粘度是反映分子间摩擦力大小,即分子间作用力大小的参数。因而粘度是大分子本身特性因素即分子量的大小的反映。在橡胶工业生产中,普遍采用1934年美国人门尼(mooney)发明门尼粘度计测定粘度,来表示橡胶塑性大小,这个粘度称为门尼枯度。其不同我们一般所讲的液体的粘度。从门尼粘度的大小,我们可以予知橡胶塑性大小、加工性能和物理机械性能的好坏,如门尼粘度越高,分子量较高,塑性越低。反之则分子量越低。塑性越大。
1、试验原理
在特定的条件下(温度、时间、压力、旋转速度),使充满试样的模腔中的转子转动。测定其所需的转动力距(即试样对转子所产生的剪切阻力,并将此力矩以门尼粘度为单位予以记录)。
2、试样
试样为两个直径约¢50㎜(45~55),厚度6~8㎜的圆形胶片,在其中一片的中心打一个直径约¢8~10rnm的圆孔。
试样不应有杂质和气泡。表面应平整,尽可能排除与转子和模腔接触处产生贮气的凹槽,试样加工后,在试验条件下停放0.5h以上进行试验,不准超过24h。
3、试验条件
温度:100℃±1℃或125℃±1℃;
时间:预热1min、转动4min或预热1min、转动8min;
温度与时间的选择见表5-1所示:
表 不同胶种的试验条件
胶种 | 试验温度,℃ | 转子转动时间,min |
NR | 100 | 4 |
IIR、CIIR、BIIR | 100或125 | 8 |
EPDM、EPM | 125 | 4 |
其它合成胶、混炼胶、炭黑母炼胶及再生胶 | 100 | 4 |
注:若试样粘度高于60ML(1+8)100℃时,应选用125℃的试验温度。 |
转子转速:2.00±0.02prm。
压力:模腔上塞压力:0.35~0.60MPa(3.5~6.0kg/cm2)。
4、试验步骤(以国产门尼粘度仪为例)
1) 在进行试验前,首先接通气源,然后接通总电源,并接通打印机电源,此时打开主机则面电源开关,系统通电。
2) 设定试验温度100℃,放入转子,合模,按“加热”键,上下模腔加热,30 min左右温度即稳定。
3) 选择试验工作时间,三个8421末位拨盘,如拨成<4,则选择了(1+4),如拨成>5,则选择了(1+8)。中间位拨盘拨成“1”,为标定,合模(不放胶),30s后声响,计算机自动标定结束。标定结束后中间位拨成“0”,为正常试验。首位拨盘为“4”时,试验结束绘图仪自动打印曲线和参数,首位为“8”时,绘图仪与试验同步打印曲线,首位为其它数时,试验结束后,按“重画”打印曲线和参数,按“数据”打印参数,按“结束”打印一串硫化指数。
4) 准备好两个胶料试样。
5) 温度稳定后开模,迅速取出转子,先将转子轴穿入带孔的试片压靠花转子转接下面,再穿入一张带孔的透明玻璃纸,并套入密封圈,这时将转子插入下模腔转子孔,此时要用手压转子,再把另一块试片放在转子转盆上,然后,再盖上一张透明玻璃纸。
6) 合模,同时按下“门尼”按键。注意不需要按“锁紧”和“电机”键。
7) 合模信号到,程序自动控制预热1min,预热时间到,程序控制自动启动电机,此时门尼试验开始,试验4min或8 min到,程序控制自动停机。
8) 选择打印抽线或数据。按重画键,可复例曲线和数据,按数据键,只打印数据。
9) 取出转子并清胶。先开模,取出转子,用铜刷和铜螺丝刀**转子上的胶,如需继续做试验,用备用转子重复上述步骤,或在**胶料的同时,合模,以保持试验温度,以备**次做试验。
5、操作注意事项
1) 插入转子时特别要注意转子高度,以免合模后损坏转子。
2) 模腔和转子要经常保持清洁,特别是沟槽部分要清理干净,保持其几何形状的完整性,每班试验结束后,要彻底清理干净。
3) 袖雾器要定期加油,一般加至盛油瓶的2/3高度处。
4) 转子高度的调节,用手压紧转子,松开锁紧螺母,用螺丝刀调节调节螺杆,保证尺寸2.77,然后旋紧螺母。
5) 发现密封圈损坏或漏胶,应及时更换密封圈,并清洗空心主轴内残余的胶料。
6、试验结果
一般以转动4min的门尼粘度值表示试样的粘度,并用ML(1+4)100℃表示
其中:
M——门尼粘度值;
L——用大转子;
1——表示预热1min;
4——转动4min;
100℃——试验温度100℃。
读数**到0.5个门尼粘度值,试验结果**到整数位,用不少于2试样试验结果的算术平均值表示样品的粘度。两个试样结果相差不得大于2门尼粘度值。否则作废。
7、试验的影响因素
1) 炼胶工艺和停放时间的影响,塑炼工艺对门尼粘度有较大的影响,薄通次数越多,分子量越低,粘度越低。塑炼时间越长,粘度越低,即样品的粘度值与制备方法有关,所以进行同类材料的比较试验,应用同一方法和同一工艺条件制备试样。样品加工后停放时间的长短,也是影响试验结果的重要因素,橡胶的粘度随着停放时间增加而增加。
2) 试验温度的影响,试验温度上升、粘度下降,因而严格控制试验温度,其波动范围在±1℃。
3) 试样厚度的影响,试样厚度应适宜使其填满模腔,测出的粘度值平稳,重视性好,否则过薄时,不能填满模腔,致使橡胶在转子与模腔间滑动,造成粘度值偏低,反之如果试样太厚时,则在转子插入下模孔时,造成困难,易损坏仪器部件,且浪费胶料。因而一定要按要求准备试样。
4) 试样预热时间的影响,随着预热时间的增加,其粘度值有下降的趋势,所以应该严格控制预热时间。
5) 转子新旧程度的影响。转子长期使用后,其表面的花纹受到磨损,粘度值偏低。
6) **胶的影响,当转子表面和模腔的花纹沟中有**胶时,粘度值偏低,而转子轴上或下模腔孔内有**胶时,粘度值偏高。上海佰衡仪器科技有限公司www.bh17.net