Question

如何设计橡胶配方

Answer 1

1、配方设计的目的
简要说橡胶配方设计的目的是客户给定的橡胶制品的机械物理和化学性能（或制品的使用环境自己设计符合使用要求的物性），设计出橡胶材料助剂配合的最佳比例，最佳配比要满足现实工厂的生产设备、工艺要求，生产出合格的结构尺寸和物化性能橡胶制品。
配方设计顺序：
a、根据制品的具体使用环境确定胶料的物化指标和应许波动范围；
b、按照性能要求，根据工程师的经验确定出合适的胶料，设计出适合自己设备、模具的生产工艺条件；
c、根据胶料的性能和加工工艺要求选择合适的胶料并确定相应的配比（质量份数）。
这种设计方法是先给出制品的物性，后设计所需的原料和生产工艺，所谓的倒逆分子设计方案。由于胶料的混炼、流动和反应均未达到分子水平，只能是物料配比的估算，需要通过小实验配合，来验证配方设计的合理性（正交设计、仿真分析等不再阐述）。
2、配方设计的原则
a、橡胶制品必须要符合相关的环保要求(VOCs),设计要求：产品尺寸结构、外观、气味（VOC）、ROSHREACH、食品级饮水级医疗级、细菌滋生、物理机械性能、化学耐腐蚀性能，产品收缩等等。
b、制品必须遵循：节能高效，经济合理原则，估算出原料成本、加工工艺和性能（使用要求）最佳平衡点；
c、在原有的设计上不断优化材料配比（新材料的应用）和加工工艺（性设备和自动化的应用）获得预期的可行性。
3、配方设计的程序和方法
a、准备和收集阶段
查阅资料、标准文献，了解产品的使用环境和设计条件（温度、介质、动静负荷、温度、气候、老化、臭氧等），按照以往设计配方经验和相似配方，设计出胶料配比、加工工艺、硫化工艺等。
b、配方实验
设计实验方法，一般有经验的工程师会根据以往设计经验估算出大概材料配合，实验并验证。但：优选法、一元变量法、正交设计、回归分析、均匀设计、高等线、计算机辅助设计、仿真分析等的应用，会让我们更快更合理的找到材料设计的黄金配合点。
配方实验分为：基础配方、性能配方和满足生产的生产配方。
基础配方：鉴定橡胶生胶和配合助剂的基本组成；
性能配方：检验配合是否满足产品的物化性能要求；
生产配方：满足生产工艺、硫化条件等，生产出合格尺寸和性能指标的产品。
c、中试
放大样，试制出需要的合格产品，满足工艺生产，产品物性指标等；测试成品的相关物化性能，给技术鉴定合理的方案。
d、技术鉴定、批量投产。
要求高的产品，技术鉴定时，建议上制品应用的设备上小批量测试，合格后再批次生产。
本次探讨不再讨论橡胶实验设备应用和验证方法。一个合格的配方工程师需要了解原材料物性和应用、实验设备应用和数据调整、物化指标实际应用所起到的作用、工厂现有设备、模具等满足生产需求。

Answer 2

橡胶配方设计的原则可以概况如下：
1、 保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质；
2、 在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产；
3、 成本低、价格便宜；
4、 所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到；
5、 劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少；
6、 符合环境保护及卫生要求；
任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下
设计原则：
① 在不降低质量的情况下，降低胶料的成本；
② 在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可
行性三方面取得最佳的综合平衡。用最少物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方
设计方法，掌握原材料配合的内在规律，设计出实用配方。
橡胶配方的分类：
1.基础配方（又称标准配方）
2.性能配方（技术配方）
3.实用配方（生产配方）
一个完整的橡胶配方应该包括如下组分：1.主体材料（如天然橡胶、合成橡胶、橡胶与树脂共混等）2.硫化体系（硫化剂、硫化促进剂、活性剂等）3.防护体系（各种防老剂、稳定剂）4.补强与填充体系5.增塑体系（如各种软化剂、增塑剂、操作助剂等）6.特种性能体系（如防焦剂、塑解剂、分散剂、增溶剂、增硬剂、改性剂、发泡剂、着色剂、防臭剂、防粘剂、增粘剂、消泡剂、离模剂、增量剂等）生产配方出了原材料用量与配比表之外，还包含更详细的内容。如胶料的名称及代号、胶料的用途、含胶率、胶料的密度、体积成本或质量成本、胶料的工艺性能和硫化胶的物理性能等。
根据《实用橡胶工艺学》第九章 橡胶配方设计 手打。具体内容非常多，仅简要说明。