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[配方] 丁腈橡胶怎么降低压变

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发表于 2025-2-13 14:36:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

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3305       100! Q& p+ X4 u! k# q
550         208 B" V  U9 f, i
774         56
6 j# s4 O; \0 g" rDOP        129 T+ q+ E  o  f# P$ X/ q
ZNO        5- ?% W5 \: z# T( I
SA          1.5- r% U  L. ]2 `4 z2 {' g
RD         1.5
' C8 O# i4 W, V4 X5 G0 k4 P7 lMB         1.53 J: r) \% q7 b( ^) ?5 y
WB222    1, ?& K% F' I  j( A0 i9 B  V& f, f
AC617     1% N$ N; v( y9 n% D3 t
CZ         1.5( O' l  I$ E& D$ k
TT         1.5% @. U+ n/ v, _) C& X' v' p; g
DTDM      1
' N+ R1 Y( [' R' a' e, WS           0.5
. @0 H# H9 g( N1 W' t% x
* e4 |! S/ l+ Z8 Q哪位大佬帮忙看看这个配方(B型,125度*24小时)现在做出来压变25,怎么调整一下做到20以下啊。
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发表于 4 天前 | 显示全部楼层
大家期待的AI优化结果,果真是无比强大& h! q) K$ }5 F% e7 E2 w2 E& W$ P7 i
5 |# T) n& k+ d6 n% U% Y
嗯,用户给了一个丁腈橡胶的配方,现在需要优化,把B型压变从25%降到20%以内。首先,我需要理解压变的影响因素。压变,也就是压缩永久变形,主要和橡胶的回弹性、交联密度、填料类型和用量、硫化体系等有关。
% h( n) g/ g' v; C
( N+ E6 w4 E6 B0 h: _9 _原配方用的是南帝丁腈胶3305,100份,炭黑N550 20份,N774 56份,油DOP 12份。其他助剂包括氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、MB,脱模剂,蜡,促进剂CZ、TT、DTDM和硫磺。硫化体系看起来是半有效体系,因为用了DTDM和硫磺,可能生成较多单硫键,交联密度可能适中。但压变25%可能交联密度不够,或者填料太多,或者增塑剂影响。: ]6 l% i- \6 J* v

: D( }7 A2 Y7 m! e首先,考虑硫化体系。促进剂CZ和TT是次磺酰胺类和秋兰姆类,可能硫化速度较快,但DTDM作为硫给予体,可能生成更稳定的交联键。硫磺用量0.5份,可能属于低硫高促体系。可能需要调整硫化剂和促进剂的配比,增加交联密度,从而提高弹性,降低压变。例如,增加硫磺用量,或者调整促进剂比例。但硫磺过多可能导致耐热性下降,所以需要平衡。或者考虑使用过氧化物硫化体系,但丁腈胶通常用硫磺硫化,过氧化物可能不太适合。2 y+ Q# M- I8 y; ~- F! ^
) |+ w  f4 [* U: s9 D: ]
其次,填料方面,N550和N774都是炭黑,N550比表面积较高,补强性较好,N774粒径较大,补强性较弱。总炭黑用量76份,可能偏高。高填充量会导致压变增加,因为填料阻碍分子链回弹。可能需要减少炭黑总量,或者替换部分炭黑为白炭黑或其他补强填料,但白炭黑在丁腈中分散可能有问题。或者调整两种炭黑的比例,减少N774用量,增加N550,但需要平衡硬度和加工性。
; {+ N1 S7 n/ X: [
( H5 k+ y4 u/ I" \8 B& u增塑剂DOP用量12份,DOP是邻苯二甲酸二辛酯,作为增塑剂,用量过多可能导致压变增大,因为增塑剂在高温下迁移或挥发,导致橡胶变硬,或者本身增塑剂降低交联密度。可以考虑更换为耐高温的增塑剂,如TP-95或高分子量的增塑剂,或者减少DOP用量。不过减少DOP可能会影响加工性和柔软度,需要测试。+ V# N' Z& b+ O; J

3 |, P6 l9 u9 ]5 F# M( {" T1 U防老剂RD和MB是抗氧剂和防老剂,可能足够,但可能需要增加用量或更换更高效的防老剂,比如增加防老剂445,或者并用更多种类,提高耐热老化性能,从而减少压变。因为压变测试是在高温下进行,老化可能导致交联结构破坏,防老剂不够的话会加剧变形。5 C. Z) m$ k% x! j/ E+ @
$ f4 `( D  B1 ^5 E! n
脱模剂和蜡的用量可能影响不大,但蜡的迁移可能在表面形成保护层,减少热氧老化,可能有一定帮助。低分子聚乙烯蜡1份,可能还可以,但需要确认是否过量导致喷霜。) Q  B- o+ i1 p5 L

# A) r- T. e' N1 }8 A9 C氧化锌用量5份,正常,硬脂酸1.5也正常,作为活化剂。5 n& ~% C& K! n6 |# X# O
' |: w- |% W* k. g/ }
可能的优化方向:
4 R# k3 ?: a5 i" t) D2 S) r
& l2 @6 R2 g/ I) J- E1. 调整硫化体系:增加交联密度。比如,硫磺从0.5增加到0.8,或者调整促进剂比例。或者减少DTDM,改用更多的硫磺,但DTDM可以生成更稳定的交联键。或者增加促进剂TT的用量,因为TT是超速促进剂,可以增加交联速度,但可能影响焦烧时间。需要平衡。  T+ q0 S" M) ?" r& f% y

2 G) N) W: i( p. ^8 \2. 减少炭黑总量,尤其是N774,因为它的结构度低,补强性差,可能增加压变。比如减少N774到50份,增加N550到25份,这样总炭黑75份,稍微减少,同时提高补强性,可能降低压变。. V9 a/ B3 [, L5 h
: \0 B1 I% R9 _( i8 K
3. 更换增塑剂DOP为耐高温的,如TP-95,或者减少DOP用量到10份,同时调整油量可能影响硬度,需要测试。7 ~  {$ [+ u! C
+ q" L9 S% a' V7 `" W, ^8 _
4. 添加少量液体丁腈橡胶作为增塑剂,既能增塑又不会迁移,提高耐热性。
/ a, l2 e) Q) @% Z9 L' B* K* \+ y! {! D. w  V) R2 i
5. 增加防老剂用量,比如RD和MB各增加到2份,或者添加其他防老剂如445。
, K/ U/ h) v# A3 J; v! W5 A- P, e/ g  d+ }: V5 d) z3 I' r( n
6. 检查硫化条件是否足够,是否欠硫,延长硫化时间或提高温度可能改善交联密度,但用户可能希望保持硫化条件不变,仅调整配方。
& S& o4 l2 h6 i+ r$ V/ _* k' H
1 ~- X% W2 Z, |0 Z: }- v例如,可能的优化配方:
# s: w3 `& Y5 a0 V, N  `% r
! ?) W3 l! a6 M" V* ]南帝丁腈3305 1001 }8 q- U1 y1 `2 a) i1 e
, A" o# a$ p: u* L% _
N550 25
8 h" |& U7 M  a* C) u, X+ Y- A9 q, f6 X9 W
N774 509 Z+ A+ s4 r7 A( s9 A/ A! K1 d
; U, J4 |5 J% V1 x9 x
DOP 103 s& F" v5 R( ]

2 E8 z5 S# B  g9 ^+ h1 w% |  X4 {0 M氧化锌5' z1 x; W! {' f& o5 l; R* F

- |3 o2 Z8 t6 k8 t" X! R, d3 h硬脂酸1.5
* Y! H) T! o3 e4 h% r* ^$ Z) t! M# ]
5 e* e/ Q5 w& V. x0 q, R, {2 G* {RD 2
3 p7 ~) f4 |% L& O
7 X9 g$ V, R" f0 v2 KMB 24 p6 q$ v+ A6 P" v  d

& {& H# ]4 d* }  ?脱模剂1
3 _* _. M6 e$ z5 R1 j8 y% v! A
( d$ y$ H" }9 m% k. q' r蜡1
# ?1 Y, p  j, t- O; e& b# w5 g* F9 K4 K. z0 \8 @- [6 B4 ?" ^9 r' W8 w
促进剂CZ 1.5
" a9 n# d9 P1 J  W! ?; d) c
1 B4 f4 f1 ~+ h/ N' WTT 1.54 z0 a  Y; ]# X$ V. J
" Z5 |) ]2 Z# J/ V
DTDM 1( u5 V( X+ z6 y9 S( G# r4 _' N

  L+ b; t  a  d+ z- ], OS 0.8
3 r) z# E9 U- _+ S) w0 }) N# v$ d; J2 U5 z7 u) M3 `2 E
这样,炭黑减少到75份,增塑剂减少,防老剂增加,硫磺稍增。或者尝试更换部分炭黑为白炭黑,但可能影响混炼。5 D. y/ G, D5 Y# N+ ~

& A. |) l5 C4 P! D/ n另外,可能可以添加少量甲基丙烯酸锌(ZMMA)提高交联密度,或者使用助交联剂如TAIC,但需要考虑成本。
/ m# g+ C  n9 _) f, _4 r# y" \# E% O  O, S1 B
需要逐步调整,每次改变一个因素测试压变。但用户可能需要具体建议,所以综合以上因素,给出可能的调整方向。
; Y4 Z( w9 \0 C8 y
* S; t0 Q# C9 R9 d! F+ t) d0 w为了将B型压变从25%优化至20%以内,需从硫化体系、填料、增塑剂和防老剂等方面进行系统性调整。以下为分步优化方案:
# m7 `; ?  E; \* Y--$ w, ~0 \4 {; W: u. t5 _
4 M7 o' X* l, w# x# B
### **1. 硫化体系优化(核心调整)**
* G" g+ k5 P; g+ L3 p8 u5 H- **增加交联密度**:  
  `) o7 ^! b# I4 |: y  - **硫磺(S)**:从0.5份增至0.8~1.0份,提升交联网络密度。  # Q# R6 ^, @  O- C: n2 d7 q6 E
  - **DTDM**:从1份增至1.2~1.5份,生成更稳定的单硫键,改善耐热性。  # [0 E( I8 ], b  S' H( r
  - **促进剂比例**:TT(超速促进剂)可略微减少至1.2份,平衡焦烧时间;CZ保持1.5份。
% ]0 L& o; V( d0 B6 [
) o; T/ M) ?9 ?5 A6 Y- **替代方案**:  9 S" ^3 w7 [; C2 n! x
  若硫磺体系难以达标,可尝试 **过氧化物硫化**(如添加1~2份DCP),但需验证与丁腈胶的相容性。
5 N; U/ Q! u0 T8 C
+ e, f3 c6 d5 M, w---
+ y% j+ ]# G% y/ p: t
& w% c* m2 h# m: }### **2. 填料调整(降低压变关键)**& U: S* }2 i! E) e6 }4 X
- **减少炭黑总量**:  
  I. @! r) d" [& M2 `; D% C0 H  - **N774(低补强)**:从56份降至50份,减少非活性填充。  9 r, P! E3 O8 H  [/ u0 r
  - **N550(中补强)**:从20份增至25~28份,维持补强性并降低总炭黑量(总份数75~78)。  % u& @, [% h# P! t3 i
  - **可选**:添加5~10份 **白炭黑(如Aerosil 200)**,并用硅烷偶联剂(如Si69 1~2份)改善分散,提升弹性。( C" B6 \# p1 ^, }
  h; U) |  y/ W" w2 _; f
---
9 b% ?/ f6 c3 m% a3 M
! K0 W! U. z7 S* G. g$ b& q9 I. J( ~### **3. 增塑剂优化**7 O/ \6 |$ ?# a+ @
- **替换DOP为耐高温增塑剂**:  ) H( z& i. g) D5 H/ ~
  改用 **TP-95(偏苯三酸三辛酯)** 或 **Polyester增塑剂**(如TOTM),用量保持12份或略减至10份,减少高温迁移。- ~, R8 D8 ]' n$ W, ?& l

  X( I+ Y. V& |---
0 x% I( o4 R1 {) c2 R' z
, v: M! B; _: f3 h: r### **4. 防老体系增强**5 r; g* D) y4 u: P) L$ {0 m
- **增加防老剂用量**:  # w, v! O! r9 a& @$ t1 g, `
  - **RD**:从1.5份增至2.0份。  & ?" U2 m/ s5 |; n
  - **MB**:从1.5份增至2.0份。  
- v" [# r! g4 N" o  - **添加445防老剂**:1~1.5份,协同提升耐热氧老化性能。, M$ I: T+ Z: V, b, x3 u
$ c( P& @6 v9 `& S5 H
---
. q( X/ m5 q! _7 U; L6 y
& L5 ^- G9 D* E### **5. 其他辅助调整**
, H+ U" Z6 |' ]- **添加液体丁腈橡胶(LNBR)**:5~10份,替代部分DOP,改善增塑且不迁移。  
: P3 l. T% |+ a+ E( M- **低分子聚乙烯蜡**:可增至1.5份,增强表面防护,减少热氧渗透。  1 j* i0 l8 r6 Q( `6 Q$ N
- **氧化锌/硬脂酸**:保持原比例,确保硫化活化。
) X- E7 R* C' p6 ^6 w! Q* F
/ P( K' o" L/ P. {1 J5 S* Z! k---
/ t; c( D* d6 R* _# }3 D# I. U% Y* u; C4 p) O1 z/ V/ l) a
### **优化后配方示例**
& Q0 g" E. q& q9 C$ [; l| 组分            | 原配方(份) | 优化配方(份) | 调整目的                     |- I% M& w3 I/ M
|-----------------|--------------|----------------|------------------------------|7 b' j( p$ K1 Y
| 丁腈胶3305      | 100          | 100            | 基体不变                     |! S8 B' y) V4 ]3 a6 v$ `4 a
| N550            | 20           | 28             | 提高补强性                   |
5 L+ O; L5 S9 ?| N774            | 56           | 50             | 降低非活性填充               |$ ]  o- i. v! G
| DOP             | 12           | 10(换为TP-95)| 减少迁移,耐高温             |
. T6 _1 m/ l0 w# \4 r5 O4 v4 c| S               | 0.5          | 0.8            | 增加交联密度                 |
7 e9 Y% r& J# H* q& O| DTDM            | 1            | 1.2            | 稳定交联键                   |) O, }' ]; u1 S% [. V4 A
| RD              | 1.5          | 2.0            | 提升抗老化                   |
- m$ G- f1 Q! L3 z" ?9 K5 G| MB              | 1.5          | 2.0            | 协同防老                     |
# ]% _, r: f) q3 N  g! M( L| 液体丁腈橡胶    | -            | 5              | 耐迁移增塑                   |
8 d, X/ l: X; c% Z+ W| 其他组分        | 不变         | 不变           | 维持加工性与硫化平衡         |2 d+ s* I* S( Z' \7 V$ ]

, i$ e6 T( G3 P6 s7 t---- J" B6 z0 ]' U9 U% |

8 a7 V" d' L& T  {! Q' \& {### **验证与微调建议**
5 r7 V6 S- }+ D" n1. **硫化曲线测试**:确保T90时间合理,避免过硫或欠硫。  
1 K$ T8 e' y. p# ^2. **硬度与力学性能**:调整填料后需确认硬度(可能略有上升)。    x9 D2 h( K5 |4 A$ j9 ^
3. **热老化测试**:125℃×24h后测试压变,若未达标,可微调硫磺/DTDM比例或进一步减少N774。
8 ]6 i5 C4 w  l5 z
& c/ ~) E* i3 \- @通过上述调整,交联密度和填料分布的优化将显著降低压缩永久变形,同时保持材料综合性能。建议采用梯度实验验证最佳比例。
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发表于 2025-2-13 14:49:37 | 显示全部楼层
改变一下硫化体系,增加交联密度
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发表于 2025-2-13 15:16:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 hylovewuyun 于 2025-2-13 15:18 编辑 . |3 o7 B; a4 g( a* S% X

; p' e4 |8 `; {+ M7 T1 p' }现有的配比看不出来太大问题,算比较正常的配方,要提高的话可以尝试用28系列生胶,生胶门尼也适当提高(有可能影响流动性),这么正常的配方还在用DOP实在不理解,不管环保的吗,硫化体系中硫磺用量还可以适当减少到0.3份以内,TT拆分为TETD加TT,各用到1份,另外油的用量可以适当减少到 5-10份,另外加点氧化镁也可能有奇效,还有一点工艺上增加二烤,这个不知道原来的又没做
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发表于 2025-2-13 15:18:32 | 显示全部楼层
学习学习
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发表于 2025-2-13 15:39:47 | 显示全部楼层
炭黑都换成半补强或是喷雾,油换掉,RD换成4020,增加二硫,估计在20边缘。
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发表于 2025-2-13 16:30:13 | 显示全部楼层
CZ/TT/DTDM  2/2/2 不要硫磺
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发表于 2025-2-13 16:55:36 | 显示全部楼层
同意楼上的,不用硫磺;或者用天然气半补强试试,压变比较好
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发表于 2025-2-13 17:00:22 | 显示全部楼层
现在还有人用DOP啊,邻苯问题不考虑吗
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发表于 2025-2-13 17:13:55 | 显示全部楼层
确实,促进剂量不够,未防止喷霜,要多品种少量。
8 h! }% e3 {0 ]填充量大也是方法,对硬度影响小的CC,陶土可加一些。
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
配方搭配问题不大,还要降压变的话,得换胶种了,3305的压变一般。
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