【Word版本下載可任意編輯】橡膠制品原料配方設計橡膠配方設計1.橡膠的硫化（交聯）交聯是橡膠高彈性的根底，其特點是在一個橡膠分子鏈上僅形成少數幾處交聯點，因此不會影響橡膠分子鏈段的運動。橡膠的硫化體系較多，常見的有：硫黃硫化體系、過氧化物硫化體系、樹脂硫化體系、氧化物硫化體系等2.硫黃硫化體系主要適應于二烯類橡膠，其硫化活性點是在雙鍵旁邊的α氫原子。組成：?硫黃?活性劑：氧化鋅，硬脂酸?促進劑：噻唑類（DM，M），次磺酰胺類（CZ，NOBS），秋蘭姆類（TETD，TMTM，TMTD），胍（D）圖1硫黃硫化體系的構造特點表1硫黃硫化體系分類硫化體系硫黃/促進劑（S/A）比交聯鍵組成性能特點普通硫黃硫化體系>1以多硫鍵為主動態疲勞性能好；老化性能差半有效硫黃硫化體系（Semi-EV）≈1以單硫鍵和雙硫鍵為主老化性能好；壓縮永久變形小；無硫化返原有效硫黃硫化體系（EV）1腈基影響交聯作用PE，EPDM1EPR0.4IIR04.氧化物硫化體系這是含鹵素橡膠的主要硫化劑。通常有氧化鋅/氧化鎂（5/4）、氧化鉛或四氧化三鉛（10-20，耐水制品）4.橡膠的填料未加填料的橡膠，力學性能和工藝性能均較差，無法使用。5.作用?補強性：拉伸強度，撕裂強度，耐磨性?加工性能?降低成本6.填料的構造7.粒徑一般來說，粒徑越小，強度越高。常用補強劑及填充劑的粒徑范圍（mμ）填料名稱縮寫料徑范圍槽黑23-30高耐磨炭黑HAF26-35半補強炭黑SRF60-130氣相法白炭黑水合二氧化硅10-25沉淀法白炭黑10-40氧化鋅ZnO100-500輕質碳酸鈣CaCO31000-3000超細碳酸鈣白艷華25-100硬質陶土90%0；ΔH>0（吸熱），盡可能小。（2）溶度參數：用Hildebrand方程開展判斷。δ1與δ2越接近，ΔH越小。極性橡膠——極性軟化劑；非極性橡膠——非極性軟化劑（3）溶劑化作用（次要因素）：一般認為，橡膠的雙鍵有一定的親核性，增塑劑酯類有親電性，通過親電-親核作用增加了兩者的界面強度，相容性增加，不過這種親電-親核作用較弱，因此一般用量不宜過大（5-10phr）。如NR與DBP，NBR與芳烴油的相容性，SBR、BR與NR的差異，（4）CR的溶劑選擇原則18.橡膠的防護體系老化是指一切使橡膠性能劣化的過程。如O2，O3，熱，光，疲勞，力，催化劑，化學介質等，為了考察這些影響因素，設計了許多試驗方法。氧彈試驗O2熱氧老化試驗O2，熱光老化試驗光（戶外，室內，人造光）臭氧老化試驗O3疲勞試驗力，疲勞DSC、TG熱氧化，O2，空氣；熱降解，N219.分類物理：遷移、隔絕氧的作用防老劑化學：無污染型（酚類，1010，1076；硫化二丙酸酯（DLTP，DSTP）；亞磷酸酯，168）；污染型（胺類，RD，D，A）防護體系對苯二胺類（4010，4010NA）抗臭氧劑線形碳氫化合物(粗晶蠟，微晶蠟)紫外線劑（橡膠不常用、炭黑的作用）金屬離子鈍化劑20.反應機理（1）鏈引發E=0（2）鏈增長E=4-9kcal/molE=0kcal/molE=30kcal/mol而金屬粒子則催化ROOH的分解。（3）鏈終止21.配方設計與硫化橡膠物性的關系22.拉伸強度拉伸強度是表征制品能夠抵抗拉伸破壞的極限能力。影響橡膠拉伸強度的主要因素有：大分子鏈的主價鍵、分子間力以及高分子鏈柔性。一拉伸強度與橡膠構造的關系（1）分子間作用力大，如極性和剛性基團等；（2）分子量增大，范德華力增大，鏈段不易滑動，相當于分子間形成了物理交聯點，因此隨分子量增大，拉伸強度增高，到一定程度時到達平衡；（3）分子的微觀構造，如順式和反式構造的影響；（4）結晶和取向二拉伸強度與硫化體系的關系（1）交聯密度：有一極大值。（2）交聯鍵類型：隨交聯鍵能增加，拉伸強度減小；多硫鍵具有較高的拉伸強度，因為弱鍵在應力狀態下能起到釋放應力的作用，減輕應力集中的程度，使交聯網能均勻地承受較大的應力。對于能產生結晶的NR等，交聯弱鍵的早期斷裂，還有利于主鏈的定向結晶。三拉伸強度與填料的關系大量的試驗說明：粒徑越小，比表面積越大，表面活性越大，構造性越高，補強的效果越好。同時隨填料用量增加，有最大值，其大小受橡膠品種和填料類型的影響。四拉伸強度與軟化劑的關系軟化劑的參加會損失拉伸強度，且與軟化劑與橡膠的相容性有