橡胶配方设计试验指导书

本文格式为Word版，下载可任意编辑——橡胶配方设计试验指导书

橡胶配方设计》

试验指导书

岑兰

广东工业大学材料与能源学院二０一0年七月印刷

《

1

试验项目名称：橡胶配方设计试验项目性质：综合性所属课程名称：橡胶工艺原理试验计划学时：6

一、试验目的

进行自然橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶和丁苯橡胶等原材料的鉴别，并与塑料等其它高分子材料比较，把握橡胶原材料与塑料原材料的共性和区别；了解橡胶加工机械的工作原理，并学习规范的炼胶操作,把握不同生胶的塑炼、混炼和硫化特性.

根据橡胶制品的性能要求，设计基本配方；进行塑炼、混炼和硫化等操作；制备试样；测试硫化特性和物理力学机械性能。二、试验内容和要求

根据橡胶制品的性能要求，设计基本配方；制备标准试样，测试硫化特性和物理力学机械性能，并优化基本配方。

实用橡胶胶料由生胶和各种协同剂组成。生胶经过适当的协同、加工、硫化可制成各种橡胶制品；协同剂是为了改善橡胶的加工性能、制品性能、或降低成本而添加到橡胶中的物质，包括硫化剂、补强填充剂、防护剂、促进剂和活性剂等协同体系。其中，为了提高填料与橡胶的相容性，往往需要对填料进行表面处理。

橡胶配方设计是根据产品的性能要求和工艺条件合理地选用原材料，寻求生胶和各种协同剂的最正确用量配比，使橡胶制品的性能、成本和工艺性三方面取得最好的综合平衡。在进行配方设计时，要把握如下的原则：

1、对制品的性能要求、使用条件等有充分的了解，根据指标进行针对性的设计，即不可随意降低指标，也不能一味追求高指标而造成浪费。一般来说，半成品胶料的性能高于成品指标的15%左右即可。

2、重视制品的主要性能，但也需兼顾其他性能要求，要达到综合平衡的效果。3、对于多部件制品，必需考虑各部位胶料的硫化速度等加工性能和最终使用性能的协调一致。

4、在保证满足制品性能或符合规定指标的前提下，尽可能俭约原材料和降低成本，或在不提高制品成本的状况下提高产品的质量。

5、考虑各种协同剂之间的内在联系和相互作用。如酸性填充剂（槽黑、陶土等）对DCP硫化的干扰。

6、应避免使用有毒原材料，减少污染和公害。

2

7、在保证制品质量的前提下，配方要尽可能简化，原材料的选用应尽是立足于国内，立足于本地，使原材料的来源有充分保证。三、试验主要仪器设备和材料

1、原材料

自然胶、乙丙胶、丁苯橡胶和丁腈胶等生胶；硫化剂、促进剂、防老剂和填充补强剂等助剂。

2、试验设备

天平、开炼机、橡胶模具、平板硫化机、橡胶硫化仪、制样机、拉伸试验机、硬度计。

四、试验方法、步骤及结构测试

1、检查压机各部分的运转，利用压机的加热和控温装置将压机上、下模板加热至160℃，调好油表压力，放入橡胶试片模具预热。

2、对所提供的几种生胶（从外观、气味等特征）进行鉴别，了解各种橡胶的塑炼、混炼等加工特性，并从中选定一种生胶进行填料的填充改性试验。

3、进行配方设计，写出基本配方。

4、称量配料。以生胶100克为基准，按配方在天平上称量各种助剂质量，依次放入配料盘中（与配方核对有无过错）。

5、启动开炼机，检查紧急停车等安全装置。

6、生胶塑炼。将辊距调到1mm以下，胶料通过辊距后不包辊而直接落在接料盘上，等胶料全都通过辊距后，再将胶料返回辊距上方重新通过辊距，这样反复数次，直至达到规定的可塑要求为止。

7、混炼工艺。先使生胶包于前辊，辊距上方需留适量的存胶（称堆积胶），再按规定的加料顺序往堆积胶上面依次参与协同剂。当协同剂完全混入生胶后马上进行切割翻炼操作，以保证混合均匀，再经薄通后下片。

不同生胶及配方体系的加料顺序不同，如自然橡胶加料顺序原则上是：生胶→硬脂酸→氧化锌、促进剂、防老剂→填料→软化剂→硫黄→薄通→下片。

混炼操作方法可采用薄通法或三角包操作法。（1）薄通法

①将辊距调到1.4mm，使橡胶包辊，时间1分钟；②加硬脂酸，两边各作1次3/4拉刀捣胶，时间1分钟；③加氧化锌和硫磺，两边各作1次3/4拉刀捣胶，时间2分钟；

④均匀将填料加在辊筒上，当参与大约1/2时，放辊距到1.9mm，并两边各作1次3/4拉刀，当填料全部加完时，两边各作1次3/4拉刀捣胶，时间10分钟；

3

⑤加促进剂，每边各作3次3/4拉刀捣胶，时间3分钟；

⑥取下胶料，调辊距到0.8mm，并将整辊胶竖着薄通6次；时间3分钟；⑦调大辊距（2.5mm左右），使胶料包辊，出片。（2）三角包操作法

采用较小辊距（1-1.5mm）或较大辊距（2-2.5mm），操作时先将包在前辊上的胶料横向割断，随着辊筒的旋转将左右两边胶料不断地向中间折叠成一个三角包，如此反复进行到规定的次数，使辊筒之间的胶料不断地由两边折向中间，再由中间分散到两边进行混合。然后放大辊距（2.5mm左右），包辊、出片。

8、测定硫化特性。将7克左右的混炼胶放入双转子硫化仪测定硫化时间等特性。9、压制成型。按试片模尺寸（重量70克左右），剪裁试片并放入模具内，将模具放入压机工作台中心位置；启动压机，使已加热压机的上、下模板与模具相接触，（此时模具处于未受压状态），放气三、四次，然后保温、保压进行硫化。

10、制备试样。在制样机上裁取标准拉伸试样和标准撕裂试样。

11、测试硫化胶拉伸强度、定伸应力、扯断伸长率、扯断永久变形、撕裂强度和硬

度等性能。

12、优化配方，改变工艺条件，重复上述操作过程，再次进行模落试验。五、试验报告要求

试验报告应包括以下内容

1、2、3、4、5、6、7、

六、思考题

1、模压温度、时间和压力对制品质量有何影响？你在试验中是如何思考和处理它们之间的关系的？

2、橡胶模压过程中为什么要进行排气？橡胶模压成型与塑料的模压成型有何区别？

3、说明橡胶中填料表面改性的必要性。高岭土有哪些改性方法？

4、如需生产一种黑色、ShoreA硬度为80的耐油橡胶制品，如何设计配方