橡膠無轉(zhuǎn)子硫化儀,簡稱為硫化儀(也叫硫變儀),是指在橡膠硫化過程中連續(xù)測定膠料硫化性能的全部變化,并具有較高的測試精度的儀器,生產(chǎn)橡膠制品的廠家可以用它進(jìn)行橡膠的均勻性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性的測試。并且進(jìn)行橡膠配方設(shè)計(jì)和檢測,目前主要應(yīng)用于批量生產(chǎn)橡膠硫化特性的檢測和管控。
2.分類:
2.1硫化儀根據(jù)其有無轉(zhuǎn)子分為:有轉(zhuǎn)子硫化儀、無轉(zhuǎn)子硫化儀.
2.2有轉(zhuǎn)子硫化儀及無轉(zhuǎn)子硫化儀的主要區(qū)別
2.2.1有轉(zhuǎn)子硫化儀測試時(shí)試樣溫度達(dá)到穩(wěn)定所需要時(shí)間長;而無轉(zhuǎn)子則較快。
2.2.2有轉(zhuǎn)子的硫化儀轉(zhuǎn)子與膠料產(chǎn)生的磨擦力也計(jì)入膠料剪切模量的數(shù)據(jù)中,而無轉(zhuǎn)子硫化儀則避免此摩擦力的影響.
3、硫化曲線
3.1實(shí)驗(yàn)原理
從流變學(xué)的觀點(diǎn)可以說,迄今為止,各種流變儀所采用的原理本質(zhì)上是一致的,即模壓在模腔內(nèi)的試樣連續(xù)的承受恒定的小振幅和低頻率的正弦剪切變形,由測力傳感器測定剪切應(yīng)力,以轉(zhuǎn)矩單位表示,即膠料的剪切模量,當(dāng)試樣規(guī)格、厚度、振幅角和實(shí)驗(yàn)溫度一定時(shí),所測定的剪切應(yīng)力與交聯(lián)點(diǎn)密度成正比關(guān)系,記錄下的剪切應(yīng)力—時(shí)間的曲線便是硫化曲線。
3.2.硫化曲線
硫化曲線ML——zui低轉(zhuǎn)矩,N•m(kgf•cm)
硫化曲線MH——到達(dá)規(guī)定時(shí)間之后仍然不出現(xiàn)平坦曲線或zui高轉(zhuǎn)矩的硫化曲線,所達(dá)到的zui高轉(zhuǎn)矩N•m(kgf•cm)
硫化曲線TS1——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.1 N•m(kgf•cm)時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間,MIN
硫化曲線TS2——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.2 N•m(kgf•cm)時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間,MIN
硫化曲線TC(x)——試樣達(dá)到某一硫化程度所需要的時(shí)間,即試樣轉(zhuǎn)矩達(dá)到ML+X(MH-ML)時(shí)
所對應(yīng)的時(shí)間,MIN(注:如X取值0.5,即TC50,X取.9,即TC90)
3.4.硫檢參數(shù)的意義
硫化曲線ML:表示膠料的流動(dòng)性,ML越低,流動(dòng)性越好,反之,越差.
硫化曲線MH:表征膠料的膠料的剪切模數(shù)、硬度、定伸強(qiáng)度和交聯(lián)密度,一般MH越低,硬度越低,MH越高,硬度越高。
硫化曲線TS2:表征膠料的操作安全性,TS2越短,表示膠料越容易發(fā)生死料,產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生缺料不良。反之,TS2越長,雖然操作安全性提高,但是產(chǎn)效會(huì)變低,成本會(huì)增加很多,故TS2對膠料的加工、配方設(shè)計(jì)具有很重要的意義。
硫化曲線TC90:主要用來評估膠料在成型生產(chǎn)時(shí)的一次加硫條件,TC90過長表示硫化速度偏慢,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品硬度低,產(chǎn)效低。
4. 硫化儀的試驗(yàn)影響因素
4.1試驗(yàn)溫度
硫化既然是一種化學(xué)反應(yīng)過程,無疑溫度對反應(yīng)速度是一個(gè)重要因素。隨著溫度提高其誘導(dǎo)期縮短,硫化速度加快.當(dāng)溫度相當(dāng)高時(shí) 配方中原材料變量的信息受到掩蓋. 膠料硫化過程是一個(gè)在一定溫度和壓力作用下受力的過程。如果溫度或壓力稍有變化,就會(huì)對測量的硫化曲線產(chǎn)生很大影響。目前,壓力一般較容易控制。通過帶有壓力表的硫化儀就可以達(dá)到穩(wěn)定的壓力。供給硫化儀的氣壓必須在任何時(shí)候都高于硫化儀所設(shè)定的額定氣壓。而溫度控制是各廠家一直強(qiáng)調(diào)的主要技術(shù)指標(biāo)。我公司硫化儀采用進(jìn)口溫控表,模腔溫度波動(dòng)≤±0.1℃,溫度恢復(fù)時(shí)間≤2min。
4.2 硫化儀的測量頻率: 大部分國內(nèi)使用的硫化儀都采用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。轉(zhuǎn)動(dòng)速度對硫化儀的影響主要是使得測量的過程加快。相對于zui早3轉(zhuǎn)/分鐘的設(shè)備來說,100轉(zhuǎn)/分鐘在測量時(shí)更加適用于高溫快檢等方面使用。各種頻率測量的硫化數(shù)據(jù)結(jié)果不同,但都可以用于橡膠硫化的檢測。
4.3硫化儀的擺動(dòng)角度:
按照標(biāo)準(zhǔn),有轉(zhuǎn)子硫化儀的擺角應(yīng)為1°或3°; 無轉(zhuǎn)子硫化儀的擺動(dòng)角度應(yīng)為1°或0.5°,初配置均為1°。擺動(dòng)角度對于硫化數(shù)據(jù)的影響和頻率相似,各種角度測量的硫化數(shù)據(jù)結(jié)果不同,但都可以用于橡膠硫化的檢測。角度越大,施加于膠樣上的扭矩就越大,測量得到的數(shù)據(jù)就越大。對于特別軟的橡膠易采用大角度的擺動(dòng)。反之,硬膠采用小一些的擺動(dòng)角度就可??傊x用不同擺角的目的都是為了能更清楚的顯示測量數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在所有數(shù)據(jù)都是計(jì)算機(jī)或單片機(jī)計(jì)算,數(shù)據(jù)再小也可以分辨,對于一般橡膠硫化來說,變化角度的實(shí)用性不大,標(biāo)配角度足以適用于所有橡膠。
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