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[分享] 橡胶配方设计鉴定方法

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发表于 2007-6-3 10:16:22 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国湖南衡阳

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单纯的天然橡胶或合成橡胶,不论是未硫化胶还是硫化胶,其性能都很差难以满足  6 i+ P; l( x0 y: U3 ~0 c( R# I
使用要求。因此长期以来人们对提高橡胶性能,改善加工方法,延长使用寿命等进行了  
# }) K2 T3 Y3 e- L  l大量的实践。结果表明,必须在橡胶中加入各种助剂才能实现上述目的,即必须通过合  2 D2 i1 x( a2 [8 \8 m) }8 {/ w
理的配方设计才能实现。  
8 O! b8 }3 S) O1 j. @: X# N8 w( e! [配方设计,就是根据产品的性能要求和工艺条件合理地选用原材料,确定各种原材  
2 i% Y: ~7 R1 B/ a" j5 z料的用量和配比关系。  # f0 `& I4 G8 x% v/ O
橡胶材料是生胶与多种配合剂构成的多相体系,橡胶材料中各个组分之间存在着复  2 c! P# f  ^  Z# l3 t
杂的物理和化学作用。目前尚不能用理论计算的方法确定各种原材料的配比,也不能确  
$ c( f+ q0 ?7 k  P7 C* |: V2 j9 p切地推导出配方和物理性能之间的定量关系。在一定程度上仍依赖于长期积累的经验。  " l* e. b6 u  W- s1 f* s# L
近年来,由于计算机技术和测试手段的迅速发展,不仅为橡胶配方设计提供了有效  5 i2 m, V* \1 C9 q1 t4 I" ?1 \
的数学工具和分析计算手段,而且还可揭示配方组分与胶料性能之间的关系。有力地促  5 c* _% T' ^' J6 M
进了橡胶配方设计理论的发展,使橡胶配方逐步地从经验型向科学化的方向转化。可以  
) t7 r: e, d2 }, b/ J预见,随着理论和实验手段的进一步完善,人们必将在前人丰富经验的基础上,使配方  $ `+ U! G+ ~2 E  n0 i; ?
设计方法逐步科学化,从而更准确地预测产品的性能,简化实验程序,加快研究进程。  
% {, y" O1 ^4 t本章将首先阐明橡胶配方设计的意义、橡胶配方设计的特点。对橡胶配方设计的原  
+ V. p) W9 F" Q7 v4 F则以及橡胶配方性能的鉴定及测试作概括的介绍。  
$ ^+ Q/ V1 r3 d+ F& n! G  }, L第一节橡胶配方设计的重要性  
3 E. X& j  j/ U1 z0 F" v配方设计是一项专业性很强的技术工作,对产品质量和成本有决定性的影响,此外  2 n% E* a8 v3 H, |2 d2 i* u1 p  q! q
合理的配方又是保证加工性能的关键。因此配方设计在橡胶工艺中是个重要的环节。  
: X- h1 @5 E, G6 ~1 S配方设计的目的不单纯是为了研究原材料的配比组合,更重要的是了解原材料的基  
& ?" p0 f8 e) U3 W: }$ q" e本性质,各种配合体系对橡胶性能的影响,以及与工艺性能的关系,进而了解各种结构  ! v5 C3 T. l4 Y" y
与性能之间的关系。在谋求经济合理的同时,获得最好的综合性能,制成物美价廉的产  
3 i9 M+ Z4 E1 q" x- u品。  
. G/ P" U: l% _9 ?; f尽管各种配方性能要求千变万化,但是在各种性能与结构之间却存在着某种规律性  / G$ E- n% }9 {' H" v% I
的东西。这种规律可以是反映配方设计中的某种趋势,也可以确定一定的定量范围。所    G; @. z: k( D9 g  g, f
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3 z4 K5 c% v0 c' t" K第一编橡胶配方设计  
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以在配方工作中应该注意积累一些基础数据,大量的经验规律可反映某些内在规律性,  ) Q4 g1 f. Q, a7 e8 ^+ V
并注意拟合一切可能的经验方程,这对今后的配方设计工作和理论研究工作都有借鉴和  ! r4 f! @. Y' n9 X
指导意义。一个称职的配方设计人员,应该自觉的研究各种配方与性能的基本关系。  
6 ^6 q! }5 P% E7 V$ N总之,配方设计工作是很有实际意义的工作,其目的是要建立聚合物结构理论与橡  + w; R% q6 [; t
胶配方性能之间的有机联系,从而满足各种实际要求。橡胶配方设计需要做的工作很  ( f- W  S1 ^% Z0 q8 [$ x- j
多,要在短时间内完成较大的工作量,必须运用各相关学科的先进技术和理论,使配方  + y6 K0 D- n( u3 `+ M5 |- K
设计工作彻底从凭经验工作的落后状态中摆脱出来。  
+ [% Y" \9 k7 I- U/ Z; ~第二节橡胶配方设计的特点  
* b7 V8 B; u/ ]: Q% ]; X1 [5 {从年+发现硫黄硫化橡胶开始,橡胶配方设计已有多年的历史,  
6 p6 y3 U; u" E在一个半世纪中,胶料的配方设计经历了一个由低级到高级逐渐发展的过程。与其他材  + x$ E7 V  H$ h5 u, w) Z2 y
料配方不同,橡胶配方设计有其固有的特点,这些特点概括起来有如下几方面:  
) j: D; a/ k2 X. R( g5 f一、橡胶配方的组成是多组分的  
0 Z# s: l6 Y  C" }* c- I$ D4 O5 X一个橡胶配方起码包括生胶聚合物、硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂、补强填充  ( j" g  n) m8 ]2 o2 o3 d
剂、软化剂等基本成分。一个合理的橡胶配合体系应该包括聚合物、硫化体系、填充体  
; k3 j. h( y# k1 N: @8 ^8 B, E5 e& a3 i5 R系、防护体系、软化体系五大部分。所以橡胶配方设计除单因素和双因素变量设计外,  5 ?6 i, H5 J, _& I3 @( V
更多的情况下是解决多因素变量问题。  . r+ j" F% G$ z/ Q3 }
二、橡胶配方设计是个因子水平数不等的试验问题  
% x8 `) }; |1 ]! X& M橡胶配方试验中,因子的水平数往往不等。运用拉丁方或正交表设计试验时,通常  0 k- E; k0 q0 L
每个因子的水平数是相等的,这样在安排试验时将出现麻烦。例如进行这样一个配方设  
! h6 c' W6 t! z$ W计:炭黑的品种作为一个因子,需试验两种炭黑,即炭黑这个因子有二个水平,而其他  
) e6 n0 R& W: \的因子(如软化剂用量)各有三个水平,那么我们在运用正交表.设计配方时,必须  8 E2 }5 i" F! H4 i
凑足炭黑因子也是三水平才能套用。然而这种硬凑的做法是不合理的,因为我们不需要  
' G7 A5 `' x! A  r$ \$ `% [1 ^3 d, F为炭黑这个因素多试验第三个炭黑品种,造成不必要的人力、物力和时间浪费。这样就  
3 }" n$ S% g' v: R# q) }! V出现了活用正交表的问题,使许多水平数不等的试验问题得以解决。虽然这样做配方设  & k3 W5 J9 |' ^. X
计的试验安排和数据的计算分析显得复杂一些,不过以纸面上的配方设计和试验结果计  ; P; a& f8 Q, |% \
算的麻烦来换取人力、物力和时间的浪费,还是合算的。  
+ @- M" J! i. J三、橡胶配方中各组分之间有复杂的交互作用  
/ T- u7 `, }. Q3 T# ?6 X. F2 A4 ?所谓交互作用,是指配方中原材料之间产生的协同效应、加和效应或对抗作用。例  3 q+ u6 P5 \, }8 Z, K3 _& ~
如,各种促进剂之间,防老剂之间的交互作用都很显著。  2 L* x+ ^: w% U1 g$ a
一般配方设计时,对于这种交互作用有两种办法:  
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, L/ z5 R, Z) k5 J) J, W

" Y( ^$ K' z9 K5 V8 }
( b9 F/ X, F. N6  
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第一编橡胶配方设计  
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充分注意这种交互作用,在试验设计时,尽可能周到的考虑它的作用和影响,  
. J( S& A7 m8 @* _甚至可以把它作为一个因子去处理。  
8 q; D( I# n% t8 c避开交互作用的大因子,把一对交互作用大的因子,分别安排在不同的两组实  
5 q. i$ V* P0 E) N验中,使同组试验的因子保持相对的独立性,避免了强烈交互作用的干扰,从而使数据  
8 c  }) B! J; ?2 o# K8 Z# X. D/ _分析简单容易。  
+ V0 ?5 [* C) g+ a四、工艺因素有时对橡胶配方实施有重要作用  # V' a- F) i8 U1 q
为了避免工艺因素的影响,同一批配方试验要固定在同一工艺条件下试验,否则将  
- V3 v1 ~# ^# s9 ?. Q7 d; j* K干扰统计分析,使数据的分析陷入混乱。如果把起决定作用的工艺条件作为一个独立的  
6 P6 T+ m5 Q$ N# Z因子参与试验设计,那么配方工作者平日积累的实践经验就十分重要了,否则实验结果  
7 a! y7 n! _; s. _将是一堆杂乱无章的数据,找不出内在的规律性。  3 w0 r) A7 n! L
配方、工艺条件、原材料、设备、产品结构设计之间存在着强烈的依存和制约关  
7 E# a6 L+ b  g. u' |9 N; f( x系。它们之间的关系可概括为图。
发表于 2007-6-4 21:07:43 | 显示全部楼层 来自: 中国陕西西安
怎么没有下文了,还望楼主继续!
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