橡胶配方优化方法第四章汇总

试验配方：EPDM 100，ZnO 5，SA 2，促进剂
部 M 1，石蜡油 30，HAF 70，促进剂T.T 0.5，促
重 点
进剂BZ 1, S 1，内润滑剂112的用量如下表：
实 验
助剂112用量
室
门尼粘度
0 1 2 3 45 64 61 57 53 52 51
岛
科
逼近，最后达到最优点。
技
大
学
3
Key Laboratory of Rubber-Plastics (QUST), Ministry of Education, China
橡 塑
橡胶配方优化方法
材
料 与
橡胶配方单因素变量设计，即在所讨论的
工 程
变量区间内，确定哪一个变量的性能最优。
教 育
这样的设计方法主要包括：黄金分割法
青
是总的试验次数多。
岛
科
技
大
学
8
Key Laboratory of Rubber-Plastics (QUST), Ministry of Education, China
橡 塑
4、分批试验法
材
料
内润滑剂在橡胶中的应用可使分子间的摩擦力减
与 工
小，提高加工性能，同时也可提高制品的表面光
程
洁度。
教 育
21.8 22.8
31.2 35.1
实
验 拉断伸长率/%
250 200
180 150
室
齐聚酯用量（质量份） 0 2.2(0.382) 3.6(0.618) 5.7
青
岛 胶料硬度（邵尔） 79
83
85
86
科
技 拉伸强度/Mpa
21.8 22.3
22.5
22.8
大
学 拉断伸长率/%
250 225
218
200
橡 塑
橡胶配方优化方法
材
料 与
橡胶配方变量设计：在所讨论的变量区间内，确
工
定哪个变量的性能最优。
程
教
育 通常用x表示变量因素，f（x）表示目标性能函数，
部 重
根据具体要求，在因素的最优点上，目标函数取
点
最大值，最小值或满足某种规定的要求。
实
验
室 在寻找最优试验点时，常利用函数在某一局部区
青
域的性质来确定下一个试验点，这样一步步搜索、
工 程
根据前面试验结果安排后面的试验。这样安排试验的方法
教
叫贯序法，它的优点是试验数目较少，缺点是周期长。
育
部
与贯序法相反，我们也可以把所有可能的试验同时安排
重
点
下去，根据试验结果，找出最优点。如果把试验范围等分
实
若干份，就叫均分法。若把试验范围按比例分成若干份，
验
室
就叫比例分割法。分批试验法的优点是试验时间短，缺点
教 育
PVI 0.4，S 3，Manbond680C的用量为0～2份。
部
重 点
试验次数
第一次试验 第二次试验 第三次试验
实
验 室
Manbond 680C用量 0
1
2
1.5 0.5 0.75 1.25
粘合力，kg/127cm 30 56 44 51 53 55 54
青
岛
科 • 试验结果：该配方中应用Manbond 680C的
部 （0.618法）、平分法、分批试验法、抛物
重
点 线法、爬山法。
实
验 多因素变量设计主要有以下一些方法：等
室
高线图形法、正交试验设计法和中心复合
青
岛 科
试验设计法、均匀设计法等。
技
大
学
4
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技
大 最佳用量范围为0.75—1.25份。
学
6
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橡 塑
3、 爬山法（逐步提高法）
材
料 乙炔碳黑用量对硅橡胶导电性能的研究 ，试验目
与
工 的：提高乙炔碳黑用量降低硅橡胶的体积电阻率，
橡橡
塑塑
材材
料料 与与
橡胶配方优化设计方法
工工 程程
Rubber Design of Optimization Experiment
教教
育育
部部 重重
肖建斌
点点
实实
验验 室室
橡塑材料与工程教育部重点实验室
青青
高分子科学与工程学院，青岛科技大学
岛岛
科科
技技
大大
学学
11 KeyKeLyabLoarbaotroartyoroyf oRf uRbubberb-ePrl-aPslatisctsics(Q(QUSUTS)T,),MMininisitsrtryy ooff EEdduuccaattiioonn,, CChhina
橡 塑
橡胶配方设计特点
材
料
与
工 程
橡胶配方设计影响因素多，凭借经验；
教
育 通过大量试验来优化配方，造成大量人力、物
部 重
力的浪费。
点
实 科学技术方法的应用，橡胶配方设计智能化，
验
室
减少了实验数量，缩短了开发周期，得到更多
青
信息。
岛
科
技
大
学
2
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岛
科 技
乙炔碳黑用量至70份，其体积电阻率为8.5 Ω.cm，
大
学
满足了性能要求，同时节约了原材料。
7源自文库
Key Laboratory of Rubber-Plastics (QUST), Ministry of Education, China
橡 塑
4、分批试验法
材
料
与
0.618法、平分法、分数法、爬山法共同的特点是，要
橡 塑
1、黄金分割法（0.618法）
材 料
子午线轮胎子口包胶使用齐聚酯增硬。胶料要求
与 为：硬度（邵尔A）达到85度；拉伸强度不小于
工 程
20MPa；拉断伸长率不小于200%。
教 育
齐聚酯用量（质量份） 0 5.7(0.382) 9.3(0.618) 15
部 重
胶料硬度（邵尔）
79
86
88
89
点 拉伸强度/Mpa
程 教
性能指标要求体积电阻率≤10 Ω·cm 。
育 部
原试验配方：甲基乙烯基硅橡胶110-2 100，白
重 碳黑 5，氧化铁 5，DCP 2，乙炔碳黑 40，原胶
点
实 料的体积电阻率为1000.10 Ω·cm 。
验
室 乙炔碳黑用量至50份，其体积电阻率为49.7Ω·cm；
青 乙炔碳黑用量至60份，其体积电阻率为21Ω·cm ；
5
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橡 塑
2、平分法实例：
材
料
胶料与黄铜钢丝帘线粘合力最高的680C用量。
与 工
基本配合：天然胶SMR5 90，BR 10，ZnO 5,SA
程 0.5， HAF 60，芳烃油 4，促进剂 0.7，防焦剂