转行前的思考-我的配方设计思路

海纳百川

转行前，我的配方设计思路
# w4 F; N( U+ O. h关于配方设计，各种书上都介绍了很多了，根据个人理解程度的不同，设计思路也不同，根据我的心得，把我的设计思路介绍一下，认为有用的可以借鉴，有不同意见的请加以斧正。
5 M! y3 P# C: C  O/ ?. _配方设计程序大体上用几句话可以概括；即；
4 P. ~9 |! i* ~
, R8 C1 k5 {6 m( \. f一个目的；达到预期的（产品需要的）物理机械性能；
根据物性特点正确的选用主胶单用或几种主胶并用；
四大体系；硫化体系、防老体系、补强填充体系、工艺操作体系；
硫化体系的构成；硫化剂、促进剂、活性剂，防焦剂。
" v) y7 m9 [5 N; X6 B  ]6 m防老体系的构成；化学防老剂、物理防老剂。
补强填充体系的构成；补强剂、填充剂。
; k3 U6 l7 j- P1 ^4 W$ J工艺操作体系的构成；操作助剂、着色剂、特殊加工助剂等。
0 ?" L& g# Q- R% {8 ?) j! y3 F
" Y7 p% }' p8 ^) [' v! Y八大剂的有效配合；
也即；合理使用主胶，充分利用八大剂的有效配合，组成四大体系，保证产品物理机械性能！
理论上是这样讲，实际做起来如何呢？我想借助一个配方设计的例子把我的设计思路介绍一下；
例；配方；轻卡胎面胶；
9 i0 b  \+ v% S0 x3 k物理指标；
4 s9 Y4 Y; n# x& b1 I& n拉伸强力≥21.5Mpa
扯断伸长率≥550%
永久变形≤25%
硬度61±4
300%定伸7.8-10.8 Mpa
阿克隆磨耗≤0.24
首先选择主胶；根据轮胎胎面的性能要求；【胎面胶直接与地面接触磨擦应具有较大的牵引力,并要求耐磨损,耐扎刺,防滑和具有缓冲性能。】由于没有其它特殊要求，根据“较大的牵引力, 耐扎刺, 具有缓冲性能，”选择天然胶比较合适，然而提起耐磨来合成橡胶要强于天然橡胶，而合成橡胶中，顺丁胶比较耐磨且价格比较适中，故初步选定主胶为天然橡胶与顺丁橡胶并用。由于制品是轻卡胎面，是一类速度较高负荷偏小的情况，应偏重于磨耗故顺丁胶掺用应稍高，但天然胶的工艺性能比合成橡胶要好，为了工艺性能与磨耗性能兼顾，初步选定NR/BR比例为60/40。
硫化体系的选择；
由于轮胎是多层次的厚制品，硫化体系的硫速配合很关键！硫化工艺宜采用低温长时间硫化，由于胎面最先受热，硫化速度应该最慢，故促进剂首选后效性次磺酰胺类促进剂，硫磺常量。又由于轮胎的动态生热，胎面胶生热要求低，故活性剂氧化锌用量不宜过大。初步确定；NOBS/S/Zno/SA 0.7/1.8/4/3 。
防老体系的选择；
; h  b' D& _  Z" O5 \+ {" Y! O( E* |由于轮胎长期苛刻的动态使用环境，防老体系的构成需非常严格！对臭氧、热氧化、曲挠龟裂的防护必须得当！尤其是曲挠龟裂！（我曾经计算过；6.50-16轮胎以60公里/小时的速度行驶，每小时重力曲挠次数达28000次以上！）所以选择抗热氧老化最优的RD，抗曲挠龟裂最优的4010NA，物理防老剂防护蜡和粗石蜡并用比较合适。初步确定；RD/4010NA/防护蜡/粗石蜡并用。并用比率为；1.5/1.5/0.8/0.6。
补强填充体系的选择；
根据配方的强力，定伸，磨耗的要求，补强体系选用200系列中超炭黑，（炭黑粒径越小，补强效果越好，耐磨程度越高！）考虑到分散困难和生热高等弊端没有选择100系列。炭黑用量选择56份，是适宜用量的上限。（经验。）
3 z8 Y: n: N8 u% y# ~' p工艺操作体系的选择；
5 X8 {9 r6 X# |% f4 |3 ^考虑到胶料硬度要求和合成胶的掺用比例，使用了8份芳烃油。（丁苯胶、顺丁胶与芳烃油相容性比较好。）
根据以上思路，得出基本配方如下；
原材料名称     基本份数
NR               60
BR               40
6 s$ G' C, b$ ]9 k" wZno              4
1 L# C0 P% T. E4 S+ M6 f6 bSA               3
8 T) E. Q0 e6 X+ KNOBS             0.7
, |1 j( w8 [# cS                1.8
RD               1.5
  P' ^) s7 h1 q; }2 H( ~1 P4010NA           1.5
5 W8 @* w0 p( C% ?" `防护蜡           0.8
1 {- V9 \4 `! ~# D' e: `粗石蜡           0.6
N220             56
芳烃油           8
5 m; H0 |5 K% L' {合计；           177.9
经几次试验，得出结果如下；
2 e( X$ X1 @4 b/ I9 T7 ]物理指标；试片硫化条件；142℃×25分；
拉伸强度；22.5Mpa  300%定伸；9.2  扯断伸长率；545
" V, r7 z, m. h. R硬度；65  永久变形；20%  阿克隆磨耗；0.21 基本符合要求。
% d/ R/ e0 |/ S2 o. Z% ]以上是我设计配方的实例。当然各工厂产品不同，物性要求、所用胶料、工艺条件各不相同，但我认为基本设计原则不能违背，否则要走许多弯路！我把我的设计思路谈出来或许对大家有帮助。
9 l8 {+ r5 n5 X, O! j* O要转行了，其他行业的配方设计思路也应该差不多吧。

zhaoyang604

把实验所用的药品啊 牌号贴出来啊
: i; N* b5 P% V# S: y还有炼胶工艺设备呢
这也是影响胶料性质很关键的因素啊

rubbers

百川大哥，又出新新作啦。
3 `% j* r% b6 v( f2 M* Q
基本原则和思路很对。赞同。

胶大

原帖由 zhaoyang604 于 2008-12-18 21:58 发表

# B3 c$ o3 V% A5 k; G                               
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把实验所用的药品啊 牌号贴出来啊
还有炼胶工艺设备呢
' P/ F1 n' v+ b' f' d. K$ T这也是影响胶料性质很关键的因素啊

不是正式论文，没有必要吧。

海纳百川

原帖由 zhaoyang604 于 2008-12-18 21:58 发表

                               
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- K* C) @8 _4 R2 d: j3 \. v把实验所用的药品啊 牌号贴出来啊
7 c0 ^) ~# }% ^还有炼胶工艺设备呢
. k6 e$ |; O" c6 c; j7 B0 v2 w( f1 [这也是影响胶料性质很关键的因素啊

关键不是结果而是设计思路！
; i( P2 t& B/ J9 i8 P& j我这不是论文只是交流！
: o; X) Z  O  I' ^' K; c这都是真实的东西，绝无虚假！

xiengshou

学习了．谢谢分享楼主的经验．

zhaoyang604

总的来说，百川兄的见解还是非常不错的，值得学习！谢谢了！

labs

虽然我不是做轮胎的。但是可以从中学习配方设计的基本理念。
4 J5 B* [! p4 R6 R# f5 f这个是非常重要的。
2 c( N6 x( m, O8 @( T+ [7 s, g1 J6 ~
百川兄，我很敬佩您，总是给大家原创文章，我从您的帖子学习了好多知识。
很谢谢您。
) M4 w: p: q8 _& \
您真的要做输送带啦？

zhangxijun

学习 谢谢 谢谢指导
==============
  i) c" Y. O9 U6 N- L! S: Y分析这么准确 一次搞定

海纳百川

原帖由 labs 于 2008-12-18 22:18 发表

                               
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! N3 m, P( ]4 w; ]0 c4 v0 i" I虽然我不是做轮胎的。但是可以从中学习配方设计的基本理念。
这个是非常重要的。
/ S1 n5 L0 t5 B5 q5 V1 w& s7 O4 [
百川兄，我很敬佩您，总是给大家原创文章，我从您的帖子学习了好多知识。
很谢谢您。
: @2 K% A* S! _* w1 ^' A
您真的要做输送带啦？

% H/ f0 ~+ A6 `/ }2 a8 C是真的，以后请多指教！
" H8 P! _9 @) ]% m==============
1 k# _4 c4 y/ ~0 Y+ B

原帖由 zhangxijun 于 2008-12-18 22:30 发表

/ _$ n* v1 k/ b0 V3 v                               
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$ s4 T% V/ @$ U: i2 w7 X学习 谢谢 谢谢指导
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分析这么准确 一次搞定

* G) Q8 p6 M. c5 G. i其实一次搞定不会那么准确，但凭经验和这么高的含胶率，这个配方不难做。我只是介绍个思路。