必威体育精装版耐热胶管内层胶料的配方设计.docVIP

常州工程职业技术学院 课程名称：橡胶配方与设计 项目名称：耐热胶管内层胶料的配方设计 系 部：材料工程技术系 班 级：高材1211（橡胶） 姓 名： 刘峰 学 号：2012110723 项目 耐热胶管内层胶料的配方设计 情境描述：某胶管厂计划生产输送蒸汽胶管，根据市场调研和用户要求，胶管内层胶料配方需要设计。各项目组根据要求设计蒸汽胶管的耐热内层胶料配方，以便使产品顺利投产，满足用户。 任务一 耐热胶管内层胶料使用条件分析 任务二 耐热胶管内层胶料性能指标和检测项目确定 任务三 耐热胶管内层胶料的配合剂选择 任务四 耐热胶管内层胶料的配方设计实践 任务五 实训报告撰写 任务六 实训报告总结交流评价 任务一耐热胶管内层胶料使用条件分析 胶管主要指输送空气或其他惰性气体以及输送水或其他中性液体的，由内、外胶层、骨架层加工制成的中空管状制品。胶管各部件的胶料主要包括内层胶、擦布胶、填充胶（中间胶）和外层胶等。耐热胶管输送介质的温度较高，因此要求内层胶具有良好的耐热性。 胶管的内层胶是输送介质的第一工作面，也是使用条件最苛刻的部位，要求如下： 1.具有良好的耐热性 2.具有耐化学、热空气老化性 3.具有较强气密性 4.具有耐热分解性 5.具有弹性柔软性 6.具有加工性 7具有一定机械性能 任务二耐热胶管内层胶料性能指标和检测项目确定 表1 普通蒸汽胶管物理机械性能指标 性能项目 内层胶 外层胶 拉伸强度MPa ≥5 ≥6 伸长率% ≥250 ≥300 热空气老化（70℃×72h） 拉伸强度变化率% -25～25 伸长率变化率% -10～30 本项目设计的高压蒸汽胶管的内层胶性能指标见下表 表2 高压蒸汽胶管物理机械性能指标 性能项目 内层胶 拉伸强度MPa ≥12 300%定伸应力MPa 9~9.5 拉断伸长率% ≥450 热空气老化（177℃×7d） 拉伸强度变化率% -2~2.5 伸长率变化率% -30~40 硬度变化 -2度 任务三耐热胶管内层胶料的配合剂选择 生胶的选择 硅橡胶+丁基橡胶+天然橡胶 主胶料选用硅橡胶，硅橡胶制品具有耐高温、耐寒、耐候性、电绝缘性和弹性等多项优异性能。它使用温度范围宽广、压缩永久变形小。 丁基橡胶的选用，丁基橡胶具有低气透性，作为内层胶料气密性好，同时是高滞后性，耐热、耐候、耐臭氧性优。 天然橡胶的选用，天然橡胶用量最少，它各项性能优越，自补强很大，经炭黑补强，其机械性能好，还可以提高硫化胶定伸应力。 硫化体系的选择 硫化体系选择热硫化，用过氧化物活化体系硫化可获得很好的耐热性能，采用硫化剂BP硫化。 补强填充体系的选择 补强使用白炭黑25-60份，加入无机填料如碳酸钙、陶土也可提高胶料的流动性，一般在30-90份并且可降低产品成本。 软化增塑体系的选择 软化剂用于降低橡胶粘度，采用链烷烃油石蜡油10份左右用作软化。 防老剂的选择 橡胶的热老化是由自由基引起的一种氧化老化，胺类或酚类自由基阻止剂对防止这种老化效果较好。对于要求高度耐热性的制品，可选择二苯胺类防老剂和TMDQ等耐热防老剂。此外，将这些自由基阻止剂与防老剂MBI等过氧化物分解剂并用，可得到更加优异的耐热性。 任务四耐热胶管内层胶料的配方设计实践 表2 耐热胶管内层胶料的配方拟定 原材料组分 质量份 用途 硅橡胶 50 生胶体系 IIR 30 生胶体系 NR 20 生胶体系 防老剂TMDQ 0.6 防护体系 防老剂MBI 1 防护体系 防老剂RD 2 防护体系 石蜡油 10 软化增塑体系 白炭黑 50 补强填充体系 碳酸钙 30 补强填充体系 陶土 30 补强填充体系 促进剂TMTD 0.2 硫化体系 硫化剂 5 硫化体系 表3 橡胶密度计算 原材料名称 基本配方(mi) 密度ρi(g/cm3) Vi(mi/ρi) 硅橡胶 50 51.02 IIR 30 0.92 32.61 NR 20 0.91 21.98 防老剂TMTQ 0.6 1.04 0.59 防老剂MBI 1 1.40 0.71 防老剂RD 2 1.08 1.85 石蜡油 10 0.75 13.33 白炭黑 50 2.32 21.55 碳酸钙 30 2.00 15.00 陶土 30 2.50 12.00 促进剂TMTD 0.2 1.29 0.16 硫化剂BP 5 0.87 5.75 表4 配方成本计算 序号 原材料名称 配比（mi) 单价（pi）（元/kg） mi pi 密度（ρi） Vi(mi/ρi) 1 硅橡胶 50 18.3 49 0.98 51.02 2 IIR 30 19.5 27.6 0.92 32.61 3 NR