橡胶配方设计与硫化胶性能
橡胶配方设计与硫化胶性能
一．硬度与定伸应力
硬度与定伸应力均表征材料抵抗变形的能力或者表征产生一定形变所需要的应力。
定伸应力对应于拉伸变形；硬度对应于压缩变形。
定伸应力表征总交联密度，它们之间有线性关系，即增加化学交联，大分子物理纠结，填料/橡胶大分子的相结合，都相应增大定伸应力和硬度。
交联键类型影响橡胶应力松驰速度，多硫键与离子键松驰快，硬度与定伸相对低；
碳碳键松驰慢，刚性相对大。
填料对硬度的效应
橡胶纯胶硬度填充料硬度增大△H
NBR 44 FEF HAF EPC ＋（1/2CP ）
C R 44 ISAF ＋（1/2CP﹢2）
N R 40 SAF ＋（1/2CP+4）
SBR 40 SRF ＋1/3CP
IIR 35 陶土＋1/4CP
CaCO3 ＋ 1/7CP
软化剂－1/2CP
矿质胶－1/5CP
强化填料的分散，往往降低定伸应力。
硫化橡胶刚性随交联密度增加而增加，在交联密度相等的条件下，刚性随炭黑用量增加而增大。
二. 拉伸强度
拉伸强度表征材料抵抗(拉伸)破坏的极限能力。
拉伸强度决定于橡胶的成分与结构规整性。
NR CR CSM IIRJ是结晶性橡胶有自补强能力。
NBR随丙烯腈含量增大,分子间力增大,强度相应增大。
拉伸强度随交联密度变化会出现峰值。
拉伸强度的顺序为: 离子键＞多硫键＞单双硫键＞碳碳键
过氧化物硫化体系配少量硫作共硫化剂，引入含硫交联，加大拉伸强度及撕裂强度﹑伸长率。
一般来说，炭黑粒子小而结构性又低(HAF-LS)，表面含氧基团多的(槽黑)，其拉伸强度﹑撕烈强度﹑伸长率高。
一般来说，软化剂的加入将降低拉伸强度，例如加入石油系软化剂10份—20份，NR的拉伸强度下降10--20％，而SBR下降20--30％。NBR当DBP(邻二丁脂)少于10份时能改进填料分散而使拉伸强度增大，古马隆对SBR有补绅作用，古马隆/ DBP 并用对NBR也有补强作用。
拉伸强度与硫化体系的关系:
1.交联密度：有一个峰值，欲获得较高的拉伸绅度，必须适当选择交联剂用量，
控制交联密度与拉伸强度的平衡。
2.交联键类型：拉伸强度随交联键能增加而减少，调整硫化体系来提高拉伸强
度时，可提高硫磺用量，使硫化胶以多硫键为主，促进剂选用M DM与D并用，
促进剂总量可适当增加。
橡胶的拉伸强度（MPa）
纯胶炭黑
NR 17.5--24.5 24.5—31.5
SBR 1.4—2.1 17—24
CR 21—28 21---24
IIR 17---21 21—24
NBR 4.2—6.3 15---25
BR ＜10 16—19
IR 26—28 26—30
EPDM 6—8 12----13
三. 撕裂强度
拉伸性能好而又粘弹损耗大的撕裂强度高。
含硫交联键具有较高的撕裂强度，过氧化物配用少量硫磺能改进撕裂强度。
交联密度与撕裂强度曲线存在峰值，在恰宜交联密度下撕裂强度最大，但这个交联密度值相对比拉伸强度的恰宜交联密度值小。为获取大的撕裂强度，硫化时间通常选少于硫化仪的T90，过硫化使撕裂强度下降，有效硫化体系比常硫硫化体系下降少许多。.
炭黑以粒子少，结枸性低，氧化程度大的撕裂高，橡胶中加入白炭黑可以大大提高撕裂强度。
软化剂大多会降低撕裂强度。
撕裂强度与拉伸强度之间没有直接的关系，,撕裂能与橡胶应力----应变曲线的形状和粘弹行为有关，粘弹损耗较大的胶料会有较高的撕裂强度。
多硫键具有较高的撕裂强度（常硫+DM或CZ）.
橡胶的撕裂强度KN/M
纯胶炭黑胶料
20℃50℃70℃100℃20℃50℃70℃100℃
NR 51 57 56 43 115 90 76 61
CR(通用) 44 18 8 1 77 75 48 30
IIR 22 4 4 2 70 67 67 59
SBR 5 6 5 4 39 43 47 27
使用各向同性的填料(碳黑白艳华立德粉ZnO等)抗撕裂效果好，而用各向异性填料(陶土MgCO3)撕裂差.短纤维也能提高撕裂性能，增加硬度减少伸长率。
四. 扯断伸长率
扯断伸长率表征硫化橡胶网状结构的特性。
大分子链柔顺，变形能力大，可获得相对大的伸长率；硫磺用量高，采用促进效力低的促进剂或调整活化剂品种用量，可获得高伸长率；促进剂促进效力高，调整硫及活性剂用量也可获得高的伸长率。
NR的活性剂/ 硫磺/ 促进剂组合对伸长率的效应
活化体系硫磺促进剂伸长率扯断强度ZnO 0.5 St0 .5MgCO3 2.2 MZ 1.0 900 20.6
ZnSt 2.0 MgCO3 10 2.2 M 1.0 900 20.5
3.0 二苯硫脲800 2.63
2.0 OTOS 1.0 800 8.8
3.5 808 1.0 900 25.77
3.5 AA0.8 900 10.34 MgCO3 10.
4.5 AA0.8 900 21.3
ZnO 5.0 St 3.0 1.8 DM 0.6 NOBS 0.8 720 26.5
ZnO 3.0 St 0.6 2.4 DM 0.3 M 0.6 700 16.6
ZnO 1.0 St 0.2 2.4 DM 0.6 M 0.6 800 13
ZnO 0.1 ZnSt 4.0 1.0 OTOS 1.0 NOBS 0.6 900 19.1
1.5 OTOS 1.8 M 0.5 780 26.4
1.8 OTOS 1.8 M 0.75 660 27.8
五. 回弹性
橡胶为粘弹体,具有高弹性与粘性。橡胶的回弹性表征橡胶受力变形中可恢复的弹性变形大小，属于弹性滞后性能之一。回弹性应同损耗模量(G”E”)，损耗正切(tanS)，生热(△T)等成反比。
橡胶的回弹性(﹪)
橡胶未填充20℃未填充100℃填充20℃填充100℃
NR IR 62-75 67-82 40-60 45-70
BR 65-78 ---- 44-58 44-62
SBR 65 68 38 50
EPDM 55-66 58-68 40-54 45-64
IIR 8-11 ---- 8-11 34-40
CR 40-42 60-70 32-40 51-58
NBR-18 60-65 ---- 38-44 60-63
NBR-26 50-55 ---- 28-33 50-53
ACM 5-10 27-45 5-10 27-45 回弹性是橡胶网构对外加应力反抗特性的表征，交联密度，交联键类型对此起共同作用。
NBR： DCP，无硫硫化体系回弹性比常硫体系高。
NR：高硫配低效力促进剂AA 808后回弹性高。
一般认为，多硫键交联对分子链约束小，松驰快，故回弹性高，从而主张选用噻唑类，次硫酰胺类促进剂。
炭黑的粒子大，结构性低（吸留胶小），同橡胶缺乏表面化学结合者的回弹性高，而回弹性随着用量增大而下降的幅度减少。
气相白炭黑对硅橡胶用量30-60份的回弹性几乎相近。白炭黑,陶土30份对回弹性影响很小，50-70份回弹性下降5-9％。
软化剂同橡胶相溶性好不一定回弹性高。
六. 耐磨性
表征橡胶经受住表面因摩擦，刮削或腐蚀性机械作用而逐步损耗的能力。
刚度(定伸应力﹑硬度)是决定磨耗类型的生要因素，刚度提高﹑疲劳磨耗及冲击磨耗加剧，而刚性表面的磨损磨耗，卷曲磨缓解。
通常，疲劳磨耗选硬度为35—55H，冲击磨耗选硬度为50—70H，磨粒大于100MM 的磨损磨耗选硬度为65—85H，龚谷胶辊选92—95H，泵活塞泥浆介质以疲劳磨耗为主选硬
度85-95H。
橡胶表面生热，疲劳磨耗上升6—8度，磨损磨耗上升24度。
炭黑比表面积大，对耐磨改进也大，炭黑结构性增大对苛刻使用条件的耐磨性改进尤其大。
加入软化剂大多数都降低耐磨性。
改进耐热，耐疲劳破坏的防护体系也能有效地改进耐磨性，尤其在疲劳耐磨时。七. 耐疲劳破坏
疲劳寿命(Nf)：试样破坏时(或达到某个裂口等级时)的动态应变周期(周次)。
疲劳强度：在恒动态应变周期下，试样破坏的最大动态应力值。
NR在应变通过0％时解晶，Nf小,应变不通过0％时诱发结晶，Nf大。为此，NR的制品设计要求处于无卸荷状态。
NR适合大应变振幅制品，而SBR适合小应变振幅的制品及压缩制品。
疲劳过程中，NR高速形成裂纹，但裂口扩展相对很慢，SBR则与此相反。
应变振幅0--100％时,常硫体系比有效硫化体系好(34万次对22.5万次)，但在50--275％时便相反了(29万次对流3万次)。
一般地,NR常硫100万次,有效32—40万次，过氧化物70万次。
当20--100％应变时,过氧化物比硫磺硫化体系的Nf高9倍;
对SBR NBR有效硫化体系并不比常硫体系。
NR应有个恰宜的硫磺/促进剂(2.5—3.0/1.0)，使多硫键量同结晶能力达到最佳综合平衡,获取最大的Nf(峰值)。
增大炭黑比表面积，在适宜用量下有利于提高抗裂口增长强度，提高疲劳寿命，一般来说，粒子适中的软炭黑耐疲劳性好些，白炭黑有利于改进撕裂强度，提高Nf的效力比炭黑大。
能够形成多硫键的交联体系，能提高耐疲劳破坏性能。
对负荷一定的疲劳来说，增大交联剂的用量或对于变形一定的疲劳来说，减少交联剂的用量都会产生提疲劳性能的结果。
硫化体系一般可用M 、DM做主促进剂,D做副促进剂，硫磺用量适量增大。
在允许的范围内，负荷一定应提高填充量，应变一定应减少填充量------对填充炭黑疲劳寿命来讲;
当交联键中含硫原子数较少，且含少量游离硫时，硫化胶的动态模量大，阻尼系数小；一般选用通用的硫化体系，并适当提高交联程度对减振和耐动态疲劳有利；
NR定伸应力为13—14MPa时疲劳寿命最长。
在动态条件下，有一个最小临界应变振幅，当振幅＜最小临界应变振幅时，裂纹几乎不增长，疲劳寿命极长。
在动态条件下，在应力振幅较大时，有一个最大临界撕裂强度，当材料自身的撕裂强度＞最大临界撕裂强度时，就很难出现裂纹扩展了。
在动态疲劳时，初始几千周内，真实应力振幅迅速下降，表面温度持续上升，接着振幅缓慢下降并渐趋稳定，温度的上升也渐趋稳，这一阶段的N占疲劳寿命Nf的90％，最后是应力振幅迅速下降的断裂阶段。
提高硫化胶的刚性（定伸应力硬度），在恒变形时的疲劳寿命下降，在恒应力时疲劳寿命则增大；伸长率同疲劳寿命Nf几何成正比关系；
平衡硫化体系（EC）：
在硫磺/ 促进剂体系中加入硅烷偶联剂Si-69。例如对NR用S 1.75 / CZ 1.77 / Si-69 36.
份同常硫硫化体系（CV）（S 2.5 / CZ 0.8 ）与半有效硫化体系(SEV)相比(S 0.5 /TMTD 1.0 份),明显改变耐疲劳破坏及化学应力松驰性，抗硫还原性不及SEV，但大大优于CV。
Si-69[双(3-三乙氧基硅烷丙基)四硫化物]是一种多性能硅烷偶联剂，对白炭黑的补强性能显著，也是一种有效的抗返原性硫化剂，在橡胶工业中可作为硫化剂﹑活性剂﹑补强剂﹑软化剂和增粘剂，可提高胶料的拉伸强度，耐磨性和抗拉伸疲劳性能和弹性。
对含Si-69的平衡硫化体系而言，炭黑/白炭黑填充的NR不如纯炭黑的耐硫化还原性好。
平衡硫化体系是硫磺/ 促进剂/ Si-69 等摩尔比例配入的。
150℃×2h时 EC体系裂解＝补交联E C≈SEV 150℃×6h时 EC体系裂解＞补交联大 7 ％
CV体系裂解＞补交联 34.5％
耐热性: EC＞CV EC略小于SEV
耐热疲劳性: EC＞CV EC＞SEV
硫化橡胶的耐热压缩性能: 随硫化程度提高而增大。采用二次硫化方法能获得良好的效果，因为它有利于形成耐热交联结构---单硫键。二次硫化也可以在压模中进行，特别是硫磺硫化较有效，不饱和橡胶耐热压缩性能以SBR优先，而交联结构中以单硫键(秋兰母硫化)的热稳定性为佳。
2020年(塑料橡胶材料)橡胶配方设计与性能的关系
（塑料橡胶材料）橡胶配方设计与性能的关系
橡胶配方设计和性能的关系 一、橡胶配方设计和硫化橡胶物理性能的关系 （一）拉伸强度 拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下，不会发生比原来长度大几倍的形变，但许多橡胶制品的实际使用寿命和拉伸强度有较好的相关性。 研究高聚物断裂强度的结果表明，大分子的主价健、分子间的作用力（次价健）以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的内在因素。 下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。 1．橡胶结构和拉伸强度的关系 相对分子质量为（3.0~3.5）×105的生胶，对保证较高的拉伸强度有利。 主链上有极性取代基时，会使分子间的作用力增加，拉伸强度也随之提高。例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加，拉伸强度随之增大。 随结晶度提高，分子排列会更加紧密有序，使孔隙和微观缺陷减少，分子间作用力增强，大分子链段运动较为困难，从而使拉伸强度提高。橡胶分子链取向后，和分子链平行方向的拉伸强度增加。 2．硫化体系和拉伸强度的关系 欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度，即交联剂的用量要适宜。 交联键类型和硫化橡胶拉伸强度的关系，按下列顺序递减：离子键＞多硫键＞双硫键＞单硫键＞碳-碳键。拉伸强度随交联键键能增加而减小，因为键能较小的弱键，在应力状态下能起到释放应力的作用，减轻应力集中的程度，使交联网链能均匀地承受较大的应力。 3．补强填充体系和拉伸强度的关系 补强剂的最佳用量和补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关：例如炭黑的粒径
越小，表面活性越大，达到最大拉伸强度时的用量趋于减少；软质橡胶的炭黑用量在40~60份时，硫化胶的拉伸强度较好。 4．增塑体系和拉伸强度的关系 总地来说，软化剂用量超过5份时，就会使硫化胶的拉伸强度降低。对非极性的不饱和橡胶（如NR、IR、SBR、BR），芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小；石蜡油对它则有不良的影响；环烷油的影响介于俩者之间。对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、IIR，最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。对极性不饱和橡胶（如NBR，CR），最好采用酯类和芳烃油软化剂。 为提高硫化胶的拉伸强度，选用古马隆树脂、苯乙烯-茚树脂、高分子低聚物以及高黏度的油更有利壹些。 5．提高硫化胶拉伸强度的其他方法 （1）橡胶和某些树脂共混改性例如NR/PE共混、NBR/PVC共混、EPDM/PP共混等均可提高共混胶的拉伸强度。 （2）橡胶的化学改性通过改性剂在橡胶分子之间或橡胶和填料之间生成化学键和吸附键，以提高硫化胶的拉伸强度。 （3）填料表面改性使用表面活性、偶联剂对填料表面进行处理，以改善填料和橡胶大分子间的界面亲和力，不仅有助于填料的分散，而且能够改善硫化胶的力学性能。 （二）定伸应力和硬度 定伸应力和硬度都是表征硫化橡胶刚度的重要指标，俩者均表征硫化胶产生壹定形变所需要的力。定伸应力和较大的拉伸形变有关，而硬度和较小的压缩形变有关。 1．橡胶分子结构和定伸应力的关系 橡胶分子量越大，游离末端越少，有效链数越多，定伸应力也越大。
2020年(塑料橡胶材料)橡胶配方设计综合实验
（塑料橡胶材料）橡胶配方设计综合实验
高分子材料和工程专业实验 橡胶配方设计综合实验 实验报告 班级：08030342班 组别：第六组 橡胶配方设计综合实验 一、实验目的 1、加深对丁腈橡胶的配方、各组分的作用原理及加工方法的认识。 2、进壹步领会橡胶的塑炼、混炼的意义和原理。 3、进壹步了解橡胶的硫化模压成型的基本方法，掌握塑炼混炼、压制硫化设备的操作方法及安全措施。 4、掌握炭黑的含量对橡胶力学性能的影响规律。 5、掌握数据处理和分析的方法。 二、实验原理 丁腈橡胶制品的生产，首先有壹个配料的问题，即在丁腈橡胶（生胶）中加入壹定量的硫化剂、补强剂、增塑剂、防老剂等其他助剂，使之形成多组分体系。本实验固定其他组分的含量，改变炭黑的用量，研究炭黑的含量对橡胶力学性能的影响。在壹定的温度下，首先塑炼
丁腈橡胶，再将配好的实验原理进行混炼使各种助剂实现良好的分散，通过辊压成片，剪成壹定形状的胶料，放入试样模具中，经过硫化成型成为所需的试样。通过不同规格的裁刀，冲裁成性能测试的样品。然后测试橡胶的拉伸强度、撕裂强度和硬度。找出炭黑含量对橡胶力学性能的影响规律。 三、实验所用原料及仪器、设备 1、实验用的原材料及参考配方 2、实验用仪器及设备 （1）开放式炼塑机（SK-160B） 辊筒工作直径=160mm，辊筒工作长度=320mm，前辊转速=24.0r.p.m,后辊转速 =17.8r.p.m,最大辊间距=4.5mm，最小压片厚度=0.2mm。壹次加料量=100～200g，辊筒最高加热温度≤200℃ （2）平板硫化机（XKLB-25D） 额定表压=145kg/cm2，油缸活塞直径D=160mm，电热板面积=360*360mm，模板最大
胶配方的设计与运用
胶配方的设计与运用 1. 设计配方应在多个方面综合考滤，1.确保指定的物性。所谓物性大体是在如下几个方面拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、硬度、磨耗、疲劳与疲劳破坏、回弹力、扯断伸长率等。 2.胶料加工过程中，性能优良，确保产品高产、省料。 3．成本低价格便宜。 4.所用的原材料很易采购到。 5.生产力高，加工方便，制造过程中能耗少。 6.符合环保及卫生安全要求。 一，.对各种橡胶物性要有充分地了解。 天然胶物性； A. 天然橡胶加热后慢慢软化，到130—140度则完全软化至熔融状态，温度降低至零度时渐变硬，到-70度变成脆性物质。天然胶的回弹率在0-100度内可达50-85%升至130度时仍保持正常的使用性能。伸长率最高可达1000%。天然橡胶是一种结晶性橡胶，自补强性大，具有非常好的机械性能。纯胶的拉伸强度达17—25MPA，补强硫化胶达25—35MPA，曲绕达到20万次以上，这是因为天然胶，滞后损失小，生热低的结果。天橡胶具有较好的汽密性。天然橡胶的老化性能差，不加老防剂的橡胶，在强烈的阳光下曝晒4—7天后即出现龟裂现象。与一定浓度的臭氧在几秒钟内即发生裂口。 天然胶耐碱性好，但不耐强酸。耐极性溶剂，故不耐非极性熔剂，耐油性差。
天然胶的配合，普通硫化体系硫黄用量2.0-2.4 促进剂用量1.2-0.5。半有效硫化体系硫黄1.0-1.7 促进剂2.5-1.2，有效硫化体系硫黄0.4-0.8，促进剂5.0-2.0。普通硫黄体系多硫交联健多，而单硫健少。多硫健能低，稳定性差，耐热、耐老化性差。但综合物理机械性能好。普通硫黄硫化体系，硫黄加多时易喷硫，可用不溶性硫黄替代，不容性硫黄可改善硫化胶料半成品的物理机械性能，解决高温下出现的橡胶返原因题。可以改善拉伸、定伸应力、及弹性，胎面胶使用还可以改善磨耗。但有一个缺点，硫速快易焦烧。 有效硫化体系不发生硫化返原现象，一般用于制造要求低蠕变率、高弹性、生热低的优良制品。硫黄加量一般为0.6—0.7份，氧化锌为3.5-5份，载硫体一般采用TMTD及N，N-二硫化二二吗啡啉硫黄给于体。有效硫化体系的老化性能也大大地得到了改善。 半有效硫化体系，有着硫黄硫化体系的机械物理性能，有效硫化体系的低蠕变、弹性、生热低等物性。硫化返原现象在两者之间。可使用秋兰姆类，但有易喷霜、焦烧等缺点。常用硫黄给予体DTDM二硫代二吗啡啉，在硫化中DTDM可完全替代硫黄时，形成有效硫化体系。它的优点是焦烧时间长、不喷霜不污染，硫化胶的物理机械性能良好。在全天然胶配方中，胶料的耐磨性、动态性能、耐老化性、抗返原性。和曲绕性能都明显提高。DTDM在天然胶中的用量是0.5份相当于1份硫黄。在70/30天然/顺丁中相当于0.6-0.8份硫黄。50/50时相当于0.5份硫黄。DTDM的用量不宜超过1份。
彩色橡胶的配方设计
彩色橡胶的配方设计 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
彩色橡胶的配方设计 目前生产的彩色轮胎均为黑色胎冠、彩色胎侧的双色自行车轮胎。黑色胎冠胶和一般黑色外胎的胎冠胶相同，而彩色胎侧一般弯白色、透明、彩色等胶料。由于彩色轮胎目前所选用的生胶多为天然橡胶，而天七橡胶中分子的每个单元链节中部有一个双键，不饱和度较高，从而影响了彩色自行车外胎胎侧老化龟裂及选用寿命。因此，确定彩色轮胎胶料应注意以下几点。 ①选用的原材料要求纯度高、无色、白色或浅色，不污染。 ②在高温和太阳曝晒下，具有优良的不变色性和防老化龟裂性。 ③物理机械性能应符合标准要求。 为了使胶料的色泽鲜艳，透明度高，保证产品不受污染及具有良好的耐老化龟裂性能，橡胶品种的选用是十分重要的，一般选用天然橡胶与合成橡胶并用。胎侧胶和帘布胶中选用天然橡胶与丁苯橡胶并用，胎冠胶中选用天然橡胶与顺丁橡胶并用。天然橡胶一般选用浅色标准胶或白绉片胶。非污染的乳聚丁苯橡胶1502和溶聚丁苯橡胶都可作为浅色轮胎胶料中的生胶。另外，天然橡胶与不同的聚合物并用能够明显地改善耐屈挠龟裂性、耐天候老化和耐臭氧老化性，如三元乙丙橡胶、氯化丁基橡胶和氯化聚乙烯等，但综合平衡各项性能和原材料情况，氯化聚乙烯是目前改善彩色轮胎胎侧老化龟裂较为理想的聚合物，为了获得更好的耐臭氧性及耐屈挠龟裂性能，胎侧胶料有低定伸应力。 南京固柏橡塑制品有限公司是以橡塑制品的生产为主，集产学研、技工贸为一体的橡胶板厂家。是工业用橡胶板厂家聚集生产基地。公司相继开发出了橡胶板、再生胶、输送带三大系列300多个品种规格产品，且能根据客户要求生产各种高性能品种规格的特殊橡胶制品。 欢迎广大新老顾客前来选购，或致电咨询哦~
橡胶配方设计与性能的关系
第二节橡胶配方设计与性能的关系 一、橡胶配方设计与硫化橡胶物理性能的关系 （一）拉伸强度 拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下，不会发生比原来长度大几倍的形变，但许多橡胶制品的实际使用寿命与拉伸强度有较好的相关性。 研究高聚物断裂强度的结果表明，大分子的主价健、分子间的作用力（次价健）以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的在因素。 下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。 1．橡胶结构与拉伸强度的关系 相对分子质量为（3.0~3.5）×105的生胶，对保证较高的拉伸强度有利。 主链上有极性取代基时，会使分子间的作用力增加，拉伸强度也随之提高。例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加，拉伸强度随之增大。 随结晶度提高，分子排列会更加紧密有序，使孔隙和微观缺陷减少，分子间作用力增强，大分子链段运动较为困难，从而使拉伸强度提高。橡胶分子链取向后，与分子链平行方向的拉伸强度增加。 2．硫化体系与拉伸强度的关系 欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度，即交联剂的用量要适宜。 交联键类型与硫化橡胶拉伸强度的关系，按下列顺序递减：离子键＞多硫键＞双硫键＞单硫键＞碳-碳键。拉伸强度随交联键键能增加而减小，因为键能较小的弱键，在应力状态下能起到释放应力的作用，减轻应力集中的程度，使交联网链能均匀地承受较大的应力。 3．补强填充体系与拉伸强度的关系 补强剂的最佳用量与补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关：例如炭黑的粒径越小，表面活性越大，达到最大拉伸强度时的用量趋于减少；软质橡胶的炭黑用量在40~60份时，硫化胶的拉伸强度较好。 4．增塑体系与拉伸强度的关系 总地来说，软化剂用量超过5份时，就会使硫化胶的拉伸强度降低。对非极性的不饱和橡胶（如NR、IR、SBR、BR），芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小；石蜡油对它则有不良的影响；环烷油的影响介于两者之间。对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、IIR，最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。对极性不饱和橡胶（如NBR，CR），最好采用酯类和芳烃油软化剂。 为提高硫化胶的拉伸强度，选用古马隆树脂、苯乙烯-茚树脂、高分子低聚物以及高黏度的油更有利一些。 5．提高硫化胶拉伸强度的其他方法 （1）橡胶和某些树脂共混改性例如NR/PE共混、NBR/PVC共混、EPDM/PP共混等均可提高共混胶的拉伸强度。 （2）橡胶的化学改性通过改性剂在橡胶分子之间或橡胶与填料之间生成化学键和吸附键，以提高硫化胶的拉伸强度。 （3）填料表面改性使用表面活性、偶联剂对填料表面进行处理，以改善填料与橡胶大分子间的界面亲和力，不仅有助于填料的分散，而且可以改善硫化胶的力学性能。 （二）定伸应力和硬度 定伸应力和硬度都是表征硫化橡胶刚度的重要指标，两者均表征硫化胶产生一定形变所需要的力。定伸应力与较大的拉伸形变有关，而硬度与较小的压缩形变有关。
橡胶配方设计原则概述
天然橡胶与丁苯橡胶并用绝缘料配方设计 橡胶配方设计原则 橡胶 来源：橡胶人才网橡胶配方设计原则，橡胶配方设计原则，常用橡胶介绍添加时间：2010-08-03 浏览次数：59 次进入论坛交流橡胶配合剂以恰当的品种与比例组合，通过一定的加工工艺，按橡胶制品的结构而制成橡胶制品。其结构设计、配方设计、加工工艺作为橡胶制品生产过程三个重要组成成分。它们相互独立，同时又想和联系、协同、制约，它们本身之间的橡胶配合剂以恰当的品种与比例组合，通过一定的加工工艺，按橡胶制品的结构而制成橡胶制品。其结构设计、配方设计、加工工艺作为橡胶制品生产过程三个重要组成成分。它们相互独立，同时又想和联系、协同、制约，它们本身之间的作用都有可能对橡胶制品的物化性能、使用性能、寿命、外观质量、生产成本起决定性作用，配方设计者首先应该确立“整体协调统一”的观念，其次应该在整体统一的基础上最求和体现配方设计者或企业的风格、特长以及实力，使在竞争中出于某种优势地位。此外作为配方设计者栽培放研究中还应该追求高技术含量；追求新知识、新技术的综合灵活运用；追求技术创新和技术突破；追求资源的综合而充分的利用和环境效益。这就要求皮放设计人员应该具有丰厚而且全面的基础知识和丰富的配方设计经验，以及对产品的深入认识、研究和超前的市场竞争意识。有机的结合设备能力和工艺条件，已做到配方设计和其他要素的有机统一。最终的期望值应该是：将材料性能利用到极限，尽可能的充分利用结构因素、设备能力和工艺条件，工艺成熟、可靠油尽可能简化，人工、设备、能源、原材料成本尽可能低或消耗尽可能韶，质量可靠而效率尽可能高。在某些方面有独特性能。橡胶配方设计原则：1、保证硫化酸具有指定的技术性能。2、所用的生胶、聚合物和各种原料容易得到。 3、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品能顺利生产。 4、成本、价格便宜。橡胶配方设计指导思想及设计原则橡胶品种（简写符号）化学组成性能特点主要用途1．天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易橡胶品
橡胶技术网 - 橡胶配方大全
橡胶配方大全 橡胶配方设计的原则 橡胶配方设计的原则可以概况如下： 1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质； 2、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； 3、成本低、价格便宜； 4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到； 5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少； 6、符合环境保护及卫生要求； 任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则： ①在不降低质量的情况下，降低胶料的成本； ②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、成本和加工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。 橡胶配方的表示形式 原材料名称基本配方 /质量份PHR 质量分数配方/% 体积分数配方/% 生产配方 /KG NR 硫磺 促进剂M 氧化锌 硬脂酸 炭黑100 3 1 5 2 50 62.20 1.86 0.60 3.10 1.24 31.00 76.70 1.03 0.50 0.63 1.54 19.60 50 1.5 0.5 2.5 1.0 25.0 合计161 100.00 100.00 80.5 天然橡胶(NR)基础配方
原材料名称NBC标准 试样编号 质量份原材料名称 NBC标准 试样编号 质量份 NR 氧化锌硬脂酸— 370 372 100 5 2 防老剂PBN 促进剂DM 硫磺 377 373 371 1 1 2.5 注：硫化时间为140℃×10min，20min，40min，80min。NBS为美国国家标准局编写 丁苯橡胶(SBR)基础配方 原材料名称NBC标准试 样编号 非充油SBR 配方 充油SBR配方 充油量 25phr 充油量 37.5phr 充油量 50phr 充油量 62.5phr 充油量 75phr 非充油SBR 充油SBR 氧化锌 硬脂酸 硫磺 炉法炭黑 促进剂NS — — 370 372 371 378 384 100 — 3 1 1.75 50 1 — 125 3.75 1.25 2.19 62.50 1.25 — 137.5 4.12 1.38 2.42 68.75 1.38 — 150 4.5 1.5 2.63 75 1.5 — 162.5 4.88 1.63 2.85 81.25 1.63 — 175 5.25 1.75 3.06 87.5 1.75 Phr指每百质量份橡胶的分量数 注：硫化时间为145℃×25min，35min，50min 氯丁橡胶(CR)基础配方 原材料名称NBC标准 试样编号 纯胶配方 半补强炉黑 （SRF）配方 CR(W型) 氧化镁 硬脂酸 SRF 氧化锌 促进剂NA-22 防老剂D — 376 372 382 370 — 377 100 4 0.5 — 5 0.35 2 100 4 1 29 5 0.5 2 注：硫化时间为150℃×15min，30min，60min 丁基橡胶(IIR)基础配方 原材料名称NBC标准 试样编号 纯胶配方槽黑配方 高耐磨炭黑 （HAF）配方
经典橡胶配方大全
橡胶配方设计的原则 https://www.360docs.net/doc/714036708.html, 橡胶配方设计的原则可以概况如下： 1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质； 2、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； 3、成本低、价格便宜； 4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到； 5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少； 6、符合环境保护及卫生要求； 任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则： ①在不降低质量的情况下，降低胶料的成本； ②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、成本和加工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。 橡胶配方的表示形式 天然橡胶(NR)基础配方
注：硫化时间为140℃×10min，20min，40min，80min。NBS为美国国家标准局编写丁苯橡胶(SBR)基础配方 https://www.360docs.net/doc/714036708.html, Phr指每百质量份橡胶的分量数 注：硫化时间为145℃×25min，35min，50min 氯丁橡胶(CR)基础配方 注：硫化时间为150℃×15min，30min，60min 丁基橡胶(IIR)基础配方
注：硫化时间为150℃×20min，40min ， 80min ；150℃×25min，50min ，100min 丁腈橡胶（NBR ）基础配方 注：硫化时间为150℃×10min，20min ，80min 顺丁橡胶(BR) 基础配方 注：硫化时间为145℃×25min，35min ，50min 异戊橡胶（IR ）基础配方
橡胶配方设计基本原理
橡胶配方设计基本原理(2006/10/10 13:53) 从事橡胶技术工作时，首先会面对下述各问题： ─—什么叫做橡胶配方？ ─—如何设计橡胶配方？ ─—成功的橡胶配方是什么？ 事实上，橡胶配方技术乃是一种选择和运用材料之科学和艺术。一般之橡胶配方目的有三：首先是使橡胶制品具有实用之物性；其次是能配合现有加工设备进行良好之加工作业；最后是以可能之最低成本之配料达到符合客户所要求之物性水平。 换言之，设计橡胶配方最需考虑之三要素为配料之物性者、加工性和成本，并使三者获得一个适当之平衡点，此即配方设计都最主要之工作。 配方中常用之添加剂可摘要分类成十个主要成份： ?橡胶或弹性体（elastomers ）: 橡胶配方设计第一个步骤也是最重要的步骤即为选择橡胶基材或原料胶。橡胶为工程材料之一种，不论其组成为何，都 带有一些共通之基本特性。所有橡胶都带有弹性，可弯曲性、韧性、不易透水和透空气等性质。除了这些共通特性外，每种橡胶因组成之不同，各自具有其本身之性质。 ?加硫剂（Vulcanizing agents ）: 添加加硫剂之目的是使配料产生化学反应而在橡胶分子之间产生架桥（cross linking ）之现象而改变橡胶之物性。化学架桥作用使橡胶配料由柔软、带粘性之热可塑体变成强韧之热固物，此时受温度之影响较少。到目前为止，硫磺仍是最广泛使用之加硫剂。其它载硫剂（ sulfur donor ）如二硫化秋兰姆类之TMTD(TUEX) 有时亦用作全部或局部取代元素硫磺于低硫或无硫加硫系统之配方，使制品得以改善其耐热性。配方设计者其第二个最重要之工作为对于配料加硫系统，加硫剂和促进剂之选择。 ?加硫促进剂（Accelerators ）: 加硫促进剂可使配料硫化速率加快而缩短加硫时间。 ?活化剂（Activators ）和迟延剂(Retarders): 活化剂是用来帮助促进剂增强其活性和效能，最常用之活化剂有锌氧粉、硬脂酸、氧化铅、氧化镁和胺类（H ）。 ?防老剂（Antidegradants ）: 防老剂可延缓橡胶制品因受氧气、臭氧、热、金属催化作用和屈曲运动之影响而劣化。因此添加防老剂于配料后可以增强制品之耐老化性并延长其使用寿命。 ?加工助剂（Processing aids ）： 加工助剂顾名思义即是帮助配料便于加工作业，如混炼压延、押出和成型等。 ?填充剂（Fillers ）: 填充剂可以增强配料之物性，帮助加工性或降低其成本。补强性填充剂可以增加制品之硬度、抗张强度、定伸强度（modulus ）、抗撕裂强度和耐磨性。一般常用碳烟或细颗粒之矿质材料。 ?可塑性（Plasticizer ），软化剂和增粘剂(Tackfier): 可塑性、软化剂和增粘剂是用于帮助胶料混练，改变其粘度，增强配料粘性，改善制品在低温之柔曲性，或代替部份胶料而不致对物性有太多之影响。大体而言，这些类之添加剂可当作加工助剂或扩展剂。
橡胶制品的配方设计原理介绍
橡胶制品的配方设计原理 一、橡胶的并用。 无论是什么橡胶不可能具有十全十美的性能，使用部门往往对产品提出多方面的性能要求，为了满足此目的，而采用橡胶并用的方法。如，为提高二烯烃类橡胶耐热、耐光老化性能，可加入氯磺化聚乙烯。丁睛橡胶的耐粙性很好，但耐寒性不好，若并用10%的天然胶，便可改善它的耐寒性。在橡胶中并用高苯乙烯、改性酚醛树脂、三聚氰胺树脂等都可改善橡胶的补强性能。合成橡胶的工艺性能一般都不够好，特别是饱和较高的合成橡胶，无论是炼胶、压延、贴合、硫化等性能都比较差，所以常加入天然橡胶或树脂。以改善其未硫化胶的加工性能。如，丁苯橡胶加入5-20份低压聚乙烯，可减少丁苯橡胶的收缩率。乙丙橡胶中加入酚醛树脂可提高粘性。加入天然胶对一般合成橡胶的工艺性能都会有所改善。为了改进工艺加工性能，并用天然胶或树脂的比例一般都在20%以下。有些合成橡胶性能优良，但价格昂贵，在不损害原物性的前提下，并用其它橡胶或树脂是完全可行的，如，丁睛胶中并用聚氯乙烯或丁苯胶中掺入天然橡胶，都能起到这一作用。 1. 橡胶并用必须具有一定的相溶性，对橡胶来说天然、顺丁、异戊橡胶等能以任何比例均一地混合，最终达到相溶状态。而天然胶与丁基橡胶就不能均一地混合。若硬性机械地混合，所得硫化胶的实际使用性能会显着地下降，这是因为它们的相溶性很差。并用体系最重要的因素是相溶性，从应用的观点来看，如果混合不均，非但达不到并用的目的，反而影响工艺加工，特别是硫化。因此，并用
问题的焦点是两种橡胶能否相互混合，以及混合后达到什么样的相容程度。固体橡胶并用时，因橡胶本身粘度很大，高分子的布朗运动不像液体那么容易，扩散速度较慢，对大分子的位移造成很大的阻力，严重影响橡胶间的互容作用。为此在工业生产中都采用机械力强化分子运动，用提高温度和加入软化剂的方法来降低粘度，以促进两种橡胶的混合，所以产物从宏观上来看虽没有相分离，但真正达到溶解状态也不是很多的，其原因包括下来有以下几点，橡胶的极性、内聚能密度、橡胶的结晶、橡胶的分子量等。橡胶网为广大从事橡胶行业的朋友提供交流学习交易的平台。 2.分散性，高分子固相体橡胶的粘度高，纵然选择相容性较好的的两种橡胶，用开练机、密练机在高剪切作用下混合，要像低分子液体那样，呈分子状态的均一分散状态，也是很因难的。橡胶分子的布朗运动不象液体那样自由，扩散速度较慢，从外表上看是均一地混合了，由于两种或多种橡胶的分散状态在广泛的范围内变化，并用胶的物理性能将产生很大的差异。两种橡胶在空气中混合时，由于相容性的不一致可产生两种不同的分散状态。，即均相分散状态和非均相分散状态，实际上并用达到均相分散状态的可能性很小，在部分是非均相分散状态组分之间仍然保持一定的界面。以不连续相（岛相）分散于连续相（海相）中的分散状态。非均相分散状态分为以下三级A,宏观非均相级，区域尺寸为10-100微，B,微观非均相为0.1-2微C,半均相级成接枝或嵌段两种共聚体。一种并用体的分散状态不可能单一纯地存在着一个状态，而是以几种状态并存的局面，只不过某一级为主而已。 3.共硫化，除了相容性和分散性外，橡胶并用的另一个重要因素是共硫化性。它是指并用橡胶的硫化体系选择和硫化速度的调整问题。对相同硫化速度而言，通用橡胶以天然胶为最快，其次是异戊橡胶，顺丁橡胶、乳聚顺丁、丁苯胶。硫化速度较慢的橡胶可采用减少硫黄，增加促进剂的方法，以与天然橡胶的硫化速度互相配合。一般对同一硫化速度的橡胶，天然橡胶为高硫黄低促进剂、丁苯橡
橡胶配方的设计与运用
橡胶配方的设计与运用 1. 设计配方应在多个方面综合考滤，1.确保指定的物性。所谓物性大体是在如下几个方面拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、硬度、磨耗、疲劳与疲劳破坏、回弹力、扯断伸长率等。 2.胶料加工过程中，性能优良，确保产品高产、省料。 3．成本低价格便宜。 4.所用的原材料很易采购到。 5.生产力高，加工方便，制造过程中能耗少。 6.符合环保及卫生安全要求。 一，.对各种橡胶物性要有充分地了解。 天然胶物性： A. 天然橡胶加热后慢慢软化，到130—140度则完全软化至熔融状态，温度降低至零度时渐变硬，到-70度变成脆 性物质。天然胶的回弹率在0-100度内可达50-85%升至130度时仍保持正常的使用性能。伸长率最高可达1000%。天然橡胶是一种结晶性橡胶，自补强性大，具有非常好的机械性能。纯胶的拉伸强度达17—25MPA，补强硫化胶达 25—35MPA，曲绕达到20万次以上，这是因为天然胶，滞后损失小，生热低的结果。天橡胶具有较好的汽密性。天然橡胶的老化性能差，不加老防剂的橡胶，在强烈的阳光下曝
晒4—7天后即出现龟裂现象。与一定浓度的臭氧在几秒钟内即发生裂口。 天然胶耐碱性好，但不耐强酸。耐极性溶剂，故不耐非极性熔剂，耐油性差。 天然胶的配合，普通硫化体系硫黄用量2.0-2.4 促进剂用量1.2-0.5。半有效硫化体系硫黄1.0-1.7促进剂2.5-1.2，有效硫化体系硫黄0.4-0.8，促进剂5.0-2.0。普通硫黄体系多硫交联健多，而单硫健少。多硫健能低，稳定性差，耐热、耐老化性差。但综合物理机械性能好。普通硫黄硫化体系，硫黄加多时易喷硫，可用不溶性硫黄替代，不容性硫黄可改善硫化胶料半成品的物理机械性能，解决高温下出现的橡胶返原因题。可以改善拉伸、定伸应力、及弹性，胎面胶使用还可以改善磨耗。但有一个缺点，硫速快易焦烧。 有效硫化体系不发生硫化返原现象，一般用于制造要求低蠕变率、高弹性、生热低的优良制品。硫黄加量一般为0.6—0.7份，氧化锌为3.5-5份，载硫体一般采用TMTD及N，N-二硫化二二吗啡啉硫黄给于体。有效硫化体系的老化性能也大大地得到了改善。 半有效硫化体系，有着硫黄硫化体系的机械物理性能，有效硫化体系的低蠕变、弹性、生热低等物性。硫化返原现象在两者之间。可使用秋兰姆类，但有易喷霜、焦烧等缺点。常用硫黄给予体DTDM二硫代二吗啡啉，在硫化中DTDM
橡胶配方设计实验指导书
《橡胶配方设计》 实验指导书 岑兰 广东工业大学材料与能源学院 二０一0年七月印刷
实验项目名称：橡胶配方设计 实验项目性质：综合性 所属课程名称：橡胶工艺原理 实验计划学时：6 一、实验目的 进行天然橡胶、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，掌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,掌握不同生胶的塑炼、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、实验内容和要求 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配合剂组成。生胶经过适当的配合、加工、硫化可制成各种橡胶制品；配合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、促进剂和活性剂等配合体系。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，寻求生胶和各种配合剂的最佳用量配比，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，要掌握如下的原则： 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、注重制品的主要性能，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，必须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，尽可能节约原材料和降低成本，或在不提高制品成本的情况下提高产品的质量。 5、考虑各种配合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。
丁基橡胶配方设计.doc
丁基橡胶配方设计 丁基橡胶简介： 丁基橡胶是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成。制成品不易漏气，一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物，它在1943年投入工 业生产。具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的是气密性和水密性。它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7 ，丁苯橡胶的 1/5 ，而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200 ，丁苯橡胶的 1/140 。因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、水坝底层以及垫圈等各种橡胶制 品。 丁基橡胶的最大优点：气密性好。它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品，并有吸 震、电绝缘性能。缺点：硫化慢，加工性能较差。目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种 之多，主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等，但无论采用何种方法，目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶由网状结构变成线型 结构。 生产方法 : 淤浆法：淤浆法是以氯甲烷为稀释剂，以H2O-AlCl3 为引发体系，在低温(-100 ℃左右 ) 下将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得的。 溶液法：传统的淤浆法合成丁基橡胶生产工艺技术成熟，但由于聚合反应温度低，制冷设备庞大，聚合釜连续运转周期短，能耗高(1kg 胶能量消耗约35～55MJ)。为了能提高反应温度，对用溶液法合成丁基橡胶进行了大量的研究。 配方设计： 丁基橡胶因其聚合物所具有的独特性能 , 所以被广泛用于制造内胎、防振橡胶、工业胶 板、医用橡胶等许多方面。本文主要就配合剂对丁基橡胶物性的影响进行叙述。 炭黑： 炭墨对普通丁基橡胶物性的影响与对卤化丁基橡胶基本相同。各种炭黑对物性的影响如下: (1)SAF( 超耐磨炉黑 ) 、ISAF( 中超耐磨炉黑 ) 、HAF(高耐磨炉黑 ) 、MPC(可混槽黑 ) 等粒径小的炭黑 , 其硫化胶的拉伸强度和撕裂强度较大; (2)FT( 细粒子热裂炭黑) 、 MT(中粒子热裂炭黑) 等粒径较大的炭黑, 其硫化胶的伸长率
丁苯橡胶配方设计(含详细的价格分析)
1.你绪论 1.1丁苯橡胶简介 丁苯橡胶英文名称Polymerized Styrene Butadiene Rubber（简称SBR) ，是1,3-丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）与苯乙烯（C6H5-CH=CH2）共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。 1.2发展简介 1912年，德国Bayer公司发表了世界上第一篇关于丁二烯乳液聚合制取聚丁二烯橡胶的专利文章。20世纪20年代末，德国为改进乳液聚丁二烯的性能，选用苯乙烯为单体，制得了乳聚丁苯橡胶。在随后的第二次世界大战的刺激下，丁苯橡胶的得到长足的发展，美国更是抛弃了热法乳液聚合工艺，率先采用冷法乳液聚合工艺，使得乳聚丁苯橡胶的性质又有了突飞猛进的发展。 2.设计及生产 2.1配方设计 本文采用的是较为成熟高效的低温乳液聚合法。下表中配方以总量1000g计
2.2配方设计原理 1.主要原料 ①、1，3一丁二烯在常温、常压下为无色气体，相对分于质量为54.09，容易发生自聚反应，因此在贮存、运输过程中要加人叔丁邻苯二酚阻聚剂。 ②、苯乙烯为无色或微黄色的油状液体，有特殊的气味，熔点为-306℃，密度为900kg/m3，沸点为145~146℃。苯乙烯不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳等有机溶剂中。聚合级苯乙烯的纯度应高于99.5%。 3.配料主要作用 ①、叔十二碳硫醇 叔十二碳硫醇（简称TDDM）作为分子量调节剂主要用于ABS和SBR生产中，由于其链转移能力特别强，只需少量加入便可明显降低分子量，而且还可通过调节其用量来控制分子量。 ②连二亚硫酸钠 连二亚硫酸钠，也称为保险粉，是一种白色砂状结晶或淡黄色粉末化学用品。在本配方中是作为脱氧剂使用，其能与水中的溶解氧反应， 2Na2S2O4.2H2O + O2 + 2H2O →2 Na2SO4 + 2 H2SO4 + 8 H+ 水中的溶液氧在低温下是阻聚剂，加入雕白粉能保证聚合反应正常进行。 ③歧化松香酸钠，烷基芳基磺酸钠 歧化松香酸钠，烷基芳基磺酸钠是作为乳化剂。作为一种表面活性剂，歧化松香酸钠和烷基芳基磺酸钠可以将本与水不相溶的一些单体、配料以一种较为稳定的乳液液滴的形式分散到水中，以便后续反应的进行。加入歧化松香酸钠和烷基芳基磺酸钠后由于表面活性剂的两亲性质,使之易于在油水界面上吸附并富集,而降低界面张力界面张力恰恰是是影响乳状液稳定性的一个主要因素，因为乳状液的形成必然使体系界面积大大增加，也就是对体系要做功，从而增加了体系的界面能，这就是体系不稳定的来源。因此，为了增加体系的稳定性，可减少其界面张力，使总的界面能下降。 ④、过氧化氢异丙苯 作为过氧化物使用 ⑤、硫酸亚铁、雕白粉 由链引发反应可知，Fe2+经氧化后变成Fe3+，Fe3+呈棕色，如果其浓度较高将影响丁苯橡胶的色泽。为了减少Fe3+的浓度，工业上使用雕白粉(甲醛-亚硫酸氢钠二水合CH2O.NaHSO3.2H2O)作为二级还原剂，使Fe3+还原为Fe2+。 4 Fe3+ + 2CH2O.NaHSO3.2H2O →4 Fe2+ + 2HCOOH + Na2SO4 + H2SO4 + 8H+ 由于消耗了二级还原剂雕白粉，硫酸亚铁的用量显著减少。 ⑥、EDTA 为了防止产生的Fe(OH)2沉淀析出，工业上采用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-二钠盐)作为螯合剂，与Fe2+生成水溶液性螯合物.EDTA-二钠盐与Fe2+生成的水溶液性螯合物，其离解度小，
橡胶配方设计综合实验内容及操作步骤
高分子材料与工程专业实验 橡胶配方设计综合实验 实验报告 班级： 08030342班 组别：第六组
橡胶配方设计综合实验 一、实验目的 1、加深对丁腈橡胶的配方、各组分的作用原理及加工方法的认识。 2、进一步领会橡胶的塑炼、混炼的意义和原理。 3、进一步了解橡胶的硫化模压成型的基本方法，掌握塑炼混炼、压制硫化设备的操作方法及安全措施。 4、掌握炭黑的含量对橡胶力学性能的影响规律。 5、掌握数据处理和分析的方法。 二、实验原理 丁腈橡胶制品的生产，首先有一个配料的问题，即在丁腈橡胶（生胶）中加入一定量的硫化剂、补强剂、增塑剂、防老剂等其他助剂，使之形成多组分体系。本实验固定其他组分的含量，改变炭黑的用量，研究炭黑的含量对橡胶力学性能的影响。在一定的温度下，首先塑炼丁腈橡胶，再将配好的实验原理进行混炼使各种助剂实现良好的分散，通过辊压成片，剪成一定形状的胶料，放入试样模具中，经过硫化成型成为所需的试样。通过不同规格的裁刀，冲裁成性能测试的样品。然后测试橡胶的拉伸强度、撕裂强度和硬度。找出炭黑含量对橡胶力学性能的影响规律。 三、实验所用原料及仪器、设备 1 2 （1）开放式炼塑机（SK-160B） 辊筒工作直径=160mm，辊筒工作长度=320mm，前辊转速=24.0r.p.m,后辊转速=17.8r.p.m,最大辊间距=4.5mm，最小压片厚度=0.2mm。一次加料量=100～200g，辊筒最高加热温度≤200℃ （2）平板硫化机（XKLB-25D） 额定表压=145kg/cm2，油缸活塞直径D=160mm，电热板面积=360*360mm，模板最大加热温度≤200℃。 （3）密炼机混炼设备(HL-200型)
橡胶配方与胶料各工艺性能之间的关系
橡胶配方与胶料各工艺性能之间的关系 “炼胶工人”胶友对《橡胶配方与各种物性之间的关系》进行了针对性的分享，非常感谢他的指点！ 不同的橡胶产品对胶料的物性都有不同的要求，同时对生产这些产品时胶料的工艺性能（加工性能）也需要不同的要求。所谓的工艺性也就是生产这些橡胶产品的过程不能达到理想的状态，做出来的橡胶产品也就很难做到性能理想化、经济效益最大化。一句话，无论你要求橡胶产品有什么样的物性要求，也不管你的要求是高还是低，如果工艺性能无法满足要求（实现要求的过程无法满足），那么你就很难顺利的去生产。 不多赘述，该贴将和大家一起谈论各橡胶工艺性能受配方的影响及关系。 一、混炼性能 1.各种成分对混炼效果的影响,主要分析配方中各种填料、化学药品、操作油等配合成分混入橡胶中的难易性、分散性。它主要由这些配合成分与橡胶之间的互溶性的高低、浸润性的大小来决定。胶料混炼工艺设计的好坏评价方法之一就是各种成分是否可以在橡胶中能够迅速的分散；混炼效果的好坏，则可以通过各种成分在橡胶中能否均匀分散其中来衡量。这两个指标都主要取决于配合成分与橡胶之间的互溶性、浸润性。
“互溶性”这个词大家可能会认为橡胶那么大的分子怎么可能溶解在各种配合成分里很多配方里，应该是配合成分溶解在橡胶里才对。其实，所谓的溶质、溶剂也是相对的，量少的惯称为溶质，量多的则为溶剂，习惯性的认为溶质溶解在溶剂中，如果“溶质”的量比“溶剂”的量大很多的话，那就是“溶剂”溶解在“溶质”中。所以，也就可以理解为互溶性了。为了能让胶料达到多种综合性能都很优异的效果，很多配方用到的橡胶都不止一种，可能2、3、4、5种橡胶并用，这就涉及到这些橡胶之间的互溶性（也许橡胶之间的互溶性大家更好理解一些）。混炼后的胶料如果电镜图片里显示各相之间没有明显的分离、橡胶之间、橡胶与各配合成分之间分散的非常均匀那就表明互溶性好，否则互溶性就差。互溶性差的配方体系所对应的胶料的各种物性也就不能得到好的体现。 其实，橡胶配合体系是不能像盐溶于水那样做到分子级的互溶性，一是因为橡胶是由不同分子量的高分子复杂体系组成，二是各种配合成分也不是简单的小分子化合物，三它们是固相之间的溶解性。橡胶对配合剂的浸润性也许更能清楚的解释混炼工艺及效果的好坏。橡胶对配合成分的浸润性高低主要决定于配合成分自身的特性，当然与橡胶的性质也有关系。有机的、非极性的大多数化学样品（塑解剂、分散剂、操作油等软化剂、防老剂、硫化体系等)都易溶解在橡胶里，被橡胶浸润。无机的氧化物、盐类、各种土等则不易被橡胶浸润。相似相容原理也解释了这些现象。 各种有机化学药品，塑解剂、分散剂、塑分、防老剂、促进剂、SA
配方设计和橡胶硬度的关系
配方设计与橡胶硬度的关系 配方设计与橡胶硬度的关系生胶品种硫化体系补强填充剂软化增塑剂邵尔A型硬度测定中的影响因素1．试样厚度的影响邵尔A型硬度值是由压针压入试样的深度来测定的，因此试样 配方设计与橡胶硬度的关系 ·生胶品种 ·硫化体系 ·补强填充剂 ·软化增塑剂 邵尔A型硬度测定中的影响因素 1．试样厚度的影响 邵尔A型硬度值是由压针压入试样的深度来测定的，因此试样厚度直接影响试验结果。试样受到压力厚产生变形，受到压力的部位变薄，硬度值增大。所以，试样厚度小硬度值达，试样厚度大硬度值小。 2．压针长度对试验结果的影响 标准中规定邵尔A硬度计的压针露出加压面的高度为2.5mm，在自由状态时指针应指零点。当压针在平滑的金属板或玻璃上时，仪器指针应指100度，如果指示大于或小于100度时，说明压针露出高度大于或小于2.5mm或小于2.5mm，这种情况下应停止使用，进行校正。当压针露出高度大于2.5mm时测得的硬度值偏高。 3．压针端部形状对试验结果的影响
邵尔A型硬度计的压针端部在长期作用下，造成磨损，使其几何尺寸改变，影响试验结果，磨损后的端部直径变大所测得结果也大，这是因为其单位面积的压强不同所致。直径大则压强小所测得硬度值偏大，反之偏小。 4．温度对试验结果的影响 橡胶为高分子材料，其硬度值随环境的变化而变化，温度高则硬度值降低。胶料不同其影响程度不同，如结晶速度慢的天然橡胶，温度对其影响小些，而氯丁橡胶、丁苯橡胶等则影响显著。 5．读数时间的影响 邵尔A型硬度计在测量时读数时间对试验结果影响很大。压针与试样受压后立即读数与指针稳定后再读数，所得的结果相差很大，前者高，后者偏低，二者之差可达5至7度左右，尤其再合成橡胶测试中较为显著，这主要使胶料在受压后产生蠕变所致。所以当试样受压后应立即读取数据。 目录 一. 硬度的定义 二. 硬度的测试方法 三. 分别介绍几种硬度测试方法和相关单位 四. 各种硬度的区别 一. 硬度的定义 硬度——材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。它是衡量材料软硬程度的一个性能指标。它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。 二. 硬度的测试方法 硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即洛氏硬度HRA|HRB|HRC、布氏硬度HB、维氏硬度HV，其值表示材料表