橡胶配方设计的管理概念.pptx

橡胶配方设计;4.1橡胶配方设计的基本概念;4.1.1橡胶配方设计的原则;4.1.2橡胶配方设计的程序;;4.1.3橡胶配方的表示方法及其计算;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;2024/12/2;4.2配合体系与制品性能的关系;⑵硫化体系

①交联密度

随着交联密度的增加，橡胶拉伸强度，出现先增后降的趋势，存在最佳值，这就要求适当选择硫化剂的用量。

②交联健的类型

硫化胶的拉伸强度随着交联键能的增加而减小。当交联键能较弱时，在高应力集中下会很快断裂，从而解除了所承受的负荷，而将应力转移分配给相邻链段上，使得网络作为一个整体均匀地承受较大应力；同时，弱交联键的较早断裂还有利于该部分主链的定向排列和结晶，因此存在弱交联键的硫化胶的拉伸强度较大。例如，适当增加硫黄用量，采用促进剂M或与胍类促进剂并用，可提高键能较低的多硫键（—Sx—）的含量，提高拉伸强度。;⑶填充体系

一般而言，填充剂粒径越小、比表面积越大、结构性越高，补强效果越好。

⑷增塑体系

增塑剂一般会使橡胶的拉伸强度降低，与橡胶相容性好、具有限制橡胶分子运动的高黏度油类增塑剂可提高橡胶的拉伸强度。

其它，如共混、使用表面活性剂、偶联剂也可提高橡胶的拉伸强度。

;4.2.2配合体系与撕裂强度的关系;4.2.3配合体系与定伸应力的关系;4.2.4配合体系与回弹性的关系;4.2.5配合体系与耐磨性能的关系;⑵填充体系

加入细粒子、高结构性的炭黑能够提高硫化胶的耐磨性能，以高结构高耐磨炉黑最好。填充的量一般有最佳值，多了反而降低。对天然或丁苯橡胶一般用量为50~60phr。

白色填料以粒径为20nm左右的白炭黑为最好，其次是氧化锌。

⑶硫化体系

随交联密度的增加，耐磨性能会出现最大值。同时考虑到炭黑的吸附作用，硫化剂和促进剂的用量要适当多一些。促进剂应选择硫化平坦性能较好的噻唑类为好。

此外，正确使用防老剂也能间接提高制品的耐磨性能。

;4.2.6配合体系与耐屈挠性能的关系;⑵填充体系

经过表面处理的、粒径为40~80nm的填充剂的耐屈挠性能较好；粒径大、各向同性的填充剂易于屈挠中的橡胶形成空隙，从而促进龟裂的增长。

填充剂的用量不宜过多，否则会使硫化胶的定伸应力和硬度增高，导致龟裂部位的应力增大，加快龟裂的增长。而且填料若分散不均时，也会使硫化胶在屈挠过程中形成应力集中，促进空隙的产生，可采用脂肪酸盐来提高填料的分散效果。

⑶硫化体系

过硫时硫化胶的耐屈挠性能显著下降，为提高耐屈挠性能，硫化程度最好取比正硫化少欠一点。

;4.2.7配合体系与耐疲劳性能的关系;4.2.8配合体系与硬度的关系;4.2.9压缩永久变形性;4.3配合体系与胶料工艺性能的影响;3配合体系对包辊性能的影响

胶料的包辊性能主要取决于生胶的强度和粘着性能。

影响生胶强度的因素包括生胶的分子量及其拉伸结晶性能。天然橡胶具有最好的包辊性能，乳聚合成橡胶次之，溶聚的，特别是分子量分布较宽的橡胶包辊性能较差。改善的途径有以下几种

⑴通过加入活性、结构性高的填充剂，如炭黑、白炭黑等增加生胶的强度，进而提高胶料地包辊性能。

⑵加入增粘性增塑剂如高芳烃操作油、松焦油、古马隆树脂、酚醛树脂等。

⑶与少量天然橡胶并用。

;4配合体系对焦烧特性的影响

焦烧产生的原因主要是硫化体系选择不当导致。因此，应尽量选用后效性或临界温度较高的促进剂，也可添加防焦剂进一步改善。

碱性炉法炭黑及高结构性炭黑具有促进硫化作用，易引起焦烧；而酸性的槽法炭黑，对硫化起延缓作用，一般不易焦烧。

增塑剂的加入一般都具有延缓焦烧的作用。;4.4特种性能橡胶的配合;⑶防护体系

宜采用高效耐热型防老剂，如防老剂RD。

⑷填充补强体系

一般无机填料比炭黑具有较高的耐热性，如白炭黑、氧化锌、氧化镁等。

⑸增塑剂

增塑剂对橡胶耐热性不利，应尽量少用。用的话应选用热稳定性好、不挥发的类型。如石油系重油类。

;2耐寒橡胶

对于非结晶性橡胶，玻璃化温度是衡量其耐寒性的温度指标。对于结晶性橡胶往往在远高于Tg的温度下，很快结晶。所以结晶性橡胶的耐寒配合应设法抑制其在低温条件下的结晶。工业上以脆性温度作为橡胶制品耐寒性指标。

⑴橡胶品种的选择

橡胶主链上含有双键和醚键的橡胶（如NR、BR、氯醇橡胶），具有较好的耐寒性；主链上含有双键但具有极性侧基的橡胶（NBR、CR）耐寒性居