一、全钢子午胎配方设计原则
轮胎配方设计,就是按照轮胎产品使用特点、有关国际和国家规定的各项性能指标,根据橡胶原材料的性质和积累的经验,考虑橡胶原材料以及各组分之间如何配比的方案,然后通过试验验证设计目的,如能获得产品所需要的性能及各项要求,这种橡胶和各种助剂的配比方案,就是我们所设计的配方。我们大家都清楚,无论那一种橡胶,不可能各方面性能都能达到理想的水平,这种不足就可以通过配方设计来得到补偿,以期达到改善橡胶某些方面性能的目的(包括胶料的加工性能和制品的物理机械性能)。
1.1 配方的设计原则
1、对轮胎产品的性能要求、使用条件要求均要有充分正确的认识,进行有针对性的设计。
2、对轮胎各部件的特殊性能要求和胶料的加工性能(加工过程中的温度、胶料流动性等)要求要有充分正确的认识,要与轮胎结构设计工程师进行交流,既要考虑各不同部件在使用、加工过程的差异性,又要考虑它们的共性和相关性,确保各部位的胶料性能达到要求。
3、对轮胎的硫化条件包括硫化介质、硫化温度、硫化压力等要了解,对轮胎整体配方设计时,要充分考虑各个配方的硫化速度的匹配。
4、对轮胎各部位的胶料物理性能的匹配,要在充分了解硫化速度的前提下,对胶料的强度、定伸等性能进行评价。
5、配方设计时,除考虑同一配方中各配合剂之间的内在联系,同时要考虑相接触的胶料中的配合剂的联系。如,相邻胶料配方的硫黄、促进剂等。
6、配方设计人员在考虑选取配合剂时,要避免使用有毒原材料,尽力不使用能导致职业病的配合剂和溶剂,减少污染和公害,加强劳动保护,确保操作人员的健康和环境的清洁。
7、配方设计在保证性能的前提下,一定要体现低成本和材料简单化。
1.2 配方设计程序
根据配方的设计原则进行配方的设计,指定配方的程序如下:
1、先要调查研究,确切了解产品的具体使用条件,诸如使用温度、压力、接触的介质、受力情况等。根据这些调节,收集有关资料,总结以前的经验教训,拟出一系列的性能指标。如:胶料的硫化速度、定伸模量、硬度、特殊要求等。
2、根据产品的使用要求,制定出一些基本实验配方。具体配方有如下设计步骤:
(1) 生胶类别:根据主要性能指标确定主体材料,确定胶料含胶率、单用橡胶或并用橡胶;
(2) 确定硫化体系及用量:根据胶种和胶料的加工及性能要求特点来确定硫化剂、促进剂、活化剂、防焦剂的用量;
(3) 确定补强剂、填充剂的种类及用量:根据胶种和胶料的加工条件
(4) 确定软化剂、增塑剂种类及用量:根据产品的使用环境条件
(5) 确定防老剂品种及用量:根据产品的使用环境条件
(6) 确定其他专用配合剂(粘合剂等)的种类及用量:根据产品的特性要求
3、确定设计配方的变量试验方法、变量范围及制定变量试验配方。
4、确定能反映产品性能的测试方法。
5、通过实验市对基本配方进行变量试验,进而优选出性能较好的一个或几个配方,进行重复实验,选出最佳配方。
6、以最佳配方进行车间中试试验,试制产品,考察胶料的加工性能是否符合要求,如有必要进行产品的成品试制,进行成品试验。
7、结合实验室小试、车间中试、成品侧室,进行配方修正,直至胶料配方完全达到要求,最后确定出生产配方,胶料质量指标,各工序的工艺条件及检验方法等完整资料。