橡膠配方設(shè)計的原則
橡膠配方設(shè)計的原則可以概況如下:
1、 保證硫化膠具有指定的技術(shù)性能,使產(chǎn)品優(yōu)質(zhì);
2、 在膠料和產(chǎn)品制造過程中加工工藝性能良好,使產(chǎn)品達到高產(chǎn);
3、 成本低、價格便宜;
4、 所用的生膠、聚合物和各種原材料容易得到;
5、 勞動生產(chǎn)率高,在加工制造過程中能耗少;
6、 符合環(huán)境保護及衛(wèi)生要求;
任何一個橡膠配方都不可能在所有性能指標(biāo)上達到全優(yōu)。在許多情況下,配方設(shè)計應(yīng)遵循如下設(shè)計原則:
① 在不降低質(zhì)量的情況下,降低膠料的成本;
② 在不提高膠料成本的情況下,提高產(chǎn)品質(zhì)量。要使橡膠制品的性能、成本和加工工藝可行性三方面取得最佳的綜合平衡。用最少物質(zhì)消耗、最短時間、最小工作量,通過科學(xué)的配方設(shè)計方法,掌握原材料配合的內(nèi)在規(guī)律,設(shè)計出實用配方。
橡膠配方的表示形式
原材料名稱 |
基本配方
/質(zhì)量份PHR |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方/% |
體積分?jǐn)?shù)配方/% |
生產(chǎn)配方
/KG |
NR
硫磺
促進劑M
氧化鋅
硬脂酸
炭黑 |
100
3
1
5
2
50 |
62.20
1.86
0.60
3.10
1.24
31.00 |
76.70
1.03
0.50
0.63
1.54
19.60 |
50
1.5
0.5
2.5
1.0
25.0 |
合計 |
161 |
100.00 |
100.00 |
80.5 |
天然橡膠(NR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
NBC標(biāo)準(zhǔn)
試樣編號 |
質(zhì)量份 |
原材料名稱 |
NBC標(biāo)準(zhǔn)
試樣編號 |
質(zhì)量份 |
NR
氧化鋅
硬脂酸 |
—
370
372 |
100
5
2 |
防老劑PBN
促進劑DM
硫磺 |
377
373
371 |
1
1
2.5 |
注:硫化時間為140℃×10min,20min,40min,80min。NBS為美國國家標(biāo)準(zhǔn)局編寫
丁苯橡膠(SBR)基礎(chǔ)配方
原材料
名稱 |
NBC標(biāo)準(zhǔn)試樣編號 |
非充油SBR配方 |
充油SBR配方 |
充油量25phr |
充油量37.5phr |
充油量50phr |
充油量62.5phr |
充油量75phr |
非充油SBR
充油SBR
氧化鋅
硬脂酸
硫磺
爐法炭黑
促進劑NS |
—
—
370
372
371
378
384 |
100
—
3
1
1.75
50
1 |
—
125
3.75
1.25
2.19
62.50
1.25 |
—
137.5
4.12
1.38
2.42
68.75
1.38 |
—
150
4.5
1.5
2.63
75
1.5 |
—
162.5
4.88
1.63
2.85
81.25
1.63 |
—
175
5.25
1.75
3.06
87.5
1.75 |
Phr指每百質(zhì)量份橡膠的分量數(shù)
注:硫化時間為145℃×25min,35min,50min
氯丁橡膠(CR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
NBC標(biāo)準(zhǔn)
試樣編號 |
純膠配方 |
半補強爐黑
(SRF)配方 |
CR(W型)
氧化鎂
硬脂酸
SRF
氧化鋅
促進劑NA-22
防老劑D |
—
376
372
382
370
—
377 |
100
4
0.5
—
5
0.35
2 |
100
4
1
29
5
0.5
2 |
注:硫化時間為150℃×15min,30min,60min
丁基橡膠(IIR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
NBC標(biāo)準(zhǔn)
試樣編號 |
純膠配方 |
槽黑配方 |
高耐磨炭黑
(HAF)配方 |
IIR
氧化鋅
硫磺
硬脂酸
促進劑DM
促進劑TMTD
槽發(fā)炭黑
HAF |
—
370
371
372
373
374
375
378 |
100
5
2
—
—
1
—
— |
100
5
2
3
0.5
1
50
— |
100
3
1.75
1
—
1
—
50 |
注:硫化時間為150℃×20min,40min,80min;150℃×25min,50min,100min
丁腈橡膠(NBR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
NBC標(biāo)準(zhǔn)試樣編號 |
瓦斯炭黑配方 |
NBR
氧化鋅
硬脂酸
硫磺
促進劑DM
瓦斯炭黑 |
—
370
372
371
373
382 |
100
5
1
1.5
1
40 |
注:硫化時間為150℃×10min,20min,80min
順丁橡膠(BR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
NBC標(biāo)準(zhǔn)試樣編號 |
HAF配方 |
BR
氧化鋅
硫磺
硬脂酸
促進劑NS
HAF
ASTM型103油 |
—
370
371
372
384
378
— |
100
3
1.5
2
0.9
60
15 |
注:硫化時間為145℃×25min,35min,50min
異戊橡膠(IR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
NBC標(biāo)準(zhǔn)試樣編號 |
HAF配方 |
IR
氧化鋅
硫磺
硬脂酸
促進劑NS
HAF |
—
370
371
372
384
378 |
100
5
2.25
2
0.7
35 |
注:硫化時間為15℃×20min,30min,40min,60min。純膠配方采用天然橡膠基礎(chǔ)配方。
三元乙丙橡膠(EPDM)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
EPDM
氧化鋅
硬脂酸
促進劑M |
100
5
1
0.5 |
促進劑TMTD
硫磺
HAF
環(huán)烷油 |
1.5
1.5
50
15 |
注:硫化條件在第三單體為DCDP時為160℃×30min,40min,第三單體為ENB時為160℃×10min,20min
氯磺化聚乙烯(CSM)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
黑色配方 |
白色配方 |
CSM
SRF
一氧化鉛
活性氧化鋅
促進劑DM
促進劑DPTT
二氧化鈦
碳酸鈣
季戊四醇 |
100
40
25
—
0.5
2
—
—
— |
100
—
—
4
—
2
3.5
50
3 |
注:硫化時間為153℃×30min,40min,50min
氯化丁基橡膠(CIIR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
CIIR
硬脂酸
促進劑DM
氧化鎂 |
100
1
2
2 |
HAF
促進劑TMTD
氧化鋅 |
50
1
3 |
注:硫化時間為153℃×30min,40min,50min
聚硫橡膠(PSR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
ST配方 |
FA配方 |
原材料配方 |
ST配方 |
FA配方 |
PSR
SRF
促進劑DM
氧化鎂 |
100
60
1
6 |
100
60
0.5
— |
氧化鋅
促進劑DM
促進劑DPG |
—
—
— |
10
0.3
0.1 |
注:硫化時間為150℃×30min,40min,50min
丙烯酸酯橡膠(ACM)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
ACM
快壓出炭黑FEF
硬脂酸鉀 |
100
60
0.75 |
防老劑RD
硬脂酸納
硫磺 |
1
1.75
0.25 |
注:硫化條件為一段166℃×10min; 二段硫化180℃×8h。
混煉型聚氨酯橡膠(PUR)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
PUR
古馬隆樹脂
促進劑M
促進劑DM |
100
15
1
4 |
防老劑Caytur 4
硫磺
HAF
硬脂酸鎘 |
0.35
0.75
30
0.5 |
注:硫化時間為153℃×40min,60min
氯醇橡膠(CO)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
CO
硬脂酸鉛
FEF |
100
60
0.75 |
鉛丹
促進劑NBC
促進劑NA-22 |
1.5
2
1.2 |
注:硫化時間為160℃×30min,40min,50min
氟橡膠(FKM)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
FKM(Viton型)
MT炭黑 |
100
20 |
氧化鎂
硫化劑Dink 3# |
15
3.0 |
要求耐水性時用11質(zhì)量份氧化鈣代替氧化鎂,要求耐酸時用PbO作吸酸劑。
注:硫化條件為一段150℃×30min; 二段硫化250℃×24h。
硅橡膠(Q)基礎(chǔ)配方
原材料名稱 |
質(zhì)量份 |
Q
硫化劑BPO |
100
0.35 |
注:一段125℃×5min; 二段硫化250℃×24h。
國外載重汽車輪胎胎面膠配方
單位:質(zhì)量份
原材料 |
大型載重胎胎面膠 |
中型載重胎胎面膠 |
胎側(cè)膠 |
胎冠膠 |
胎面基部膠 |
胎冠膠 |
胎面基部膠 |
NR
BR
SBR
硬脂酸
氧化鋅
微晶蠟
防老劑
操作油
硬質(zhì)炭黑
防焦劑
促進劑
硫磺 |
50
30
20
2
5
2
3
11
55
0.7
1.3
1.6 |
20
45
35
2
5
—
2.5
11
60
0.7
1.2
1.6 |
—
30
70
2
3
2
3
11
60
0.7
1.3
1.8 |
—
45
55
2
3
—
3
11
65
0.7
1.3
1.8 |
—
30
70
2
3
2
3
12
55
0.6
1.1
1.2 |
合計 |
181.6 |
184.0 |
184.8 |
187.8 |
179.9 |
含膠率% |
55.07 |
54.35 |
54.11 |
53.25 |
55.59 |
國內(nèi)載重汽車輪胎胎面膠配方
類型 |
胎冠膠配方 |
胎肩膠配方 |
胎側(cè)膠配方 |
原材料 |
NR/
BR |
NR/
BR |
NR/
SBR |
NR/BR/
SBR |
NR/
BR |
NR/
BR |
NR/
BR |
NR/
BR |
NR/BR/
SBR |
NR
BR
SBR
氧化鋅
硬脂酸
石蠟
微晶蠟
防老劑4010NA
防老劑4020
防老劑RD
防老劑BLE
防老劑A
防老劑H
三線油
機油
芳烴油
錠子油
礦質(zhì)膠
古馬隆
ISAF
N339
HAF
SRF
GPF
FEF
促進劑CZ
促進劑NOBS
促進劑DM
硫化劑DTDM
S |
70
30
—
4
2
—
1
—
1
1.5
—
—
—
—
—
6
—
—
—
—
50
—
—
—
—
—
0.7
—
—
1.5 |
50
50
—
4
3
1
—
1
—
1.5
—
—
—
7
—
—
—
—
—
53
—
—
—
—
—
0.65
—
—
—
1.2 |
70
—
30
3
2
1
—
1.5
—
1
—
—
—
10
—
—
—
—
2
—
—
43
8
—
—
0.65
—
0.15
—
1.8 |
20
30
50
3.5
2
0.8
—
1.5
—
0.7
—
—
—
—
—
10
—
—
—
42
—
12
—
—
—
—
1.4
—
—
1.2 |
70
30
—
4
2.5
—
—
1.5
—
1
—
—
—
—
5
—
—
—
—
—
—
35
—
10
—
—
0.9
—
1.2
0.9 |
82
20
—
10
2.5
—
—
1.5
—
1.5
—
—
—
—
—
6
—
—
—
—
—
30
—
10
—
1.2
—
—
0.5
1.2 |
70
30
—
4
3
1
—
1.5
—
—
1
0.5
—
—
4.5
—
—
—
—
—
—
40
—
10
—
—
0.6
—
—
1.5 |
50
50
—
4
3
1
—
0.7
—
—
1.3
0.5
—
—
—
—
2
3
3
—
—
55
—
—
—
—
0.7
—
—
1.2 |
30
50
20
4
2
1
—
2.5
—
—
—
—
0.3
—
8
—
—
—
—
—
—
20
—
—
35
—
0.6
—
—
1.2 |
合計 |
167.7 |
172.35 |
174.1 |
177.1 |
162.0 |
164.4 |
167.6 |
175.4 |
174.6 |
載重汽車輪胎胎體膠配方
原材料 |
緩沖層膠 |
外簾布層膠 |
內(nèi)簾布層膠 |
油皮膠 |
NR
SBR
再生膠
氧化鋅
硬脂酸
防老劑4010NA
防老劑BLE
防老劑A
防老劑D
HAF
GPF
SRF
輕質(zhì)碳酸鈣
硅鋁炭黑
松焦油
促進劑M
促進劑DM
促進劑CZ
促進劑TMTD
硫磺
防焦劑CTP |
100
7.5
2
0.8
1
1
27
15
4
1.2
0.03
2.5
0.07 |
90
10
5
2
1
1.5
7
11
20
6
0.5
0.6
0.06
2.5
|
90
10
5
2
1
1.5
5
15
15
6
0.5
0.6
0.05
2.5
|
70
30
100
5
2
1
1.5
30
30
20
10
1
0.1
2.2
|
合計 |
162.1 |
157.16 |
154.15 |
302.8 |
胎圈膠膠料配方
原材料 |
鋼絲圈膠 |
三角芯膠 |
鋼絲圈包布膠 |
NR
BR
SBR
再生膠
氧化鋅
硬脂酸
石蠟
環(huán)烷酸跍
SRF
N660
N330
N774
陶土
輕質(zhì)碳酸鈣
松焦油
瀝青
芳烴油
古馬隆樹脂
氧化鐵紅
氧化鉛
防老劑RD
防老劑4010NA
防老劑D
防老劑A
促進劑NOBS
促進劑CZ
促進劑M
促進劑DM
促進劑TMTD
促進劑D
硫磺 |
80
20
10
1
3
70
100
3
3
8
2
0.9
7 |
100
200
24
5
93
170
49
10
12
17
6
2.5
2
1.35
0.15
17 |
25
50
25
5
2
1
80
5
1
1.5
1.2
2 |
100
250
9
6
100
360
8
5
1.5
1.5
6 |
100
5
1
37.5
1.5
0.7
0.15
2.93 |
70
30
5
1
50
10
2
1.5
0.8
0.2
2.93 |
合計 |
307.9 |
709.0 |
198.7 |
847.0 |
148.78 |
173.43 |
內(nèi)胎和氣門嘴墊膠的配方
原材料 |
內(nèi)胎膠 |
氣門嘴墊膠 |
NR/SBR |
IIR |
IIR/EPDM |
CIIR |
普通內(nèi)胎 |
丁基內(nèi)胎 |
NR
SBR(充油)
IIR
EPDM
CIIR
氧化鋅
硬脂酸
氧化鎂
防老劑D
防老劑4010
石蠟
氧化鐵紅
RX-80
HAF
GPF
SRF
FEF
白炭黑
石蠟油
送焦油
瀝青
環(huán)烷油
機油
促進劑DM
促進劑TMTD
促進劑ZDC
促進劑M
促進劑D
硫磺 |
70
41.3
5
2.5
1.5
1
1
13
30
6
1.5
1
0.3
1.3 |
100
5
1
58
16
0.5
1
1.75 |
85
15
5
1
40
25
22
0.5
1.5
1.5 |
100
5
1
70
25
0.5
0.7
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