橡膠配方設計基礎

【橡膠技術網 - 配方設計】

 橡膠配方目的主要有三個：  

1.使橡膠制品具有實用物性；

2.能配合現有加工設備（橡膠密煉機、橡膠開煉機、硫化機等）進行良好的加工作業；

3.以可能最低成本的配料達到符合客戶所要求的產品物性標準。

即：配料物性、加工性和成本，使三者獲得一個適當平衡點是配方設計最主要的工作。

一、主要基材 :

橡膠配方設計第一個步驟也是最重要的步驟即為選擇橡膠基材或橡膠原料膠。所有橡膠都帶有彈性，可彎曲性、韌性、不易透水和透空氣等通特性，但是每種橡膠因為組成結構不同，也各自具有其本身的主要性質。

二、加硫劑（ Vulcanizing agents ） :  

添加加硫劑的目的是使配料產生化學反應，也就是說在橡膠分子之間產生架橋（ cross linking ）的現象而改變其橡膠的物性。化學架橋作用使橡膠配料由柔軟、帶粘性的熱可塑體變成強韌之熱固物，此時受溫度之影響較少。到目前為止，硫磺仍是最廣泛使用的橡膠加硫劑。其它載硫劑（ sulfur donor ）如二硫化秋蘭姆類之 TMTD(TUEX) 有時亦用作全部或局部取代元素硫磺于低硫或無硫加硫系統的配方，使制品得以改善其耐熱性。加硫劑的選擇、用量等在主配方中也很重要。

三、加硫促進劑（ Accelerators ） :  

加硫促進劑可使配料硫化速率加快而縮短加硫時間。

四、活化劑（ Activators ）和遲延劑 (Retarders):

活化劑是用來幫助促進劑增強其活性和效能，最常用活化劑有氧化鋅（鋅氧粉）、硬脂酸、氧化鉛、氧化鎂和胺（ H ）。

五、防老劑（ Antidegradants ） :

防老劑可延緩橡膠制品因受氧氣、臭氧、熱、金屬催化作用和屈曲運動的影響而劣化的可能。因此添加防老劑于配料后可以增強制品耐老化性并延長其使用壽命。

六、加工助劑（ Processing aids ）：

加工助劑顧名思義是幫助配料便于加工作業，如混煉壓延、押出和成型等。

七、填充劑（ Fillers ） :

填充劑可以增強配料之物性，幫助加工性或降低其成本。補強性填充劑可以增加制品之硬度、抗張強度、定伸強度（ modulus ）、抗撕裂強度和耐磨性。一般常用填充劑有碳酸鈣、滑石粉、碳黑等。

八、可塑性（ Plasticizer ），軟化劑和增粘劑 (Tackfier):

可塑性、軟化劑和增粘劑是用于幫助膠料混練，改變其粘度，增強配料粘性，改善制品在低溫之柔曲性，或代替部份膠料而不致對物性有太多之影響。大體而言，這些類之添加劑可當作加工助劑或擴展劑。

九、色料（ Color Pigment ） :

色料是用于非碳煙類之配料中以提供特定之顏色。一般常用色料可分為有機類和無機類。無機類有氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈦（鈦白粉）、硫化鎘、硒化鎘、硫化銻、硫化汞、立得粉（ lithopone ）和軍藍等。

有機色料比無機色料要貴很多。但其使用效果較好，色相鮮艷而比重又很低。而且有機色料之色彩變化較無機色料多。但是，大多數之有機色料對蒸汽、光、酸或堿均不安定，而且有時還會游移到制品表面。

十、特殊用途的材料：

特殊用途材料即非經常在水多數之配料如發泡劑、調味劑、粘著助劑、耐燃劑、防霉劑和紫外線吸收劑等。