【正文】 ? SBR側(cè)基大，分子流動性不好，松弛時間長，壓延停放后收縮明顯增大， ? 填料 ? 填料加入可減少膠料的彈性變形，使收縮率變小。 ? 取決于混煉膠強度和粘著性 三、包輥性（開煉機） ?NR、 CR生膠強度高，易包輥， BR包輥性差 ?填料：炭黑、白炭黑、白艷華可提高強度，陶土可提高粘著性，所以可提高包輥性 ?軟化劑：如 SA、蠟類、油類等，易脫輥。顆粒大易混入。C， 塑解時，在 100180 176。 ?配方設(shè)計要點： 橡膠的選擇 選擇 Tg低的，易于取向也易解取向， NR例外 硫化體系 應(yīng)選擇單硫鍵，且交聯(lián)程度要高 填充體系 補強性高的易出現(xiàn)稠密相，要求：結(jié)構(gòu)性低，用量少。 橡膠在疲勞過程中物理性質(zhì)會發(fā)生一系列變化 拉伸強度 撕裂強度 彈性模量 疲勞次數(shù) 疲勞次數(shù) 性能 性能 ?疲勞的機理（結(jié)構(gòu)如何變化） ?拉伸初期： 分子取向 拉伸強度提高 同時氫鍵、多硫鍵破壞 模量下降 ?進(jìn)一步作用： 橡膠分子局部斷裂，取向紊亂，橡膠大分子聚集 炭黑填充體系，也出現(xiàn)聚集，疲勞進(jìn)一步進(jìn)行，炭黑周圍橡膠分相，靠近炭黑的稠密，且為單硫鍵，遠(yuǎn)離較為稀疏。 炭黑與橡膠的親合性 ?炭黑一般較多地進(jìn)入親合性較大的橡膠 ?順丁橡膠 丁苯橡膠 氯丁橡膠 丁腈橡膠 ?天然橡膠 三元乙丙橡膠 丁基橡膠 ?親合性順序： 共混方法 五、彈性 ?柔順性好，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)完善 橡膠的選擇 柔順性好的橡膠彈性好，如 BR NR彈性好：結(jié)晶作用，限制分子運動，但使網(wǎng)絡(luò)趨于完善。 ? 白炭黑具有優(yōu)異的耐磨性，但要加入偶聯(lián)劑處理。 ? 交聯(lián)密度不宜過高。 ? 與材料的應(yīng)力－應(yīng)變曲線和粘彈行為有關(guān)。 用量： 40－ 60份 ? 無表面活性粒子，粒度一定要足夠小。 ? 拉伸結(jié)晶型橡膠：弱鍵早期破壞有利于分子主鏈的定向結(jié)晶。 ? 交聯(lián)鍵類型：多硫鍵的抗張強度最高。 ?（ 5）改善交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和交聯(lián)鍵的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 ?（ 2）加入高表面積顆粒固體，填料粒子存在可以使微小裂縫偏轉(zhuǎn)或通過大分子在填料表面滑移來降低應(yīng)力集中。 ? 常用品種：促 H，六次甲基四胺（烏洛托品），性狀：白色或淡黃色結(jié)晶粉末，與空氣混合易爆炸。 ? 結(jié)構(gòu)式： N C S S CH3 CH3 ] [ 2 Zn ? 黃原酸鹽類： 促進(jìn)效果比二硫代氨基甲酸鹽類還要大，一般不用于干膠，適于乳膠制品。 ? 促 D（ DPG），二苯胍，性狀：白色粉末，無毒，第二促進(jìn)劑用量 。 ? 結(jié)構(gòu)式： N C S S C CH3 S S N CH3 CH3 CH3 ? 次磺酰胺類： 是促 M的衍生物，是硫化特性最理想的一類促進(jìn)劑，焦燒時間長，硫化起點慢，活性大，速度快，平坦性好，硫化膠綜合性能好，常用品種有 CZ、NOBS、 NS、 DZ等。 ? 促 M（ MBT）－性狀：淡黃色粉末，味極苦，無毒。 ? Ef／ Eg 膠種 純膠基本硬度 填料品種 估算硬度 NBR 44 FEF， HAF +1/2份數(shù) CR 44 ISAF +1/2份數(shù) +2 NR 40 SAF +1/2份數(shù) +4 SBR 40 SRF +1/3份數(shù) IIR 35 陶土 +1/4份數(shù) 碳酸鈣 +1/7份數(shù) 油 1/2份數(shù) ?填料與硬度的關(guān)系 其他調(diào)整方法 ?酚醛樹脂作交聯(lián)劑，最高用量達(dá) 15份。 +39。應(yīng)選小粒徑，高結(jié)構(gòu)的炭黑，如 ISAF， HAF。 ? 凡是能夠影響交聯(lián)密度，增加體系粘度，提高分子間作用力的結(jié)構(gòu)因素均能提高定伸強度。 ?其中，填充炭黑的定伸應(yīng)力： ?GuthGold方程： Ef=Eg(1++) Ef－填充膠的定伸應(yīng)力（計算值） Eg－未填充膠的定伸應(yīng)力（實測值） Φ－炭黑的體積分?jǐn)?shù) 定伸強度的影響因素 定伸強度與橡膠分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 ? 分子量： 末端效應(yīng)，末端數(shù)隨分子量增大而減少。如： ? 扯斷強度老化系數(shù)是老化后與前的扯斷強度之比。 ? 屈撓龜裂： 測定橡膠由于多次屈撓而產(chǎn)生裂口時的屈撓次數(shù)或橡膠割口擴展法－即測定一定屈撓次數(shù)時裂口的擴展長度（后者是裂口增長能力的考察）。 ? 硬度： 是橡膠抵抗外力壓入的能力，橡膠工業(yè)常用邵氏硬度表示，邵氏硬度是用壓針壓入試樣表面的深度表示硬度。)： 在拉力試驗機上，拉伸試樣收縮時所損失的能與伸長時所消耗的功之比。 ? 有效彈性 (E180。 ? Ps＝ (L2－ L0)/L0100% Ps－扯斷永久變形，％ L0－試驗前試樣工作標(biāo)距 (25mm) L1－斷裂后停放 3分鐘后，對起來的標(biāo)距 (mm) ? 撕裂強度（ KN/m)： 試樣單位厚度承受的負(fù)荷。 ?混煉膠 ? 4．進(jìn)行試驗并選取最佳配方 小試試驗，選出最佳配方 ? 5．復(fù)試和擴大中試 ? 6．確定生產(chǎn)配方 生產(chǎn)配方包括：配方組份和用量，膠料性能指標(biāo)，塑煉、混煉條件，硫化條件等整套資料。 6）確定其它專用配合劑的品種和用量。 4）確定軟化劑品種和用量。 2）確定硫化體系。 ? 最終使橡膠的性能、成本和工藝可行性三方面取得綜合平衡 ? 二、設(shè)計程序 1．確定膠料技術(shù)要求 進(jìn)行調(diào)查研究，了解產(chǎn)品使用時的負(fù)荷、工作溫度、接觸介質(zhì)、使用壽命以及膠料在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所起的作用，作為配方設(shè)計依據(jù)。 ? 使膠料適合于混煉、壓延、壓出、硫化等工藝操作，以及有利于提高設(shè)備生產(chǎn)效率。 ? 五大體系 ? 生膠體系 ? 硫化體系 ? 填充補強體系 ? 軟化增塑體系 ? 防老體系 ? 二、需掌握的知識 形態(tài)結(jié)構(gòu) 機械設(shè)備 流變 加工性能 常規(guī)測試 儀器分析 測試技術(shù) 原材料 配合劑 聚合物 復(fù)合材料 共混理論 高化 (合成具有特定組成結(jié)構(gòu)高分子 ) 高物 加工工藝原理 配合劑化學(xué) 優(yōu)選法 實驗設(shè)計 回歸分析 最優(yōu)化技術(shù) 配方設(shè)計 ?配方設(shè)計過程絕不是各種材料的簡單搭配，而是在了解各種原理的基礎(chǔ)上，充分地發(fā)揮整個配方系統(tǒng)的協(xié)同效果，利用新技術(shù)得到最佳配比關(guān)系。課程名稱：橡膠配方設(shè)計原理及工藝 ? 學(xué)時： 32 ? 參考書： ? 《橡膠工業(yè)手冊》 ? 《現(xiàn)代橡膠配方設(shè)計》 ,楊清芝 ? 《現(xiàn)代橡膠工藝學(xué)》 ,楊清芝 ? 聯(lián)系：科技樓 1211,橡塑工程教研室， 64434860 第一章 橡膠配方設(shè)計原理 第二章 特種橡膠制品 第三章 配方設(shè)計中的數(shù)學(xué)方法 ?第一章 橡膠配方設(shè)計原理 第一節(jié) 橡膠配方設(shè)計基本概念 第二節(jié) 橡膠配方設(shè)計的原則與程序 第三節(jié) 橡膠配方設(shè)計的組成與表示方法 第四節(jié) 配方設(shè)計與硫化膠物機性能關(guān)系 第五節(jié) 配方設(shè)計與膠料工藝性能間的關(guān)系 ? 第二章 特種橡膠制品 ? 第 一節(jié) 耐燃橡膠 第二節(jié) 海綿橡膠 第三節(jié) 透明橡膠 第四節(jié) 吸水膨脹橡膠 第五節(jié) 導(dǎo)電橡膠 第三章 配方設(shè)計中的數(shù)學(xué)方法 ?第一節(jié) 隨機變量及其分布 ?第二節(jié) 數(shù)學(xué)期望及方差 ?第三節(jié) 假設(shè)檢驗 ?第四節(jié) 方差分析 ?第五節(jié) 試驗數(shù)據(jù)回歸分析 ?第六節(jié) 試驗優(yōu)化與設(shè)計 ?第一章 橡膠配方設(shè)計原理 第一節(jié) 橡膠配方設(shè)計基本概念 ?一、配方設(shè)計定義 橡膠材料是生膠與多種配合劑構(gòu)成的多相體系。 配方設(shè)計決定著產(chǎn)品質(zhì)量、成本和加工性能。 ? 在保證滿足使用性能或給定的指標(biāo)情況下，盡量節(jié)約原材料和降低成本，或者在不提高成本情況下提高質(zhì)量。 ? 保證質(zhì)量前提下，盡可能簡化配方。根據(jù)主要性能指標(biāo)確定主體膠料品種，用量與含膠率有關(guān)。根據(jù)膠料性能、比重及成本確定。根據(jù)產(chǎn)品使用環(huán)境的條件來確定。 ? 其它如：生熱性，疲勞性，耐寒、耐熱性，耐臭氧老化性等。 ? 扯斷伸長率： 拉伸斷裂時伸長部分與原長之比： ? ε ＝ (L1L0)/L0100% ε－扯斷伸長率，％ L0－試驗前試樣工作標(biāo)距 (25mm) L1－斷裂時標(biāo)距 (mm) ? 扯斷永久變形： 試樣