊筒工作直径 Working diameter of rolls（mm） 250300360400450560辊筒工作长度 Working length of rolls（mm） 620750900100012001530前辊筒线速度 Working lingear speed of front roll（m/min） 14.415.

8、116.2518.6524.529.09前后辊筒速比 Friction ratio of front and rear roll（m/min） 1：1.171：1.271：1.251：1.271：1.271：1.2最大辊距 Max gap （mm） 8810101520驱动电机功率 Driving motor power（kw） 18.52230375575橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法装胶容量的计算任务：选两组同学分别计算XK-250和XK-360的装胶容量式中 Q 炼胶机装胶量，kg；D 辊筒直径，crn；L 辊筒工作段长度，cm;胶料相对密度；k系数(0.00650.0085)。橡

9、胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法以XK-400为例计算：橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法两组学生代表讲解生产配方计算过程同组同学补充学生讨论老师总结橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法原材料名称基本配方质量份原材料名称基本配方质量份NR100硬脂酸3.00硫磺2.75防老剂A1.00促M0.75HAF45.00氧化锌5.00合计157.50橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法天然橡胶生产配方用量：橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法在实际生产中，根据工艺的需要，有些配合剂是以母炼胶或药膏的形式加入。因此使用母炼胶或者药膏的形式进行换算。 如：其中促进剂

10、M以母炼胶的形式加入。如果母炼胶形式加入。母炼胶配方为：天然橡胶 90 促进剂M 60 合计150从母炼胶配方可以看出，每150份母炼胶中含有促进剂M 60份。而配方中促进剂M的用量为0.75份，因此应加入母炼胶为：橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法x=1.875(份) 母炼胶中天然橡胶份数为1.125份因此配方修改为：原材料名称基本配方质量份原材料名称基本配方质量份NR98.875硬脂酸3.00硫磺2.75防老剂A1.00促M母炼胶1.875HAF45.00氧化锌5.00合计157.50橡胶配方设计的基本概念及配方鉴定方法如果按照每车装胶容量34公斤计算生产配方为：原材料名称基本配方质量份生产配方/kg原材料名称基本配方质量份生产配方/kgNR98.87521.34硬脂酸3.000.65硫磺2.750.59防老剂A1.000.22促M母炼胶1.8750.41HAF45.009.71氧化锌5.001.0.8合计157.5034橡胶配方设计的基本