橡胶配方设计的概念.docx
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橡胶配方设计的概念
1.橡胶配方设计的概念
所谓橡胶配方设计,就是根据橡胶产品的性能要求和工艺条件合理选用原材料,确定各种原材料的用量配比关系,使得胶料的物性、工艺性和成本三者取得最佳平衡。
2基础配方:
标准配方,仅包括最基本的组分,采用传统的配合量,以生胶和配合剂鉴定为目的,反映胶料基本工艺性能及硫化胶基本物理机械性能的配方。
基础配方的获得:
a、ASTM标准b、根据实验的基本情况进行拟
c、借鉴同类或类似产品的生产配方
3配方及各组份价格、密度如表所示。
用配方1制作的制品的质量为1.2kg。
若产品按件计价,价格为21.6元/件。
配方1硫化时间为4min,配方2硫化时间为5min。
假定炼胶成本1.2元/kg,硫化成本10元/h。
请计算配方1、2的经济效益。
M:
门尼粘度值L:
大转子
1:
预热时间为1分钟
4:
转子转动时间为4分钟
100:
试验温度(摄氏度)
4.门尼粘度的测试
这是以转动的方式测定胶料流动性大小的一种试验,通过测定转子在转动过程中转动力矩的大小来表征胶料的流动性。
耐热橡胶
通常将橡胶在高温长时间热老化作用下,保持原有物理性能的能力成为耐热性。
耐热性决定了制品的最高使用温度和使用时间。
提高耐热性的三种途径:
选择对热和热氧稳定性好、化学结构耐热性高的橡胶
选择耐热的硫化体系
加入稳定剂
(二)硫化体系选择
(a)—C—C—(过氧化物交联);
(b,c)单硫键—C—S—C—(低硫+高促+金属氧化物);
(d)二硫键—C—S—S—C—(低硫+高促+金属氧化物);
(e)多硫键—C—Sx—C—(高硫+促进剂+金属氧化物);
(f)多硫键+离子键(高硫+促进剂+金属氧化物)
各种交联键的键能和吸氧速度不同。
键能愈大则硫化胶的耐热性愈好,吸氧速度越慢,硫化胶的耐热氧老化性能越好。
耐寒橡胶
橡胶的耐寒性可定义为在规定的低温下保持其弹性和正常工作能力。
生胶的选择
玻璃化温度是橡胶分子链段有运动到冻结的转变温度,而链段运动是通过主链单键内旋转实现的,因此分子链的柔性是关键。
从橡胶结构上分析:
橡胶主链中含有双键和醚键(如NR\BR\氯醇橡胶)的橡胶具有高耐寒性。
主链含有双键并具有极性侧基的橡胶(如NBR\CR)其硫化胶的耐寒性居中。
主链不含双键而侧链具有极性基团的橡胶(如氟橡胶),其耐寒性最差。
一般在低温下使用的橡胶,除低温性能外,还要求其他性能,例如耐油、耐介质等,因此单纯选用耐寒性好的橡胶往往不能满足实际需求,这时就要考虑并用。
增塑剂的作用:
将聚合物由玻璃态转变为高弹态,以显著提高其形变能力,并使形变可逆;
降低聚合物的松弛温度,以减少形变时所产生的应力,从而达到防止脆性破坏的目的;
降低弹性体的玻璃化转变温度,以提高其耐寒性;
降低给定温度下的粘度或给定应力下的粘性流动温度,从而改进聚合物的加工性能;
提高玻璃态聚合物的冲击强度。
主要是选择填空
分批试验法
序贯实验:
根据前面的试验结果安排后面的试验
(黄金分割法、平分法、分数法)
优点:
总的试验数目少
缺点:
试验周期长
同时法:
把所有可能的试验同时都安排下去
(分批实验法:
均分分批试验法、比例分割分批试验法)
优点:
试验总时间短
缺点:
总的试验数比较多
因子:
需要考察的影响试验胶料性能指标的因素
水平:
每个试验因子可能取值的状态
交互作用:
各试验因素间的相互综合影响的作用
正交表的表示
La(bc)
L——正交表
a——试验次数
b——各因素可安排的水平数(几个变量)
c——列数(试验因素数)
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