Thiết kế công thức cao su: công thức cơ bản, công thức hiệu suất và công thức thực tế.

Theo mục đích chính của việc thiết kế công thức cao su, công thức có thể được chia thành công thức cơ bản, công thức hiệu suất và công thức thực tế.

1, Công thức cơ bản

Công thức cơ bản hay còn gọi là công thức tiêu chuẩn thường được thiết kế nhằm mục đích xác định cao su thô và các chất phụ gia.Khi một loại cao su và chất tạo hỗn hợp mới xuất hiện, hiệu suất xử lý cơ bản và các tính chất cơ lý của nó sẽ được kiểm tra.Nguyên tắc thiết kế của nó là sử dụng tỷ lệ pha trộn truyền thống và cổ điển để so sánh;Công thức nên được đơn giản hóa càng nhiều càng tốt với khả năng tái lập tốt.

Công thức cơ bản chỉ bao gồm các thành phần cơ bản nhất và vật liệu cao su bao gồm các thành phần cơ bản này có thể phản ánh cả hiệu suất quá trình cơ bản của vật liệu cao su và các tính chất cơ lý cơ bản của cao su lưu hóa.Có thể nói những thành phần cơ bản này là không thể thiếu.Trên cơ sở công thức cơ bản, dần dần cải tiến, tối ưu hóa và điều chỉnh để có được công thức với các yêu cầu hiệu suất nhất định.Công thức cơ bản của các bộ phận khác nhau thường khác nhau, nhưng công thức cơ bản của cùng một loại keo về cơ bản là giống nhau.

Các công thức cơ bản cho các loại cao su tự gia cường như cao su thiên nhiên (NR), cao su isopren (IR), cao su cloropren (CR) có thể được pha chế bằng cao su nguyên chất không dùng chất độn (chất gia cường), trong khi đối với cao su nguyên chất không cần cao su tổng hợp tự gia cường. (chẳng hạn như cao su butadiene styrene, cao su ethylene propylene, v.v.), tính chất cơ lý thấp và không thực tế nên cần bổ sung chất độn gia cố (chất gia cố).

Ví dụ về công thức cơ bản tiêu biểu nhất hiện nay là công thức cơ bản cho nhiều loại cao su khác nhau được đề xuất sử dụng ASTTM (Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ) làm tiêu chuẩn.

Công thức tiêu chuẩn do ASTM quy định và công thức cơ bản do các nhà máy cao su tổng hợp đề xuất có giá trị tham khảo rất lớn.Tốt nhất nên xây dựng công thức cơ bản dựa trên tình hình cụ thể của đơn vị và số liệu kinh nghiệm tích lũy được của đơn vị.Cũng cần chú ý phân tích ưu nhược điểm của các công thức được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm tương tự hiện nay, đồng thời xem xét việc áp dụng các công nghệ mới trong quá trình sản xuất sản phẩm mới và cải tiến công thức.

2, Công thức tính hiệu suất

Công thức hiệu suất hay còn gọi là công thức kỹ thuật.Một công thức được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất nhất định, nhằm mục đích đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của sản phẩm và quy trình cũng như cải thiện các đặc tính nhất định.

Công thức hiệu suất có thể xem xét toàn diện sự kết hợp của nhiều đặc tính khác nhau trên cơ sở công thức cơ bản, nhằm đáp ứng các yêu cầu về điều kiện sử dụng sản phẩm.Công thức thử nghiệm thường được sử dụng trong quá trình phát triển sản phẩm là công thức hiệu suất, đây là công thức được các nhà thiết kế công thức sử dụng phổ biến nhất.

3, Công thức thực hành

Công thức thực tế hay còn gọi là công thức sản xuất là công thức được thiết kế cho một sản phẩm cụ thể.

Các công thức thực tế nên xem xét toàn diện các yếu tố như khả năng sử dụng, hiệu suất quy trình, chi phí và điều kiện thiết bị.Công thức thực tế được lựa chọn phải đáp ứng được điều kiện sản xuất công nghiệp, đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa hiệu suất sản phẩm, giá thành và quy trình sản xuất.

Kết quả thử nghiệm của các công thức được phát triển trong điều kiện phòng thí nghiệm có thể không nhất thiết là kết quả cuối cùng.Thông thường, khi đưa vào sản xuất có thể có một số khó khăn kỹ thuật, chẳng hạn như thời gian luyện cốc ngắn, hiệu suất ép đùn kém, con lăn dính dính, v.v. Điều này đòi hỏi phải điều chỉnh thêm công thức mà không thay đổi các điều kiện hiệu suất cơ bản.

Đôi khi cần phải điều chỉnh hiệu suất quy trình bằng cách giảm nhẹ hiệu suất vật lý và cơ học cũng như hiệu suất sử dụng, nghĩa là phải thỏa hiệp giữa hiệu suất vật lý và cơ học, hiệu suất sử dụng, hiệu suất quy trình và tính kinh tế, nhưng điểm mấu chốt là phải đáp ứng mức tối thiểu yêu cầu.Hiệu suất quá trình của vật liệu cao su, mặc dù là một yếu tố quan trọng, nhưng không phải là yếu tố tuyệt đối duy nhất, thường được xác định bởi các điều kiện phát triển công nghệ.

Việc cải tiến liên tục các quy trình sản xuất và công nghệ thiết bị sẽ mở rộng khả năng thích ứng của vật liệu cao su, như kiểm soát nhiệt độ chính xác và thiết lập các quy trình sản xuất liên tục tự động, giúp chúng ta có thể xử lý các vật liệu cao su mà trước đây được coi là có hiệu suất xử lý kém.Tuy nhiên, trong việc nghiên cứu và áp dụng một công thức nhất định phải xem xét các điều kiện sản xuất cụ thể và yêu cầu quy trình hiện tại.

Nói cách khác, người thiết kế công thức không chỉ phải chịu trách nhiệm về chất lượng của thành phẩm mà còn phải xem xét đầy đủ khả năng ứng dụng công thức trong các quy trình sản xuất khác nhau trong các điều kiện hiện có.