现代工业橡胶配方设计是橡胶制品生产过程中的核心环节,它涉及到橡胶制品的性能、成本和加工工艺的优化平衡。橡胶配方设计的基本概念是通过合理的搭配各种原材料,包括生胶和配合剂,以满足制品规定的使用性能和加工性能要求。一个完整的配方应该包括胶料的名称、用途、配合剂的种类和用量、生胶含量、密度以及胶料的物理性质。
配方设计时需遵循一些基本原则。必须充分理解制品的性能需求和使用环境,确保半成品的性能优于成品指标的15%。面对多方面的性能要求,需要抓住主要性能指标,兼顾次要指标。此外,对于多部件制品,要从整体角度考虑,平衡使用性能与加工性能,并考虑配合剂间的相互影响。环保和成本控制也是设计时不可忽视的因素。
配方设计的程序包括以下几个步骤:首先进行调研,了解制品的使用条件,如温度、压力、接触介质等;然后是选材,根据调研结果选取合适的生胶和配合剂,初步确定配方;接着是配方筛选,通过实验确定反映产品性能的测试方法;之后是检验,制作样品验证配方效果;再定加工工艺,根据试验结果制定加工条件;最后是综合评定制品的性价比。
橡胶配方有多种表示方法,如基本配方以生胶质量为100份,其他配合剂的质量份数相对表示;质量百分数配方中,所有成分以胶料总质量的百分比表示;体积百分数配方基于胶料总体积;生产配方则根据炼胶机容量转换为实际生产投料量。
配合体系与制品性能密切相关。拉伸强度是衡量橡胶制品质量的重要指标,受到橡胶品种、硫化体系等因素的影响。不同橡胶品种的拉伸强度不同,极性取代基或芳基的橡胶通常具有较高强度。硫化体系中,交联密度对拉伸强度有显著影响,存在一个最优的交联密度值。交联键的类型也至关重要,弱交联键可以提高拉伸强度,比如通过适当调整硫黄用量和选择特定促进剂。
现代工业橡胶配方设计是一门结合科学与实践经验的技术,需要综合考虑众多因素,以实现制品性能、成本和加工性的最佳平衡。通过深入研究和实验,可以不断优化配方,提升橡胶制品的整体性能。