橡胶配方设计.doc

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橡胶配方设计综合实验

班级：09030341、09030342
组别：第八、十八组
姓名：原文冉
学号：0903034104
八组成员：李闯柳超原文冉李维温磊
十八组成员：乔荣李淋雷俊杰武忠傅立明

橡胶配方设计综合实验
一、实验目的
1、加深对丁腈橡胶的配方、各组分的作用原理及加工方法的认识。
2、进一步领会橡胶的塑炼、混炼的意义和原理。
3、进一步了解橡胶的硫化模压成型的基本方法，掌握塑炼混炼、压制硫化设备的操作方法及安全措施。
4、掌握炭黑的含量对橡胶力学性能的影响规律。
5、掌握数据的处理和分析的方法。
二、实验原理
丁腈橡胶制品的生产，首先有一个配料问题，即在丁腈橡胶（生胶）中加入一定量的硫化剂、补强剂、增塑剂、防老剂等其它助剂，使之形成多组分体系。本实验固定其它组分的含量，改变炭黑的用量，研究炭黑的含量对橡胶的力学性能的影响。在一定的温度下，首先塑炼丁腈橡胶，再将配好的实验原理进行混炼使各种助剂实现良好的分散，通过辊压成片，剪成一定形状的胶料，放入试样模具中，经过硫化成型成为所需的试样。通过不同规格的裁刀，冲裁成性能测试的样品，然后测试橡胶的拉伸强度、撕裂强度和硬度，找出炭黑含量对橡胶力学性能的影响规律。
三、实验所用原料及仪器、设备
1、实验用的原材料及参考配方
原料名称简称型号规格质量份数天然橡胶NR2#~4#100邻苯二甲酸二辛酯DOP工业品4-6硫磺S工业品1-3四甲基秋兰姆二硫化物TMTD工业品0.3-0.7氧化锌ZnO工业品3-7硬脂酸SA工业品0.8-1.2高耐磨炭黑HAF工业品5-30N-芳基-N-烷基对苯二胺4010NA工业品1-32、实验用仪器及设备
（1）、开放式炼塑机（SK-160B）
料筒工作直径=160mm，辊筒工作长度=320mm，前辊转速=24.0r.p.m，后辊转速=17.8r.p.m，最大辊间距=4.5mm，最小压片厚度=0.2mm。一次加料量=100~200g，辊筒最高加热温度≦20℃。
（2）、平板硫化机（XQLB-25D）
额定表压=145kg/c㎡，油缸活塞的直径D=160，电热板面积=360×360mm，模板最大加热温度≦20℃。
（3）、密炼机混炼设备（HL-200型）。
（4）、橡胶硬度计。
（5）、万能拉伸测试仪。
四、实验工艺条件的预定
1、材料配方的确定
NR/gDOP/gZnO/gSA/gHAF/g4010NA/gS/gTMTD/g200101021044120010102204412001010230441200101024044120010102504412.加工工艺条件的确定
温度/ºC时间/min转速(r/min)压力塑炼955405kg混炼905405kg开炼（辊距2mm）室温2--3.加料顺序：SA-Zn0-4010NA-HAF-DOP
4.硫化工艺条件的确定：
硫化温度：150℃硫化时间：6min
硫化压力：P===26.89kg/cm
式中：
P：实验所需模压压力，天然橡胶硫化压力一般可取10Kg/cm2；
Pl:压机表压；
A：橡胶试片的面积（235x230mm）；
D：压力油缸活塞直径（160mm）。
五、实验内容和操作步骤
1.丁腈橡胶的硫化成型
1.按实验配方称取各组份物料，分别放在盛料容器中。
2.塑炼
①据丁腈橡胶的性能确定塑炼温度一般为80℃，打开加热开关，使设备的密炼温度达到预定值，恒温10min。
②开动主机，调整转速达到40转∕分，加入丁腈橡胶，加上顶栓上压力。密炼时间5分钟，戴上手套，转速调零，关闭主机。
3.混炼
①打开密炼机，按顺序加料，注意不加硫黄和促进剂，逐步加料的顺序为氧化锌-硬脂酸-4010NA-炭黑-DOP。
②开动主机，调整转速达到40转∕分，上顶栓加压。混炼时间5分钟，戴上手套，转速调零，关闭主机，打开密炼室，取出混炼好的胶料，清洗密炼室。
=3\*GB3\*MERGEFORMAT③启动开炼机，开炼辊温度控制在常温，加入硫磺和促进剂，打三角包，使混炼均匀，调整辊距为2mm。开炼结束后关闭主机。
4.硫化
检查平板硫化机的液压传动系统和电热板加热是否正常，确认正常后，将试样模具放到压机中，保证加热模板与成型模板刚好接触，对模具预热。
①待模板温度达到预定温度150℃时，取出模具，清理模具内部表面。
②将混炼后压成的胶片切成与模腔尺寸相对应的胶坯。
③将胶坯放入模腔，合好模具，放到压机中，加压至达到实验拟定压力时，硫化时间6分钟。
④达到硫化时间时，下降压机，取出模具，立即打开，取出硫化胶片。
⑤将硫化好的硫化胶片放在冲片机上，按有关测试标准，用裁刀冲裁试样。
2.橡胶拉伸强度测定
1、根据试样的性质，选择适宜的负载，加上所需的砝码。
2、调整拉力机的