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
5 ^" G2 t; K( @5 F/ [# P0 q6 X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。
! ]- G, W9 G# `4 h- a9 h1 U" H( p配方设计程序大体上用几句话可以概括；即；
1 |' }5 C4 U/ M' J4 R$ T8 y# Y
9 ^( l% g8 F( Q/ h- E一个目的；达到预期的（产品需要的）物理机械性能；
. n+ ]  w/ Z% r& T根据物性特点正确的选用主胶单用或几种主胶并用；
5 s2 o; s' n& w! C/ M  q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。
' u1 g% B% R0 W! b& x* F4 n防老体系的构成；化学防老剂、物理防老剂。
6 g) U  n( ]$ J4 A9 `( `补强填充体系的构成；补强剂、填充剂。
工艺操作体系的构成；操作助剂、着色剂、特殊加工助剂等。

4 _* d, D9 f- D  q八大剂的有效配合；
7 ^' _( b* X1 G. w3 I* U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！
+ b8 s( c# A% W4 `5 C! s" K2 a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；
, }: [; g! |* {/ B8 E( ]% b. w物理指标；
5 W" e; a' j2 U* B; }拉伸强力≥21.5Mpa
# Z; K, T0 {4 R# _( _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；
' D+ P' G( s- f4 b: ]! w8 q! T$ ]% y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 。
. t5 q$ {! {) r1 ?/ n4 U& f防老体系的选择；
: \9 O0 R; I% ^# y% y' w3 i2 C# _) I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。
0 e$ ~" I6 ]; k+ x! N% e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。）
# o3 |" |$ [- J工艺操作体系的选择；
& J8 R! A" h1 D$ _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；
# z0 e1 u/ b. }- F0 |5 o+ U原材料名称     基本份数
  D& k/ u3 x3 R( i- Y; g# WNR               60
BR               40
6 b* ]3 ~" W% @& |, G9 {7 N  TZno              4
SA               3
NOBS             0.7
S                1.8
8 q* `1 w. X# |+ U, oRD               1.5
$ W8 i+ d  r7 J* T2 |: n5 b6 X4010NA           1.5
防护蜡           0.8
/ i- m9 d7 n5 ?# `$ ^; c4 b粗石蜡           0.6
N220             56
芳烃油           8
  c8 b1 `, a' _/ r% q合计；           177.9
( s+ \- r* ?' M, z经几次试验，得出结果如下；
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
1 x# L: o! o, Q8 A硬度；65  永久变形；20%  阿克隆磨耗；0.21 基本符合要求。
2 p$ V- `: J2 ~+ J# j& l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。
: c1 R4 p6 A: P- K8 F. ^, p$ G( r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
* [' ]/ u$ N+ v2 I; g还有炼胶工艺设备呢
% w- X- Y5 q, c7 [. w  M. M/ {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。

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

                               
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7 r" q1 L  y. T; _2 E把实验所用的药品啊 牌号贴出来啊
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

) x3 r' O9 q1 G9 `6 t
4 F1 f1 H, b) x" [$ o" q
+ o! A/ g) k- M# t. [6 ~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

8 S, S- o5 c) O) ?6 b3 }                               
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把实验所用的药品啊 牌号贴出来啊
1 O6 `% E! w' t1 M还有炼胶工艺设备呢
! s" l- R' k/ h1 u9 i  s" e7 e- {这也是影响胶料性质很关键的因素啊

! g; j2 q: N& c$ w0 D- }关键不是结果而是设计思路！
# c; M* k2 b0 G1 ?) M  `我这不是论文只是交流！
$ F9 W2 N# Z4 J. E# ]# e  M- L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。
3 E& ]( b3 p8 k3 w# Y这个是非常重要的。

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。

您真的要做输送带啦？

zhangxijun

学习 谢谢 谢谢指导
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$ t+ _0 Z' U% N  H, }+ l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

' p% u- I' P1 F/ R& N& B                               
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# Q( t- h5 Q' j8 q, F, h' Y/ o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。

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。

您真的要做输送带啦？

( _8 F. z. u. }( o是真的，以后请多指教！
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3 l( S( B7 G  y1 ], O) v7 p

原帖由 zhangxijun 于 2008-12-18 22:30 发表

                               
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学习 谢谢 谢谢指导
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1 L! l# u* u& i) ~分析这么准确 一次搞定

* v& ?7 Z3 e; G) w* j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。