橡胶配方设计过程中主要面临几个方面的问题

科大创新

橡胶同塑料、纤维被称为三大合成高分子材料，它具有高弹性，较好的透气性，耐各种化学介质性以及电绝缘性能等。橡胶的这些基本特性使它成为工业上极好的减震、密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接材料。由此而扩展的各类橡胶复合制品迄今已达８万～１０万种之多。橡胶的耗用量每年达到２０００万吨以上，其中有８０％左右是橡胶工业使用，其余２０％用于非橡胶工业。

* S$ @. S  _! c" t1 j7 N5 S无论是天然橡胶还是合成橡胶，如不添加适当的配合剂，很难用来加工制造橡胶制品。因此橡胶中或多或少要配合一定量的配合剂，来提高橡胶使用性能、改善加工工艺性能或降低胶料成本等。这就存在一个向橡胶中加入何种配合剂及加入多少量的问题，即橡胶的配方设计。

& }: h+ [& `. d7 R3 ?0 i# g所谓配方设计，就是根据产品的性能要求和工艺条件，通过试验、优化、鉴定，合理地选用原材料品种和规格，并确定各种原材料的用量配比关系的过程。配方设计不仅直接影响产品的质量和材料成本，而且也影响产品的生产工艺。配方设计过程应该是高分子材料各种基本理论的综合应用过程，是高分子材料结构与性能关系在实际应用中的体现。因此配方设计人员应该具有一定的基础理论和专业基础，特别是在高新技术不断涌现的今天，更应注意运用各相关学科的先进技术和理论，只有把它们和配方设计有机地结合起来，才能设计出技术含量较高的新产品。

此外，配方设计人员在工作中应注意积累、收集、汇总有关的基础数据，并注意拟合一切可能的经验方程，从大量的统计数据中，找出某些内在的规律性。这对今后的配方设计和研究工作都会有借鉴和指导意义。

橡胶配方设计过程中主要面临几个方面的问题：
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一是材料的变化，因为新材料不断涌现出来 （进口材料、复合材料）；各厂家同种材料差别、同一厂家不同批次差别；
1 Y/ h$ Y; }. N% n; \' j0 {' u- i二是价格与性能之间的关系 （即性价比），配方需在保证使用可行的前提下，尽可能降低材料成本；
! G8 v  p+ V5 ]0 e9 E4 B三是新工艺、新设备，还有操作人员变化。配方设计主要目标是不但要达到所需性能，而且工艺性要好。但在实际中一味追求某项要求，过分强调某一方面，如物理机械性能高、工艺性好，很难设计出合理配方，这要求配方设计人员进行平衡，掌握一个度的问题。

( Z) N- A5 p! i: ?9 N橡胶配方的表示方法
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橡胶配方简单地说，就是一个表示胶料中各种原材料名称、规格和用量的配比表。但生产中配方有时则包含更详细的内容，包括胶料的名称及代号、胶料的用途、生胶及各种配合剂的用量、含胶率、相对密度、成本、胶料的加工工艺、工艺性能和硫化胶的物理性能等。同一个橡胶配方，根据不同的需要可以用四种不同的形式来表示：

& c- g- ~2 f+ K, \+ p5 ]（１）基本配方　以质量份来表示的配方，即以生胶的总质量为１００份，其他配合剂用量都以生胶为１００份的相应份数表示。当橡塑并用时，基本配方有时将树脂作为生胶，即生胶和树脂总用量为１００份，有时不将树脂作为生胶，保持生胶的用量仍为１００份。对使用再生胶时，多数情况下基本配方将再生胶作为填充料使用，２　生胶总用量为１００份，当全为再生胶时，基本配方将再生胶用量定为１００份，但应注意不论基本配方表示上如何处理，配合剂用量设计时应将再生胶中橡胶成分进行折算处理，同时还应考虑再生胶中一些配合剂的存在。理论、试验研究和配方书写多为这一形式。
（２）质量 （百）分数配方　以原材料所占的质量百分比来表示的配方。
（３）体积 （百）分数配方　以原材料所占的体积百分比来表示的配方。
（４）生产配方　符合生产使用要求的配方，称为生产配方。即以原材料生产中实际配合用量所表示的配方，生产配方的总量等于炼胶机的容量，当然炼胶机的容量多数时是一个范围。炼胶车间用于作业的配方为生产配方。
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配方的分类：

  L8 C1 V/ |) q' R. G按配方设计的主要目的配方可分为基础配方、性能配方和实用配方。
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1、基础配方基础配方又称标准配方，一般是以生胶和配合剂的鉴定为目的。当出现某种新型橡胶和配合剂，以此检验其基本的加工性能和物理性能。其设计的原则是采用传统的配合量，以便对比；配方应尽可能的简化，重现性较好。
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基础配方仅包括最基本的组分，由这些基本的组分组成的胶料，既可反映出胶料的基本工艺性能，又可反映硫化胶的基本物理性能。可以说，这些基本组分是缺一不可的。在基础配方的基础上，再逐步完善、优化、调整，以获得具有某些特性要求的性能配方。天然橡胶 （ＮＲ）、异戊橡胶 （ＩＲ）和氯丁橡胶 （ＣＲ）基础配方可用不加补强剂的纯胶配合，而一般合成橡胶的纯胶配合，其物理机械性能太差而无实用性，所以要添加补强剂。

目前较有代表性的基础配方实例是以ＡＳＴＭ （美国材料试验协会）作为标准提出的各类橡胶的基础配方。在设计基础配方时，ＡＳＴＭ 规定的标准配方和合成橡胶厂提出的基础配方是很有参考价值的。基础配方最好是根据本单位的具体情况进行拟定，以本单位积累的经验数据为基础。还应该注意分析同类产品和类似产品现行生产中所用配方的优缺点，同时也要考虑到新产品生产过程中和配方改进中新技术的应用。
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4 h/ ~& |( k0 X% v7 g- }; y2、性能配方性能配方又称技术配方，是为达到某种性能要求而进行的配方设计，其目的是为了满足产品的性能要求和工艺要求，提高某种特性等。性能配方应在基础配方的基础上全面考虑各种性能的搭配，以满足制品使用条件的要求为准。通常研制产品时所作的试验配方就是性能配方，是配方设计者用得最多的一种配方。
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& q5 I# ?' U# ^: i; H3、实用配方实用配方又称生产配方。在试验室条件下研制的配方，其试验结果并不一定是最终的结果，往往在投入生产时会产生一些工艺上的困难，如焦烧时间短、压出性能不好、压延粘辊等，这就需要在不改变基本性能的条件下，进一步调整配方。在某些情况下不得不采取稍稍降低物理性能和使用性能的方法来调整工艺性能，也就是说在物理性能、使用性能和工艺性能之间进行折衷。
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/ P; ~5 W/ k. [! W胶料的工艺性能，虽然是个重要的因素，但并不是绝对的、唯一的因素，往往由技术发展条件所决定。生产工艺和生产装备技术的不断完善，会扩大胶料的适应性，例如准确的温度控制以及自动化连续生产过程的建立，就使我们有可能对以前认为工艺性能不理想的胶料进行加工了。但是无论如何，在研究和应用某一配方时，必须要考虑到具体的生产条件和现行的工艺要求。换言之，配方设计者不仅要负责成品的质量，同时也要充分考虑到现有条件下配方在各个生产工序中的适用性。
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实用配方即是在前两种配方 （基本配方、性能配方）试验的基础上，结合实际生产条件所作的实用投产配方。实用配方要全面考虑使用性能、工艺性能、体积成本、设备条件等因素，最后选出的实用配方应能够满足工业化生产条件，使产品的性能、成本、长期连续工业化生产工艺达到最佳的平衡。
. F) \% k4 v& G6 V翁国文 2008年１月

guancaiyun7838

学习啦，楼主说的很详细，看来是专家。

足球是圆的

呵呵 不错噢  虽然有点抄书的成分 不错还是为楼主的用心喝彩

jasson

多谢！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

hong2009

很好，我刚开始看配方，从你这能学习不少

浪子回头

都是老观念，但是还是有用处的，谢谢楼主

fengxinao

谢谢楼主分享！！！！！！！

凌云

好资料，总结的不错。用心良苦。