EPDM橡胶硫化曲线的测定

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橡胶硫化曲线

橡胶硫化曲线

橡胶硫化曲线橡胶硫化曲线橡胶硫化是指将天然橡胶或合成橡胶中的双键与硫黄反应,形成交联结构,从而使橡胶具有弹性和耐热性的过程。

在橡胶生产中,硫化曲线是评价橡胶硫化程度的重要指标之一。

本文将介绍橡胶硫化曲线的定义、影响因素以及应用。

一、定义1.1 概念橡胶硫化曲线是指在一定条件下,测量不同时间内橡胶样品的硬度变化,并绘制出的曲线。

1.2 测量方法通常使用万能试验机或热压机进行测量。

在测量过程中,将样品放置在试验机或热压机中,在一定时间内加热并施加压力,测量样品不同时间点的硬度值,并绘制出相应时间和硬度值之间的曲线。

二、影响因素2.1 硫化剂种类和用量不同种类和用量的硫化剂对橡胶硫化速率和程度都有影响。

使用过多的硫会导致过交联,硫化速率过快,形成硬而脆的橡胶;而使用过少的硫则会导致交联不足,橡胶弹性差。

2.2 硫化温度和时间硫化温度和时间也是影响橡胶硫化曲线的重要因素。

通常情况下,较高的温度和较长的时间可以促进橡胶的交联反应,提高硫化程度。

但过高的温度和时间会导致橡胶老化、劣化等问题。

2.3 混炼工艺混炼工艺对橡胶硫化曲线也有一定影响。

在混炼过程中加入助剂可以改善橡胶的加工性能和耐热性能,但同时也可能影响硫化反应速率和程度。

三、应用3.1 评价橡胶品质通过测量橡胶样品在不同时间内的硬度变化并绘制出相应曲线,可以评价橡胶的硫化程度和品质。

通常情况下,合格的橡胶样品应该具有较平缓且充分的硫化曲线,并且在一定时间内硬度值应该稳定。

3.2 指导生产橡胶硫化曲线也可以用于指导橡胶生产过程中的操作。

通过对不同硫化条件下的硫化曲线进行比较,可以确定最佳的硫化温度、时间和硫化剂种类和用量等参数,从而提高橡胶生产效率和品质。

3.3 研究交联反应机理橡胶硫化曲线还可以用于研究交联反应机理。

通过对不同时间点的橡胶样品进行分析,可以了解交联反应的速率和程度,并探索交联反应的机理。

这对于深入了解橡胶材料的性质和优化橡胶生产工艺都具有重要意义。

橡胶材料的硫化速度测试方法

橡胶材料的硫化速度测试方法

橡胶材料的硫化速度测试方法橡胶材料的硫化速度测试方法对于橡胶工业具有重要意义。

硫化是橡胶加工过程中的一项关键步骤,它能赋予橡胶良好的力学性能和化学特性。

因此,了解橡胶材料硫化速度的测试方法对于橡胶制品的质量控制和产品开发具有重要意义。

一、引言硫化是将未硫化的橡胶制品通过加热和加入适量硫化剂使其产生交联反应,以形成具有弹性和导电性能的橡胶制品的过程。

硫化速度即硫化反应的快慢程度,会直接影响到橡胶制品的性能。

二、定制测试设备橡胶材料的硫化速度测试通常使用硫化计来进行。

硫化计是一种专门用于测试橡胶硫化速度的仪器,它由硫化仓、温控系统、压力控制系统和数据记录系统等部件组成。

三、硫化速度测试方法1. 样品准备首先,需要按照一定比例混合橡胶原料和硫化剂,在混炼机中进行预硫化。

然后取出样品,并通过滚筒翻折等手段使其温度均匀。

2. 样品放置将样品放置在已预热的硫化仓中,并确保样品的接触面积尽可能大。

样品的厚度和面积应调整为标准大小,以便测试的可比性。

3. 温度和压力控制根据橡胶材料的硫化特性,选择适当的硫化温度和压力进行测试。

硫化温度通常在150°C至180°C之间,而压力则根据具体情况进行调整。

4. 记录数据在硫化过程中,通过硫化计记录样品的温度和压力等变化情况。

可以使用数据记录系统将数据保存下来,以便后续分析和比较。

5. 硫化时间硫化时间取决于橡胶材料的硫化速度,可以根据经验或需求进行调整。

通常,硫化时间在10至30分钟左右。

6. 结果分析根据测试数据,可以得出橡胶材料的硫化速度。

通过比较不同样品的硫化速度,可以评估橡胶材料的硫化特性以及其在实际应用中的可行性。

四、结论橡胶材料的硫化速度测试是橡胶工业中必不可少的一个环节,它对于评估产品质量、控制生产过程以及开发新产品具有重要意义。

通过合适的测试方法,可以高效准确地确定橡胶材料的硫化特性,为橡胶工业的发展提供有力支持。

以上是关于橡胶材料的硫化速度测试方法的论述。

橡胶硫化特性的测试

橡胶硫化特性的测试

橡胶硫化特性的测试(包括门尼焦烧和硫化曲线)硫化是橡胶制品制造工艺中最重要的工艺过程之一。

就是使橡胶大分子链由线性变为网状的交联过程,从而获得良好物理机械性能和化学性能。

橡胶的硫化性能是反映橡胶在硫化过程中各种表现或者现象的指标,对进行科研、指导生产具有很大的实用价值,硫化性能主要包括焦烧性能、正硫化时间、硫化历程等,测定橡胶的硫化性能方法很多。

其中以硫化仪和气泡点分析仪最佳。

⑴门尼粘度计法门尼粘度计法不但能测定生胶门尼粘度或混炼胶门尼粘度,表征胶料流变特性,而且能测定胶料的触变效应,弹性恢复、焦烧特性及硫化指数等性能,因此它是最早用于测定胶料硫化曲线的工具。

虽然门尼粘度计不能直接读出正硫化时间,但可以用它来推算出硫化时间。

⑵硫化仪法硫化仪是近年出现的专用于测试橡胶硫化特性的试验仪器,类型有多种。

按作用原理有二大类。

第一类在胶料硫化中施加一定振幅的力,测定相应变形量如流变仪;第二类是目前通用的一类。

这一类流变仪在胶料硫化中施加一定振幅变形,测定相应剪切应力,如振动圆盘式流变仪。

3.1 橡胶门尼焦烧试验胶料的焦烧是胶料在加工过程中出现的早期硫化现象,每个胶料配方都有它的焦烧时间(包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间)。

在生产中应控制此段时间的长短。

如果太短,则在操作过程中易发生焦烧现象或者硫化时胶料不能充分流动,而使花纹不清而影响制品质量甚至出现废品,如果焦烧时间太长,导致硫化周期增长,从而降低生产效率。

当前测定焦烧时间广泛使用的方法是门尼焦烧粘度计(测定的焦烧时间称为门尼焦烧时间),此外也可以用硫化仪测其胶料初期时间(t10)。

3.1.1 门尼焦烧的试验原理用门尼粘度计测定胶料焦烧是在特定的条件下,根据未硫化胶料门尼粘度的变化,测定橡胶开始出现硫化现象的时间。

3.2 橡胶硫化特性测定为了测定橡胶硫化程度及橡胶硫化过程过去采用方法有化学法(结合硫法、溶胀法),物理机械性能法(定伸应力法、拉伸强度法、永久变形法等),这些方法存在的主要缺点是不能连续测定硫化过程的全貌。

试验5橡胶的硫化曲线测定

试验5橡胶的硫化曲线测定

思考题
1.什么叫正硫化时间、焦烧时间? 2.未硫化橡胶硫化特性曲线的测定有什么意义。
实验原理
此力大小取决于胶料的刚度(剪切模量)。随着硫化 开始,胶料试样的刚度增加,测力机构测出的反作用 力(转矩)会逐步上升到稳定值或最大值;得到一条 转矩与时间的对应关系曲线,通常称为“硫化曲线” (图3.2)。在硫化曲线上可以得到如下数据值:最小 转矩ML,最高转矩MH,硫化起始时间(焦烧时间)TS1 (±0.5°)TS2(±1°),达到某一硫化程度的时间: T10、T30、T50、T70、T90,硫化速度指数:VC1、VC2。
实验试样和仪器
实验仪器为MDR-2000E型橡胶硫化仪。MDR-2000E型橡 胶硫化仪由机械部件、气动系统、电气控制和打印机 四部分组成。该机主要技术参数如下:控温范围:室 温~200℃;升温时间:≤10min;温度波动: ≤±0.3℃;力矩量程:0~10 N· m;力矩显示分辨率: 0.001 N· m;摆动频率:1.7 Hz(100r· min-1);摆动 角度:±0.5°(±1°)
实验5 橡胶的硫化曲线测定
实验目的
1.通过胶料硫化曲线的测定,掌握无转子 硫化仪的使用方法。 2.学会分析硫化曲线,从中掌握硫化过程 的特征。 3.了解硫化仪的工作原理及主要组成。
实验原理
橡胶硫化是橡胶加工中最重要的工艺过程之一。在这 一过程中,橡胶发生了一系列复杂的化学反应,橡胶大 分子链发生交联反应是在一定的温度、压力和时间下 通过一定的方式来实现的。硫化条件的不同,将会影 响橡胶制品的物理机械性能。因此,必须根据不同胶 料、不同制品的大小和形状等,通过实验找到最佳硫 化条件,以获得理想的橡胶制品。
试验步骤
1.按试验所需,进行试验温度和时间的设定; 2.按“加热”按键,对模腔进行加热升温,待模腔温度达设定 值并稳定后,开始实验。 3.按“开模/合模”开关,打开模腔。 4.将直径约为38mm,厚度4-5mm,质量约6.5g左右的圆形试样 放入模腔中; 5.将“手动/自动”开关,切换到“自动”; 6.按“开模/合模”开关,关闭模腔,试验自动开始,达到设 定试验时间后,试验会自动结束,若在试验过程中,要结束正 在进行的试验,只要点击“曲线图” 界面中的“停止”,试验 即可终止; 7.全部试验结束后,开模,取出试样并清除模腔内的残料,将 “手动/自动”切换到“手动”,按“合模”键,关闭“加热” 开关,将界面返回到主界面,点击“结束”键,退出硫化仪试 验状态,然后关掉仪器主机电源,再按正常顺序关闭电脑及其

硫化曲线

硫化曲线

硫化曲线图参数详细说明(2008-12-16 13:57:59)标签:硫化曲线说明参数杂谈分类:橡胶技术论文硫变仪以及硫化曲线的介绍1. 橡胶硫化测试仪,简称为硫变仪,是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料硫化性能的全部变化,并具有较高的测试精度的仪器,生产橡胶制品的厂家可以用它进行橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试。

并且进行橡胶配方设计和检测,目前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管控。

2.分类:2.1根据其有无转子分为:有转子流变仪、无转子流变仪.2.2有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别:2.2.1有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长;而无转子则较快。

2.2.2有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中,而无转子则避免此摩擦力的影响。

3、硫化曲线3.1实验原理从流变学的观点可以说,迄今为止,各种流变仪所采用的原理本质上是一致的,即模压在模腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形,由测力传感器测定剪切应力,以转矩单位表示,即胶料的剪切模量,当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时,所测定的剪切应力与交联点密度成正比关系,记录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线。

3.2.硫化曲线ML——最低转矩,N•m(kgf•cm)MH——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线,所达到的最高转矩N•m(kgf•cm)TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N•m(kgf•cm)时所对应的时间,MINTS2——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.2 N•m(kgf•cm)时所对应的时间,MINTC(x)——试样达到某一硫化程度所需要的时间,即试样转矩达到ML+X(MH-ML)时所对应的时间,MIN(注:如X取值0.5,即TC50,X取.9,即TC90)3.4.硫检参数的意义:ML:表示胶料的流动性,ML越低,流动性越好,反之,越差。

MH:表征胶料的胶料的剪切模数、硬度、定伸强度和交联密度,一般MH越低,硬度越低,MH越高,硬度越高。

橡胶硫化曲线

橡胶硫化曲线

橡胶硫化曲线概述橡胶硫化曲线是指橡胶材料在硫化过程中的物理和化学变化的曲线。

硫化是橡胶加工中至关重要的一步,通过将橡胶与硫或硫化剂进行反应,可以使橡胶材料具有优异的弹性、耐磨性和耐老化性能。

橡胶硫化曲线记录了橡胶材料在硫化过程中的硫化度、力学性能和热性能的变化,对于控制橡胶硫化过程和优化产品性能具有重要意义。

硫化度的定义硫化度是指橡胶材料中硫化反应的程度,一般以硫化时间-硫化度曲线来表示。

硫化度的计算方法是通过测定橡胶材料中游离硫和总硫的含量,进而计算出硫化度的百分比。

硫化度越高,橡胶材料的性能越优越,但过高的硫化度可能会导致橡胶材料的硬度增加和弹性降低。

橡胶硫化过程的曲线分析橡胶硫化曲线通常由几个主要阶段组成:饱和阶段、快速增压阶段、缓慢硫化阶段和加热硫化阶段。

1. 饱和阶段饱和阶段是指橡胶材料在硫化开始时,橡胶与硫或硫化剂之间的化学反应刚刚开始。

在这个阶段,橡胶材料的硫化度较低,硫化反应速度较慢,橡胶的力学性能和热性能几乎没有明显的改变。

2. 快速增压阶段快速增压阶段是橡胶硫化曲线的第一个明显增长的阶段。

在这个阶段,橡胶材料的硫化度迅速提高,硫化反应加速进行。

橡胶的硬度和弹性模量开始增加,橡胶变得更加硬化。

这个阶段的硫化速度通常比较快,需要严格控制硫化时间,避免过度硫化。

3. 缓慢硫化阶段缓慢硫化阶段是橡胶硫化曲线的第二个增长缓慢的阶段。

在这个阶段,橡胶材料的硫化度继续提高,但速度相对较慢。

橡胶的硬度和弹性模量继续增加,但增速变得较低。

这个阶段的硫化时间较长,有助于橡胶的硫化反应更加完全,提高产品的性能。

4. 加热硫化阶段加热硫化阶段是橡胶硫化过程的最后一个阶段。

在这个阶段,橡胶材料的硫化度趋于饱和,硫化反应几乎停止。

橡胶的硬度和弹性模量基本稳定,橡胶材料达到最终的硫化状态。

这个阶段的硫化时间较长,可以进一步提高橡胶的性能稳定性。

橡胶硫化曲线的应用橡胶硫化曲线的研究对于优化橡胶制品的性能具有重要意义。

橡胶硫化测试试验规范

橡胶硫化测试试验规范

文件名橡胶硫化测试试验规范页次2-11.范围:本规范规定了橡胶胶料硫化性能的测试方法。

测定范围包括:焦烧时间、硫化时间、硫化温度。

2.仪器:无转子硫化仪、电子称、镊子。

3.试样:5~7g胶料。

4.试验条件:驱动气压≥0.4Mpa。

5.操作步骤:5.1将测试胶料的名称及批号等信息输入电脑测试程序,并按工艺条件设定好测试温度及测试时间,进入测试画面;5.2将模闭合,温度到了设定温度后,将模打开,5.3将准备好的橡胶试样放入模腔中(胶料必须用玻璃纸隔离);5.4 启动转动马达后将模闭合5.5 当模闭合后测试自动开始,达到设定时间后自动停止,上下模自动打开;5.6 用镊子将试样取出;5.7如继续做下一个测试就再次放入试样,按合模按钮继续测试;如不继续做测试就将模闭合,并打印测试报告;5.8使用完毕后及时清理模腔,防止胶料粘连,然后关上门罩,注意先关闭计算机再关闭仪器电源,以免造成计算机系统损坏。

6.试验结果:6.1参数含义:硫化曲线ML ——最低转矩,N•m(kgf•cm)硫化曲线MH——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线,所达到的最高转矩N•m(kgf•cm)硫化曲线TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N•m(kgf•cm)时所对应的时间,硫化曲线TS2——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.2 N•m(kgf•cm)时所对应的时间,硫化曲线TC(x)——试样达到某一硫化程度所需要的时间,即试样转矩达到ML+X(MH-ML)时所对应的时间,(注:如X取值0.5,即TC50,X取.9,即TC90)6.2.参数意义:硫化曲线ML:表示胶料的流动性,ML越低,流动性越好,反之,越差。

硫化曲线MH:表征胶料的剪切模数、硬度、定伸强度和交联密度,一般MH越低,硬度越低,MH越高,硬度越高。

文件名橡胶硫化测试试验规范页次2-2硫化曲线TS1:表征胶料的操作安全性,TS1越短,表示胶料越容易发生死料。

橡胶的硫化曲线测定(精)

橡胶的硫化曲线测定(精)

实验原理
本实验使用无转子硫化仪测定胶料的硫化特性,测定 原理为:试验胶料放入具有规定压力并保持设定硫化 温度的完全密闭的试验模腔内;其中一个模腔以一定 频率(1.7Hz)和振幅(±0.5°、±1°)振荡;模腔 的振荡使试样产生剪切应变,此时试样将对该模腔产 生一个反作用力矩,得到力信号,力信号通过与之相 连的传动部分把力传到测定装置---传感器上,传感器 把力信号转换成电信号,电信号通过固定的控制装置 转化成扭矩信号(转矩),在计算机上绘制出来,得 到硫化曲线。
实验试样和仪器
实验仪器为MDR-2000E型橡胶硫化仪。MDR-2000E型橡 胶硫化仪由机械部件、气动系统、电气控制和打印机 四部分组成。该机主要技术参数如下:控温范围:室 温~200℃;升温时间:≤10min;温度波动: ≤±0.3℃;力矩量程:0~10 N· m;力矩显示分辨率: 0.001 N· m;摆动频率:1.7 Hz(100r· min-1);摆动 角度:±0.5°(±1°)
实验原理
此力大小取决于胶料的刚度(剪切模量)。随着硫化 开始,胶料试样的刚度增加,测力机构测出的反作用 力(转矩)会逐步上升到稳定值或最大值;得到一条 转矩与时间的对应关系曲线,通常称为“硫化曲线” (图3.2)。在硫化曲线上可以得到如下数据值:最小 转矩ML,最高转矩MH,硫化起始时间(焦烧时间)TS1 (±0.5°)TS2(±1°),达到某一硫化程度的时间: T10、T30、T50、T70、T90硫化速度指数:VC1、VC2。
实验5 橡胶的硫化曲线测定
实验目的
1.通过胶料硫化曲线的测定,掌握无转子 硫化仪的使用方法。 2.学会分析硫化曲线,从中掌握硫化过程 的特征。 3.了解硫化仪的工作原理及主要组成。
实验原理
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聚合物加工实验报告班级:12高分子材料与工程1班学号:1214121013姓名:矢名实验一PP/EPDM共混改性及挤出造粒、注塑实验二PE吹塑薄膜成型实验三EPDM橡胶的开炼及密炼实验四PP/EPDM性能测定实验五EPDM橡胶硫化曲线的测定实验五 EPDM橡胶硫化特性曲线的测定一、实验目的(1)理解橡胶硫化特性曲线测定的意义;(2)了解CL-2000E型无转子硫化仪的结构原理及操作方法;(3)掌握橡胶硫化特性曲线测定和正硫化时间确定的方法。

二、实验原理硫化是橡胶制坯生产中最重要的工艺过程。

在硫化过程中,橡胶经历了一系列的物理和化学变化,其物理机械性能和化学性能得到了改善,使橡胶材料成为有用的材料,因此硫化对橡胶及其制品是十分重要的。

硫化是在一定温度、压力和时间条件下使橡胶大分子链发生化学交联反应的过程。

橡胶在硫化过程中.其各种性能随硫化时间增加而变化。

橡胶的硫化历程可分为焦烧、预硫、正硫化和过硫叫个阶段。

如图28-1所示。

图 28-1 橡胶硫化历程A 起硫快速的胶料:B 有延迟特性的胶料;C 过硫后定伸强度继续上升的胶料;D 具有反原件的胶料;a1-操作焦烧时间;a2-剩余焦烧时间;b-模型硫化时间焦烧阶段又称硫化诱导期,是指橡胶在硫化开始前的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内有良好的流动性。

对于模型硫化制品,胶料的流动、充模必须在此阶段完成,否则就发生焦烧。

预硫化阶段是焦烧期以后橡胶开始交联的阶段。

随着交联反应的进行,橡胶的交联程度逐渐增加,并形成网状结构,橡胶的物理机械性能逐渐上升.但尚未达到顶期的水平。

正硫化阶段,橡胶的交联反应达到一定的程度,此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。

过硫化阶段是正硫化以后继续硫化,此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。

过硫化阶段是正硫化以后继续硫化,此时往往氧化及热断链反应占主导地位,胶料会出现物理机械性能下降的现象。

由硫化的历程可以看到,橡胶处在正硫化时,其物理机械性能或综合性能达到最佳值,预硫化或过硫化阶段胶料性能均不好。

达到正硫化装填所需的最短时间为理论正硫化时间。

也成正硫化点,而正硫化时一个阶段。

在正硫化阶段中,胶料的各项物理机械性能保持最高值,但橡胶的各项性能指标往往不会再同一时间达到最佳值,因此准确测定和选取正硫化点就成为确定硫化条件和获得产品最佳性能能的决定因素。

从硫化反应动力学原理来说,正硫化应是胶料达到最大交联密度时的硫化状态,正硫化时间应由胶料达到最大交联密度所需的时间来确定比较合理。

在实际应用中是根据某些主要性能指标(与交联密度成正比)来选择最最佳点,确定正硫化时间。

日前用转子旋转振荡式硫化仪来测定和选取正硫化点最为广泛。

这类硫化仪能够连续地测定与加工性能和硫化性能有关的参数,包括初始粘度、最低粘度、焦烧时间、硫化速度、正硫化时间和活化能等。

实际上硫化仪测定记录的是转距值,以转矩的大小来反映胶料的硫化程度,其测定的基本原理根据弹性统计理论:G RT ρ= 28-1式中 G —剪切模量,MPaρ-交联密度,mol/ml;R—气体常数,Pa²L/(mol²K);T—绝对温度即胶料的剪切模量G与交联密度ρ成正比。

而G与转矩M存在一定的线性关系。

从胶料在硫化仪的模具中受力的分析可知,转子作正负3°角度摆动时,对胶料施加一定的作用力可使之产生形变。

与此同时,胶料将产生剪切力、拉伸、扭人等,这些合力对转子将产生转矩M、阻碍转子的运动。

随石胶料逐渐硫化。

其G也逐渐增加,转子摆动在固定应变的情况下,所需转矩M也成正比例地增加。

综上所述,通过硫化仪测得胶料随时间的应力变化(硫化仪以转矩读数反映)即可表剪切模员的变化。

从而反映硫化交联过程的情况。

图28—2为内硫化仪测得胶料的硫化的线。

28—2 硫化曲线在硫化曲线中,最小转矩Ml,反映胶料在一定温度下的可塑性。

最大转矩Mm反映硫化胶的模量,焦烧时间和正硫化时间根据不同类型的硫化仪合不同的判别标准,—般取值是:转短达到(MM -ML)³10%十ML时所需的时间t10为焦烧时间,转短达到(MM -ML)³90%+Ml时所需的时间t90为正硫化时间。

t90-t10为硫化反应速度。

其值越小,硫化速度越。

本实验所用CL-2000E型无转子硫化仪的工作原理是将橡胶试样置入电热平板构成的模腔内,模腔的温度维持在:±0.3℃波动范围内,胶料在上下模腔体内,模腔由固定的下口型和可上下移动的上口型构成,在试验时用压缩空气使其两口闭合,其中下部分以微小的线性往复运动(摆动振荡),振荡使试样产生剪切应变,测定试样对模腔的的反作用扭矩(力),此转矩的大小取决于胶料的剪切模量。

硫化试验开始后试样的剪切模量增大,计算机实时显示并记录转矩(力),当转矩(力)上升到稳定值或最大值乃至返回状态时,便得到一条转矩(力)与时间的关系曲线,即硫化曲线(如图28-3),曲线的形状与试验的温度和胶料的特性有关。

图28-3三.实验步骤(1)接通总开关,电源供电后打开主机右侧电源开关,指示灯亮。

(2)打开计算机,以鼠标双击桌面上硫化仪程序的图标,在系统显示“欢迎画面”后点击“进入”便进入到“主画面”(图28-4),点击“参数设定”进入“参数设定”窗口(图28-5),在此设定好实验的温度、系统的量程、实验的时间以及序列编号,设定无误后返回“主画面”(图28-4)图28-4图28-5(3)以鼠标点击“主画面”上的“加温”或直接按下硫化仪机座面板上的“加热”按钮。

此时“上下模加热”,“加热”按钮灯亮。

(图28-6)进入升温阶段(升温过程中最好在合模状态下进行,如未合模可先打开气源,点击“主画面”上的“合模”或直接按主机座面板上的“合模”。

(注:主机上的“合模”按钮包含了合模和开模的命令)(图28-7)图28-6图28-7(4)待上、下模温度升到设定温度,稳定10min。

点击计算机上的“开模”或直接按主机面板上的“开模”按钮,开启模具(图28-8),迅速将截取的试样置于下模腔中央,将两圆片上下垫两张方形塑料膜,防止溢胶量过多污染下模。

(图28-9、10)点击计算机上的“实时测量”或主机面板上的“测量”键,主机将自动“合模”和“加扭矩”,此时实验正式开始。

如测量时间有修改的必要,画面右下方可修改。

图28-8图28-9图28-10(5)清理模腔及转子。

(6)在其他条件不变的情况下,同一种胶料分别以不同的温度作硫化特征实验。

对天然橡胶,依次以140℃、150℃、160℃、170℃和180℃等温度测定其硫化特征曲线。

四.注意事项(1)不得使金属工具接触模具型腔,取出转子时注意不得擦伤模具型腔和转子。

(2)清理模腔时不能有废料落入下模腔孔内。

(3)在测试时间内需终止实验,或实验已达到要求,可以通过微机控制系统停止测试。

实验数据上模温度下模温度扭矩N.m 最大扭矩N.m 最小扭矩N.m 170.00 170.00 9.217 10.872 10.768五、思考题1、怎样获取理想的橡胶硫化曲线?答:较为理想的橡胶硫化曲线应满足下列条件:(1)硫化诱导期要足够长,充分保证生产加工的安全性;(2)硫化速度要快,提高生产效率.降低能耗;(3)硫化平坦期要长。

2、什么叫焦烧时间,正硫化时间?答:焦烧时间:在硫化起步阶段,硫化时胶料开始变硬而不能进行热塑性流动那一点时间,在这一阶段内,交联尚未开始,胶料在模型中有较好的流动性。

正硫化时间:在一定的温度、模压下,为了使胶料从塑性变成弹性,且达到交联密度最大化,物理机械性能最佳化所用的时间叫橡胶制品硫化时间。

通常不含操作过程的辅助时间。

硫化时间是和硫化温度密切相关的,在硫化过程中,硫化胶的各项物理、力学性能达到或接近最佳点时,此种硫化程度称为正硫化或最宜硫化。

在一定温度下达到正硫化所需的硫化时间称为正硫化时间,一定的硫化温度对应有一定的正硫化时间。

当胶料配方和硫化温度一定时,硫化时间决定硫化程度,不同大小和壁厚的橡胶制品通过控制硫化时间来控制硫化程度,通常制品的尺寸越大或越厚,所需硫化的时间越长。

3、未硫化橡胶硫化特性曲线的测定有什么意义?答:一、透过硫化曲线可掌握橡胶在硫化过程中相关的特性。

从橡胶旳混炼圴勺度、加工性到制品的物性(如抗老化)等皆可由硫化曲线中判读出。

进一步达到橡胶质量的控制。

二、硫化仪测得的硫化曲线广泛地用于原材料和配方的研究,为加工生产提供数据。

除此之外硫化仪还大量用于生产的质量控制、监督以及产品质量的鉴定。

1. 研究开发新配方、新产品:(1)透过硫化仪, 可取得橡胶在不同配方下所产生的曲线, 进而就成本、产品的质量…等项目进行比较。

可有效缩短研发时程。

(2)可针对一种新的配方或一种新的原料的基本性能进行评价。

2. 运用于产品的分级鉴定:例如天然橡胶可以根据硫化仪测定的标准配方的结果来做分级。

美国的联合炭黑公司把硫化曲线作为评判其炭黑质量的最佳方法,对其部分的产品只提供硫化曲线作为性能指标。

3. 用硫化仪测定正硫化时间比用传统的办法(即用一组在不同硫化条件下硫化的试片作应力应变试验后绘图的办法)要迅速、方便、精确得多,而且用料也省,的确是一种多快好省的方法。

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