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
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。
配方设计程序大体上用几句话可以概括；即；
& q5 @9 {& H6 w% |8 |3 O
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；
: \/ j# F4 h* U' e# ~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。
& G. z' M  ?% w) D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。
, u9 b/ d) |) s( `: k$ A) [; m- l工艺操作体系的构成；操作助剂、着色剂、特殊加工助剂等。
0 m5 G. F: m) b6 C+ }3 |; L
" w7 Z/ ^' ?6 P八大剂的有效配合；
* Z3 q1 u8 R6 V9 Z- ~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！
0 e2 \7 ~+ Y) @9 D% X  d. y- {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；
" K/ D1 t. f' k  e# h% k) g+ }- \5 c物理指标；
4 L# I5 {1 Y  {- ^* ^+ N拉伸强力≥21.5Mpa
; _6 j0 K1 F, Y8 C# @扯断伸长率≥550%
" F$ s; l; h- ^) m) {# j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；
4 _4 s! O0 Y+ I$ a. g4 u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 。
$ M! m$ L6 F8 J4 Y0 P% r* C防老体系的选择；
' A; z6 i! H) W# J0 d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。
$ ~. d/ v' Y: f补强填充体系的选择；
6 v7 e' V; S$ o* d& f" d" p; p. I0 `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。）
. ?4 W3 K. x% l+ E工艺操作体系的选择；
' T0 i6 l( _% i+ E9 J, e: A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。）
1 h4 E2 \! c! O; k; X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
' M3 x; R: z9 w9 E' Y) }: NBR               40
8 `" T+ ?6 U( BZno              4
SA               3
NOBS             0.7
S                1.8
RD               1.5
' Q& o/ s9 p1 W1 o' ^5 P4010NA           1.5
$ l4 `; u  b5 t# J9 A. t# C防护蜡           0.8
粗石蜡           0.6
- v9 F3 [3 ?: [# W$ d3 f; hN220             56
芳烃油           8
合计；           177.9
+ `# l% P% A& }' y" d) c经几次试验，得出结果如下；
# z" p5 m" y3 I* Y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
' t# m3 v9 Q& y- n' G硬度；65  永久变形；20%  阿克隆磨耗；0.21 基本符合要求。
" p6 ~1 j% i" t6 F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。
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
% _% L4 o! C& p9 |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。

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

! H% h3 ]+ I, z. I                               
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2 w1 o' n4 k6 T5 H3 f7 e把实验所用的药品啊 牌号贴出来啊
+ k' K* L6 R6 \1 Z& G  ^- S& F还有炼胶工艺设备呢
% ^( P# u+ {8 C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

- H( _; V) |5 p" @                               
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* ?- I! c9 e% f. w1 J0 v4 M把实验所用的药品啊 牌号贴出来啊
1 ]1 O) R. m: O& O还有炼胶工艺设备呢
: t$ f2 [7 T3 r  T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！
我这不是论文只是交流！
4 l9 H# B+ N5 U& }- A4 q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。
这个是非常重要的。
6 p$ _4 S& w% W% E! b& t1 n
' m* B2 F/ c  K2 R$ y: r/ K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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# u" a9 P: R0 ?0 H! T1 A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

5 Y4 Z; ?) ]: ~' U, I* v9 B5 D, v                               
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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。
7 m7 f1 r8 A3 S4 f5 z
& `* u: F9 P  }9 x' s% T: Z1 w您真的要做输送带啦？

是真的，以后请多指教！
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原帖由 zhangxijun 于 2008-12-18 22:30 发表

                               
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6 h. [3 Q6 _( m( Q: x. P- z学习 谢谢 谢谢指导
6 f  K0 U" h6 A) b+ K/ B; _==============
% o# ]$ P& ~1 Q# g  D分析这么准确 一次搞定

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。