性质:在静态程序下测定硫化胶相对刚性的方法。测定时借助已知扭转常数的扭转钢丝,分别测定试样在常温和低温下的扭转角,并绘出试样扭转角与温度的关系曲线,以某一温度下的扭转模量与23℃下的扭转模量之比作为该温度下相对模量,试验结果就以相对模量分别为2,5,10和100时所对应的温度来表示。
在材料的比例极限内,扭转应力与扭转应变之比。也称扭转弹性模量,是材料力学性能中*稳定的指标之一,常用G表示。杨氏模量E、泊松比μ和它之间有关系式:G=1/2·E(1+μ)。扭转模量常用扭转试验来测定。对于直径为d0、长度为L0的圆柱形试样,只要测得在扭矩M作用下相距L0的两截面间的相对扭转角为φ,则G=32ML0/(πφd04)。
弹性模量描述材料的抗应变或应力形变后恢复原形的能力。
剪切模量,材料常数,是剪切应力与应变的比值。又称切变模量或刚性模量。材料的力学性能指标之一。是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值。它表征材料抵抗切应变的能力。模量大,则表示材料的刚性强。剪切模量的倒数称为剪切柔量,是单位剪切力作用下发生切应变的量度,可表示材料剪切变形的难易程度。
通过采用伯努特原理吸取盐水而后雾化,雾化程度均匀,绝无阻塞结晶之现象。 ◎饱和空气采用亨利定律,于以加热加湿,并提可供试验室所需之湿度 ◎精密玻璃喷嘴(PYREX)雾气扩散均匀,自然落于试样,喷量大小及喷出角度可调。
仪器工作原理是测定胶料在硫化过程中剪切模量的变化,而剪切模量与交联密度成正比,因此测定结果反映了胶料在硫化过程中交联程度的变化,可以测出胶料初始黏度、焦烧时间、硫化速度、正硫化时间和过硫返原性等重要参数。按测定原理可分两大类型,**类是对胶料施加一定振幅的力,测定相应的变形量,如华莱士硫化仪和阿克发硫化仪,另一类对胶料施加一定振幅的剪切变形,测出相应的剪切力,包括有转子和无转子圆盘振荡硫化仪。按使用分类有适于海绵制品的锥形硫化仪,适于工厂质量控制的硫化仪,适于研究用微分硫化仪,适于模拟厚制品硫化过程、确定*佳硫化状态的程序控温硫化仪等。 BLH-III无转子硫化仪 是新一代机电一体化产品。主要由主机、测温、控温、传感器、计算机、下位机数据采集、打印机及电气连锁等部分组成。
测控温电路由自适应高精度PID温控仪、故态继电器、铂电阻及加热器组成,能自动跟踪外电网及环境温度的变化,自动并实时的修正PID参数,达到快速、**控温的目的。数据采集系统在计算机数据库及相关软件的强有力支持下,对每次测量的全部数据给予了存储,并对各参数进行优化处理。根据优化方案,可对全部数据进行排序,找出*佳硫化参数。除可实时打印硫化曲线外,也可在显示器上回显和打印以前任何一次的硫化曲线和参数。
硫化仪用于分析、测定橡胶硫化过程的焦烧时间、正硫化时间、硫化速率、粘弹性模量以及硫化平坦期等性能指标,是国家规定用于研制新产品、研究胶料配方及检验产品质量的重要检测仪器。
橡胶制品厂家可以用硫化仪进行制品重现性、稳定性的测试,并进行橡胶配方的设计和检测。生产厂家可以在生产线上进行现场检测,掌握每一批、甚至每一时刻橡胶的硫化特性是否满足制品要求。用来测定未硫化胶料的硫化特性,通过橡胶在模腔内往复振荡,对模腔的反作用转矩(力)得到一条转矩与时间的硫化曲线,科学地确定硫化的时间、温度、压力这三大要素,它们是*终决定产品质量的关键,也可测定混炼胶配合的物理性能。原料、加工过程、制成品的质量管理:
一、透过硫化曲线可掌握橡胶在硫化过程中相关的一些特性。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*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、**得多,而且用料也省,的确是一种多快好省的方法。
4. 焦烧时间的应用可避免死胶的情形发生, 也可评断配方之可操作性。
5.如轮胎这样的厚壁制品的硫化,不是等温过程,而且各部位的温度差别很大,利用硫化仿真器和温度过程控制的硫化仪就可以十分逼真地测定胶料在实际加热条件下的硫化过程,为确定生产加工提供有力的依据。
6. 就成本而言:
(1) 研发的时程缩短, 可大大的提升研发经费的效率, 相对而言便是降低了研发的成本。
(2) 原料、加工及制成品的质量管理, 可提高原料的使用效率, 减少胶料的浪费。
由于硫化仪的**性和方便性,目前已成为现代橡胶厂生产过程离线(中间生产)质量控制的*有效的手段之一。通常应力应变试验的相对误差在3%~4%,而硫化仪则达到1%~2%或者更低。因此生产中各个批号的原材料或混炼胶的微小差别很容易被发现而起到质量控制的作用。
可见通过精密硫化仪测试的准确结果给予了生产时的重要技术依据,打破了单凭经验来保证质量的局面,从而避免了因避免了产品发生欠硫或过硫以及混炼不均匀的质量问题,造成返工,节约成本,并可提高生产效率。完全有能力根据用户提供的工况条件要求,科学地制定配方,利用先进的检测设备来,确定硫化的工艺参数,确保产品的性能,满足用户对产品的质量要求。
二个定义:
A、焦烧——胶料由于储存、运输、加工、以及周围环境的高温等原因,造成胶料出现早期硫化,使得胶料塑性下降、弹性增加,造成无法进行加工等的现象,称为焦烧。焦烧时间越长,加工**性越好。
B.硫化——橡胶分子在一定的条件下由单一的线性结构形成空间立体网状结构的过程。
1、焦烧时间Tsl、Ts2……:硫化时间T50、T90.…。
工程上,正硫化又称*宜硫化,意指橡胶制品的主要性能达到或接近*佳值的硫化状态。
正硫化时间是指橡胶制品达到正硫化状态所需的时间。实际上,正硫化时间是个范围,而不是一个点,平坦期越长的橡胶物理性越好.
工程上的正硫化时间与工艺上正硫化的T90又有区别,对于厚度较簿的制品,流变仪测定的工艺正硫化时间T90与制品的正硫化时间相同,对于较厚的制品(如轮胎),情况就有不同.
正硫化的测定方法就是用专门仪器:利用硫变仪可以接测定焦烧时间
(诱导期时间T10,近几年多采用Ts2来表示,意义与T10相同),工艺正硫化时间T90、及硫化速度.(另:发泡流变仅还可测出发泡时间T@Pc90、发泡压力,及发泡速率等).实验证实,流变仪测量结果与理论正硫化相一致.由于流变仪可测定一系列硫化特性,不必做许多硫化点的定伸应力试验,从而节省了人力物力.
2、胶料及化学药品是否混炼均匀
流变仪可提供混炼均匀图及胶料混均匀变异度,来检测胶料及化学药品是否混炼均匀.
3、检验胶料是否有塑炼检验胶料未加入化学药品以前的均匀性、加工性。
4、缩短新产品开发时间、提早产品上市客户提供新样品,制定物性要求时,开发人员利用流变仪做各种实验,代替现场生产机器实验,可以提早开发新产品,节省成本。
5、当化学药品或胶料价格上涨时,利用流变仪修改制造配方,采用其他药品或低价位之胶料,满足原来之物性要求.又可以降低成本