Основные этапы составления рецептуры резиновой смеси

Основные ингредиенты резиновой смеси Каждая резиновая смесь состоит из набора компонентов, которые подбираются в зависимости от требований к свойствам изделия и условий его эксплуатации. Ниже — ключевые группы ингредиентов, используемых при составлении рецепта. Каучуки Основа любой резиновой смеси. Выбор зависит от требуемых свойств: Натуральный каучук (СКИ, СКН) — высокая прочность, хорошая эластичность. Синтетические каучуки: СБС, […]

Основные этапы составления рецептуры резиновой смеси

Основные ингредиенты резиновой смеси

Каждая резиновая смесь состоит из набора компонентов, которые подбираются в зависимости от требований к свойствам изделия и условий его эксплуатации. Ниже — ключевые группы ингредиентов, используемых при составлении рецепта.

Каучуки

Основа любой резиновой смеси. Выбор зависит от требуемых свойств:

  • Натуральный каучук (СКИ, СКН) — высокая прочность, хорошая эластичность.
  • Синтетические каучуки:
    • СБС, СКЭПТ — термостойкие и стойкие к старению.
    • СКН, СКД, СКМС — химически стойкие.
    • Силиконовые каучуки — отличная термостойкость, но дорогие.

💡 Каждый каучук имеет свой профиль: по прочности, термостойкости, сопротивлению старению, устойчивости к агрессивной среде.

Наполнители

Увеличивают прочность, снижают стоимость, влияют на вязкость:

  • Технический углерод (сажи) — усиливает прочность, износостойкость.
  • Каолин, тальк, мел — инертные наполнители, снижают стоимость, повышают стабильность.
  • Белая сажа, активированные глины — применяются в светлых резинах.

Важно: выбор и дозировка наполнителя влияют на перерабатываемость смеси и конечные характеристики изделия.

Пластификаторы и мягчители

Обеспечивают эластичность, улучшают перерабатываемость:

  • Минеральные масла — чаще всего используются в технических смесях.
  • Фталаты, парафины, жидкие каучуки — подбираются по совместимости с основным каучуком.
  • Функциональные пластификаторы — одновременно выступают как смазки, растворители или активаторы.

Мягчители особенно важны при переработке жёстких, высокомолекулярных или сшитых каучуков.

Вулканизующая группа

Сюда входят:

  • Сера — основной вулканизующий агент.
  • Пероксиды — альтернатива сере, особенно в термостойких смесях.
  • Активация вулканизации:
    • Оксид цинка — активатор.
    • Стеариновая кислота — ускоряет сшивание.
  • Ускорители (тиурамы, бензтиазолы и др.) — регулируют скорость и плотность вулканизации.

Состав вулканизующей системы подбирается в зависимости от требуемой скорости, температуры и свойств конечной резины.

Противостарители

Защищают резину от окисления, озона, УФ, термического старения:

  • Амины, фенолы, парафины — предотвращают разрушение полимерных цепей.
  • Воск и парафин — создают защитную пленку на поверхности изделия.

Использование противостарителей увеличивает срок службы изделия, особенно при эксплуатации в агрессивной среде или на открытом воздухе.

Далее смесь готовится на лабораторных вальцах, испытывается по базовым механическим показателям, а также оценивается технологичность переработки.

Оптимизация рецепта: от лаборатории к производству

После получения базовой формулы начинается её адаптация и доработка:

  • Подбор оптимального количества каждого компонента для заданных свойств;
  • Замена дорогих или токсичных компонентов на доступные аналоги;
  • Корректировка рецепта под условия производства (время переработки, скорость вулканизации и т.д.).

Методы, которые применяются:

  • Лабораторное тестирование (вальцы, пресс, реометр, механические испытания),
  • Вариантные рецептуры с контролем одного параметра,
  • Анализ данных и повторная корректировка.

Часто для оптимизации используют программные средства с функцией подбора композиций на основе параметров или методики планирования эксперимента (например, полные факторные планы или симплекс-метод — см. раздел 3 PDF).

Оптимизация завершается, когда рецептура:

  • Удовлетворяет всем требованиям,
  • Стабильно воспроизводится в условиях производства,
  • Обладает приемлемой себестоимостью и перерабатываемостью.

Компонент

Количество, phr

Каучук СКИ-3

100

Сажа П803

40

Масло индустриальное

10

Оксид цинка

5

Стеариновая кислота

1

Сера

2

Ускоритель МБТ

0.5

Далее смесь готовится на лабораторных вальцах, испытывается по базовым механическим показателям, а также оценивается технологичность переработки.

Типичные ошибки при составлении рецептов резиновых смесей

На практике многие проблемы при разработке рецептур возникают из-за ошибок, которых можно было бы избежать на раннем этапе. Ниже — распространённые ситуации, на которые стоит обратить внимание:

  • Неправильный выбор каучука
    Например, использование общего назначения СКИ вместо маслостойкого каучука для агрессивной среды приводит к быстрому разрушению изделия.
  • Слишком высокая доля наполнителя
    Это увеличивает жёсткость, но снижает эластичность, ухудшает адгезию и может привести к плохому диспергированию при смешивании.
  • Конфликт между компонентами
    Некоторые пластификаторы и ускорители несовместимы между собой или с основным каучуком — это приводит к нестабильной вулканизации или снижению прочности.
  • Игнорирование условий переработки
    Даже «идеальная» рецептура может не подойти, если её невозможно нормально обработать на оборудовании: слишком быстрое схватывание, выкипание пластификатора или жёсткость при прокатке.
  • Недостаточное тестирование
    Без оценки термостойкости, старения, морозостойкости или других показателей невозможно понять, как поведёт себя изделие в реальной эксплуатации.

Вывод

Процесс составления и оптимизации рецептуры резиновой смеси — это не просто подбор компонентов, а полноценная инженерная задача, требующая понимания свойств материалов, технологии и целей конечного продукта. Успешный результат достигается только тогда, когда учтены не только свойства ингредиентов, но и логика их взаимодействия, порядок смешивания и требования к переработке.

📌 Если вы работаете с резиновыми смесями и вам нужно лабораторное оборудование для вальцевания, прессования или испытаний — напишите нам. Мы поможем подобрать технику под вашу задачу.

Промышленное оборудование под заказ
Связаться с нами
Согласие

Ищете надёжное оборудование под конкретные задачи?

Компания "Нева Техносистемы" разрабатывает и поставляет промышленную технику по индивидуальным требованиям: испытательное оборудования, тестовые стенды и специальное промышленное оборудование.

Оставьте заявку — поможем подобрать решение под ваш процесс, с учётом бюджета, задач и условий эксплуатации.

Лабораторное Оборудование в Сантк-Петербурге Производства ООО «Нева Техносистемы»

Вы не можете скопировать содержимое этой страницы