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《配方設(shè)計(jì)中的數(shù)學(xué)方法培訓(xùn)課件(.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在PPT專區(qū)-天天文庫。
1、課程名稱:橡膠配方設(shè)計(jì)原理及工藝學(xué)時(shí):32參考書:1、《橡膠工業(yè)手冊(cè)》2、《現(xiàn)代橡膠配方設(shè)計(jì)》,楊清芝3、《現(xiàn)代橡膠工藝學(xué)》,楊清芝聯(lián)系:科技樓1211,橡塑工程教研室, 64434860第一章 橡膠配方設(shè)計(jì)原理第二章特種橡膠制品第三章 配方設(shè)計(jì)中的數(shù)學(xué)方法第一章 橡膠配方設(shè)計(jì)原理第一節(jié) 橡膠配方設(shè)計(jì)基本概念第二節(jié) 橡膠配方設(shè)計(jì)的原則與程序第三節(jié) 橡膠配方設(shè)計(jì)的組成與表示方法第四節(jié) 配方設(shè)計(jì)與硫化膠物機(jī)性能關(guān)系第五節(jié) 配方設(shè)計(jì)與膠料工藝性能間的關(guān)系第二章特種橡膠制品第一節(jié) 耐燃橡膠第二節(jié) 海綿橡膠第三節(jié) 透明橡膠第四節(jié)
2、 吸水膨脹橡膠第五節(jié) 導(dǎo)電橡膠第三章 配方設(shè)計(jì)中的數(shù)學(xué)方法第一節(jié) 隨機(jī)變量及其分布第二節(jié) 數(shù)學(xué)期望及方差第三節(jié) 假設(shè)檢驗(yàn)第四節(jié) 方差分析第五節(jié) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析第六節(jié) 試驗(yàn)優(yōu)化與設(shè)計(jì)第一章 橡膠配方設(shè)計(jì)原理第一節(jié) 橡膠配方設(shè)計(jì)基本概念一、配方設(shè)計(jì)定義橡膠材料是生膠與多種配合劑構(gòu)成的多相體系。橡膠制品的性能取決于橡膠分子本身,以及各種配合劑性質(zhì)及它們之間的相互作用關(guān)系。定義:根據(jù)產(chǎn)品的性能要求及工藝條件,合理選用原材料,制訂各種原材料的用量配比關(guān)系的設(shè)計(jì)方法。配方設(shè)計(jì)決定著產(chǎn)品質(zhì)量、成本和加工性能。五大體系生膠體系硫化體系填充補(bǔ)強(qiáng)體系軟化增塑體
3、系防老體系二、需掌握的知識(shí)形態(tài)結(jié)構(gòu)機(jī)械設(shè)備流變加工性能常規(guī)測(cè)試儀器分析測(cè)試技術(shù)原材料配合劑聚合物復(fù)合材料共混理論高化(合成具有特定組成結(jié)構(gòu)高分子)高物加工工藝原理配合劑化學(xué)優(yōu)選法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回歸分析最優(yōu)化技術(shù)配方設(shè)計(jì)配方設(shè)計(jì)過程絕不是各種材料的簡(jiǎn)單搭配,而是在了解各種原理的基礎(chǔ)上,充分地發(fā)揮整個(gè)配方系統(tǒng)的協(xié)同效果,利用新技術(shù)得到最佳配比關(guān)系。需有厚實(shí)的高物、高化、橡膠工藝原理知識(shí),并良好運(yùn)用。第二節(jié) 橡膠配方設(shè)計(jì)的原則與程序一、設(shè)計(jì)原則使產(chǎn)品性能滿足使用的要求或給定的指標(biāo)。在保證滿足使用性能或給定的指標(biāo)情況下,盡量節(jié)約原材料和降低成本,或者在不提高
4、成本情況下提高質(zhì)量。使膠料適合于混煉、壓延、壓出、硫化等工藝操作,以及有利于提高設(shè)備生產(chǎn)效率。要考慮產(chǎn)品各部位不同橡膠的整體配合,使各部件膠料在硫化速度上和硫化性能上達(dá)到協(xié)調(diào)。例如,輪胎胎面膠和緩沖層、簾布層間。保證質(zhì)量前提下,盡可能簡(jiǎn)化配方。最終使橡膠的性能、成本和工藝可行性三方面取得綜合平衡二、設(shè)計(jì)程序1.確定膠料技術(shù)要求進(jìn)行調(diào)查研究,了解產(chǎn)品使用時(shí)的負(fù)荷、工作溫度、接觸介質(zhì)、使用壽命以及膠料在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所起的作用,作為配方設(shè)計(jì)依據(jù)。2.收集技術(shù)資料收集國內(nèi)外有關(guān)同類產(chǎn)品或類似產(chǎn)品研制的技術(shù)資料作為配方設(shè)計(jì)參考。3.制定基本配方和性能試驗(yàn)項(xiàng)
5、目制定基本配方步驟如下:1)確定生膠的品種和用量。根據(jù)主要性能指標(biāo)確定主體膠料品種,用量與含膠率有關(guān)。2)確定硫化體系。根據(jù)生膠的類型和品種,硫化工藝及產(chǎn)品性能要求來確定。3)確定補(bǔ)強(qiáng)劑品種和用量。根據(jù)膠料性能、比重及成本確定。4)確定軟化劑品種和用量。根據(jù)生膠及填料種類,膠料性能及加工條件確定。5)確定防老劑品種和用量。根據(jù)產(chǎn)品使用環(huán)境的條件來確定。6)確定其它專用配合劑的品種和用量。(如著色劑,發(fā)泡劑等)性能測(cè)試項(xiàng)目:扯斷強(qiáng)度,定伸強(qiáng)度,扯斷伸長率,永久變形,硬度,回彈性,抗撕裂強(qiáng)度,熱老化性能等。加工性能:可塑度,焦燒性,硫化特性等。其它
6、如:生熱性,疲勞性,耐寒、耐熱性,耐臭氧老化性等?;鞜捘z4.進(jìn)行試驗(yàn)并選取最佳配方小試試驗(yàn),選出最佳配方5.復(fù)試和擴(kuò)大中試6.確定生產(chǎn)配方生產(chǎn)配方包括:配方組份和用量,膠料性能指標(biāo),塑煉、混煉條件,硫化條件等整套資料。補(bǔ)充:配方研究包括三方面:基礎(chǔ)配方性能配方生產(chǎn)配方第三節(jié) 橡膠配方設(shè)計(jì)的組成、表示方法及測(cè)試配方組成重量份重量百分?jǐn)?shù)%密度(g/cm3)體積百分?jǐn)?shù)%生產(chǎn)配方(kg)NR10062.110.9276.7050S31.862.051.001.5M10.621.420.500.5ZnO53.15.570.602.5SA21.240.92
7、1.601炭黑5031.061.8019.6025合計(jì)16110010080.0有些配合劑以母膠形式加入膠料中,配方需進(jìn)行相應(yīng)換算。NR100S2.75促M(fèi)0.75ZnO5.00SA3.00防A1.00炭黑45.00合計(jì)157.5NR90促M(fèi)10合計(jì)100促M(fèi)以母膠配方加入,母膠配方:配方:主體橡膠硫化體系填充補(bǔ)強(qiáng)體系軟化體系防護(hù)體系其它助劑混煉條件壓延條件硫化條件時(shí)間溫度壓力結(jié)構(gòu)和形態(tài):SEM、TEMDSC、XRD、DMTA、RPA化學(xué)組成及化學(xué)反應(yīng):色譜紅外核磁共振物理機(jī)械性能:可塑度,焦燒硫化特性扯斷強(qiáng)度定伸應(yīng)力伸長率永久變形回彈性撕裂強(qiáng)
8、度耐磨性生熱性老化、耐油等三方塊原則:甲基丙烯酸鋅(ZDMA)對(duì)橡膠的增強(qiáng)作用TEM分析1μm100nm10~20nm(小角,電子云密度差異)PZDM