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一是要对橡胶配方设计的原理、程序以及目的有全面而清醒的认识。设计橡胶配方重点考虑以下三个要素：首先是使橡胶制品具有实用之性能，即满足制品的物性要求，比如拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率、定伸应力、硬度、磨耗、疲劳与疲劳破坏、回弹性以及阻燃型等；其次是能配合现有橡塑加工设备进行良好之加工作业，也即在胶料和产品制造过程中要有较好的加工工艺性能；最后是以可能最低成本之配料达到符合客户所要求之物性水平。简言之要使胶料和制品的物性、加工性和成本达到一个适当之平衡点，在保证最终制品的物理机械性能、生产加工工程的工艺性能的前提下，尽量降低生产成本，以实现经济效益之最大化。 配方设计人员应该设法利用已有的各类技术资料，根据所需和个人积累的丰富经验而加以整理、分析，并充分运用个人想象力和创造力灵活进行设计配方。可以参照以下配方设计步骤： 1）确定橡胶制品之物性和成本； 2）选择适用的主胶种和并用胶种； 3）研究并对比现有类似配方之试验数据； 4）参考相似配方中各类有关材料之技术资料； 5）设计初步配方； 6）制作小试样并测试物性是否达到预期要求； 7）估算配方材料成本； 8）根据经验和员工水平评估该配方的现场作业之工艺加工性能； 9）对初步配方反复进行调整，形成生产配方； 10）依据生产配方试制样件，测试其物性、加工性能和外观质量是否符合要求； 11）对生产配方不断进行优化调整和日常维护。 二是要对配方的不同表示方法熟知，并能做到灵活掌握和熟练换算。比如确定生产配方时，要根据密炼机的容量（体积）换算成重量；确定模压用胶量时也要考虑不同胶料的密度不同，用胶重量也不同。 橡胶配方的表示形式有基本配方、质量分数配方和生产配方（实用配方），三者之间存在一定的换算关系。在试验室里一般使用基本配方，而实际生产过程中使用的是生产配方。 橡胶配方的不同表示形式
三是要对各种橡胶的基本性能（物性和加工性能）了如指掌，比如极性类型、密度、硬度（生胶和填充胶）、门尼粘度、拉伸强度、扯断伸长率以及适用温度范围等，同时要对各种橡胶特别是特种橡胶的耐候、阻燃、压变、回弹、撕裂、耐磨、耐酸碱、耐油、电性能以及与金属的粘接等各项性能必须做到心中有数。 橡胶配方设计第一个也是最重要的步骤即为选择合适的橡胶品种，主胶种一定要选好，这好比是大厦的地基，它直接决定了配方成功与否以及后续加工难易程度、配方成本。如果主胶种和并用胶种选择不合适，就注定是一个失败的配方或者没有任何使用价值。 胶种优先选用要点：一般制品选用通用橡胶NR、SBR、BR或者其中二者/三者并用；高弹性的选用NR、BR；耐油胶选用NBR、ACM、FPM；耐热胶选用EPDM、FPM、Q；高硬度胶选用NR、CR、NBR；高拉伸强度和伸长率胶选用NR、CR、CSM；耐候胶选用EPDM、CR；耐水胶选用EPDM；阻燃胶选用CR；气密性胶选用IIR；耐磨胶选用PU、SBR、BR；耐化学品胶选用FPM、ECO。 举例一：发动机软垫胶配方45±5 NR 35; 氧化锌 2；硬脂酸 0.7；石蜡 0.4；N330 5；N660 8；古马隆树脂 1；锭子油 2；防老剂4010NA 0.4；防老剂RD 0.5；促进剂M 0.2；促进剂DM 0.3；促进剂CZ 0.1；硫磺 0.3；合计：55.9Kg。 软垫制品硬度（邵尔A）：46；拉力：5300N；静刚度：210。 举例二：高强力橡胶圈配方60±5 NR 25; SBR1712 8; 氧化锌 1.7；硬脂酸 0.5；石蜡 0.3；防老剂4010NA 0.5；防老剂RD 0.5；N220 5；N330 8；陶土 1；CTP 0.2；古马隆树脂 0.8；芳烃油 3；促进剂DM 0.2；促进剂CZ 0.3；硫磺 0.7；合计： 55.7 Kg。 橡胶圈产品硬度：61；拉伸强度：31MPa；扯断伸长率：511%。 四是对硫化体系、补强填充体系、防护体系、增塑软化体系（加工工艺、操作）、特殊性能体系（发泡、阻燃、着色）等几大体系的常用配合剂的性能指标、特性及优缺点、最佳使用份数以及对制品主要物理机械性能的影响、相互之间的替用份数、价格等要做到成竹在胸，运用自如。 不同种类的橡胶都有适用的不同的硫化剂、防老剂、增塑剂、补强填充剂的品种和相应的数量，对于并用橡胶的配方尤其要综合考虑配合剂之间的极性、相容性、溶解度和排斥性等因素，避免出现高成本低物性，甚至造成无法实现加工作业的问题。 同类配合剂之间大致存在一定的换算比例，这个方面需要不断进行替换测试积累经验。比如NR为主的配方中不同促进剂之间换算关系如下： 1份DM可替换TMTD 0.08—0.1份，M 0.52—0.8份，CZ 05—0.61份，NOBS 0.63-0.7份； 1份NOBS可替换TMTD 0.1份，M 0.7—0.75份，DM 1.4—1.6份； 1份CZ可替换NOBS 1.2—1.3份。 举例三：刹车皮碗乙丙胶配方70±5 EPDM2060M 10；EPDM 23.5；氧化锌 1.7；防老剂RD 0.3；N550 17.5；滑石粉 1；PEG4000 0.2；WB42 0.35；DCP 2.2；合计： 56.75 Kg。 皮碗制品硬度：71.5；拉伸强度：18.5MPa；扯断伸长率：235%；回弹性：62.8%；150℃*24H压变：9.5%；耐DOT4制动液150℃*70H符合要求。 举例四：超耐磨滚筒包胶配方65±5 NR 14；SBR1502 4；BR 10；氧化锌 1.2；硬脂酸 0.5；防老剂4010NA 0.3；防老剂RD 0.5；N220 10；N234 5；白炭黑 1.4；偶联剂si-69 0.2；古马隆树脂 0.4；芳烃油 3；锭子油 1；促进剂DM 0.2；促进剂CZ 0.35；硫磺 0.4；合计： 52.75 Kg。 滚筒包胶硬度：66；拉伸强度：18.3MPa；扯断伸长率：512%；DIN磨耗量：89mm3；剥离强度：12.2N/mm。 五是要对原辅材料的化学成分分析、胶料及成品的物理机械性能、试验仪器以及试验方法要熟练掌握并灵活运用，根据试验数据反过来指导调整优化配方。 要熟记各种橡胶的基本配方，并对配方性能比如胶料比重、橡胶硬度、拉伸强度和伸长率等能够进行比较接近实际数据的经验估算。 橡胶硬度估算经验公式：硬度=橡胶基本硬度+（配合剂*变化数） NR +40；SBR1502 +37；SBR1712 +28；BR +35；IIR +36；NBR +44； CR +44；NBR（高丙烯腈）+46；EP33 +30-34；EP35 +37-40；FEF MAF +0.50；FF +0.48；ISAF +0.52；HAF 0.50；SRF +0.38；陶土 +0.25；重钙 +0.14；轻钙 +0.15；白炭黑 +0.25；芳烃油 -0.30；环烷油 -0.52；锭子油 -0.50；机械油 -0.51；古马隆树脂 -0.48；石油树脂 -0.49；煤焦油 -0.50. 举例五：挤出密实密封条胶配方75±5 EPDM512F 9；EPDM725P 3.5；氧化锌 1；硬脂酸 0.3；石蜡 0.4；防老剂RD 0.14；N550 17；轻钙 8.5；石蜡油 6.5；促进剂M 0.18；促进剂BZ 0.15；促进剂PZ 0.1；促进剂ZDEC 0.04；均匀剂 0.25；消泡剂 1；硫磺 0.25；合计：48.31 Kg。 密封条硬度：77；外观光亮，内部无气泡。 举例六：阻燃抗静电输送带胶配方70±5 NR 3；CR 22；氧化锌 1.5；硬脂酸 0.3；氧化镁 1.2；防老剂4010NA 0.2；防老剂RD 0.3；N220 6；导电炭黑 2；陶土 3；氯化石蜡 3；三氧化二锑 1；十溴二苯醚 1；硼酸锌 4；氢氧化铝 4；FR-2 1；促进剂DM 0.2；促进剂CZ 0.2；硫磺 0.3；合计：54.2Kg。 橡胶硬度：69；拉伸强度：15.3MPa；扯断伸长率：450%；阻燃性能：V0级。 六是要对各种胶料的加工性能有充分的了解，能够对塑炼、混炼、压出、压延、成型、硫化等各工序加工方法熟练掌握，最好能够亲自操作亲身体会。 七是要有较强的成本意识，要对材料的市场价格有充分了解，配方优化时在满足客户需要的物理机械性能、加工性能的前提下要尽量降低成本，做到最优性价比。 八是有做好配方的日常维护与优化。任何一个配方都不是一成不变的，要根据变化的情况，及时调整优化生产配方，譬如用新的性能更优材料取代原来使用的非环保材料等，适应新的形势，开发新配方。 举例七：挤出发泡密封条胶配方 EPDM547 20；氧化锌 1；硬脂酸 0.4；石蜡 0.4；聚乙二醇 0.25；防老剂RD 0.2；促进剂M 0.3；促进剂PA 0.16；促进剂BZ 0.25；促进剂ZDC 0.18；N550 12；轻钙 10；石蜡油 13；硫磺 0.36；发泡剂AC 0.06；发泡剂 OBSH 0.25；合计：58.81 Kg。 举例八：绿色杠铃片胶配方85±5 SBR1502 18；白再生 12；氧化锌 1.8；硬脂酸 0.6；木粉 16；高苯乙烯 5；酞青绿 0.7；钛白粉 0.4；促进剂TT 0.15；促进剂M 0.25；硫磺 0.8；合计：55.7 Kg。 九是要积极主动参加技术交流，多学习勤思考，多研究参照同行特别是高手的配方特点，多做比较，多问几个为什么？不仅要知其然还要知其所以然，做到取人之长补己之短，不断提高自己的水平。 随着新材料、新工艺、新装备的创新发展，目前能够用于橡胶制品生产的配合剂有几千个品种，而且还在源源不断地增加中。这无疑给配方设计工作者提供了更广的材料选择空间和更多的配方设计方案，但同时也对配方设计工作者提出了更高的要求，作为橡胶配方设计工作着应该与时俱进，及时了解行业发展新动态、材料新性能，不断开阔视野，拓展知识面。 |
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