概述硫化儀的校準(zhǔn)方法和技術(shù)進(jìn)展

1、橡膠硫化儀的概況劉心慧，高 ?。ū本┫鹉z工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，北京 100143）摘要：闡述橡膠硫化儀的工作原理和結(jié)構(gòu)以及膠料硫化特性的測(cè)試方法，分析硫化儀技術(shù)參數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，介紹國(guó)內(nèi)外膠料硫化特性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和硫化儀標(biāo)準(zhǔn)，概述硫化儀的校準(zhǔn)方法和技術(shù)進(jìn)展。關(guān)鍵詞：硫化儀；硫化特性；試驗(yàn)方法；標(biāo)準(zhǔn)；校準(zhǔn)1 硫化儀的工作原理和結(jié)構(gòu)橡膠硫化是在一定溫度、壓力和時(shí)間條件下分子鏈發(fā)生交聯(lián)，形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而制約分子鏈相互移動(dòng)，使材料塑性消失，彈性增強(qiáng)，模量增大，從而改變材料的物理性能。為使膠料達(dá)到要求的性能，必須確定最佳的硫化條件。溫度、壓力、時(shí)間是膠料硫化的3個(gè)要素。硫化儀是對(duì)膠料硫化過程特性變

2、化進(jìn)行連續(xù)測(cè)試的儀器總稱，它可表征膠料硫化全過程特性，測(cè)得硫化曲線和硫化特性參數(shù)。硫化儀測(cè)試具有連續(xù)、快捷、精確、方便和省料等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用廣泛，并得到不斷改進(jìn)和完善，自動(dòng)化程度和測(cè)控精度不斷提高。在膠料硫化過程中，隨著硫化時(shí)間的延長(zhǎng)，膠料的交聯(lián)程度增大，橡膠分子的移動(dòng)性降低，膠料模量增大。隨著模量增大，膠料在一定應(yīng)力下產(chǎn)生的應(yīng)變減小或產(chǎn)生一定應(yīng)變所需的應(yīng)力增大，也就是說通過測(cè)定一定應(yīng)力下膠料產(chǎn)生的應(yīng)變或膠料產(chǎn)生一定的應(yīng)變所需的應(yīng)力可反映膠料模量，從而得出膠料的交聯(lián)程度。硫化儀根據(jù)膠料剪切應(yīng)力與交聯(lián)密度成正比或剪切應(yīng)變與交聯(lián)密度成反比的基本原理來測(cè)定膠料硫化特性。硫化儀經(jīng)過近60年的發(fā)展，種類多

3、樣。目前廣泛使用的硫化儀有圓盤振蕩硫化儀（有轉(zhuǎn)子硫化儀）、無轉(zhuǎn)子硫化儀。其中，無轉(zhuǎn)子硫化儀應(yīng)用越來越廣泛，它又分為兩模間往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的線性剪切硫化儀、模腔邊緣扭轉(zhuǎn)振蕩的無密封剪切轉(zhuǎn)矩?zé)o 38 轉(zhuǎn)子硫化儀和模腔邊緣扭轉(zhuǎn)振蕩的密封剪切轉(zhuǎn)矩?zé)o轉(zhuǎn)子硫化儀。常用的產(chǎn)品有美國(guó)孟山都（阿爾法）公司的R100，R100S，ODR2000和MDR2000型硫化儀，英國(guó)華萊士的MKV型硫化儀，德國(guó)GOTTFERT公司的RT2000型硫化儀，日本的JSR-和RLR-3型硫化儀。這些硫化儀反映出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改進(jìn)和測(cè)控技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)步。目前，我國(guó)生產(chǎn)和進(jìn)口的硫化儀主要有圓盤振蕩硫化儀以及無密封和密封無轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩硫化儀

4、。有轉(zhuǎn)子硫化儀的結(jié)構(gòu)及其各部件功能如下：氣缸控制啟模和閉模并使模腔保持一定壓力。上模和下模閉合形成模腔，下模中心開孔，孔可插入轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子定位后由彈性?shī)A頭夾緊，由驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置（由電機(jī)、減速箱、偏心塊、連桿、傳感梁、夾緊機(jī)構(gòu)等構(gòu)成）使轉(zhuǎn)子做±1°或±3°的擺動(dòng)；上模體和下模體分別設(shè)置加熱器和測(cè)溫元件，并與溫度顯示和控制儀表連接，使模腔溫度控制在設(shè)定范圍內(nèi)；應(yīng)力-應(yīng)變傳感梁在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子往復(fù)擺動(dòng)中測(cè)量膠料受剪切變形時(shí)產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩（力），轉(zhuǎn)矩（力）信號(hào)傳至測(cè)力儀表顯示記錄轉(zhuǎn)矩（力），從試驗(yàn)開始至結(jié)束儀表全程記錄轉(zhuǎn)矩（力）的變化。2 膠料硫化特性測(cè)試硫化儀模體預(yù)熱至

5、試驗(yàn)溫度，將準(zhǔn)備好的試樣放入模腔，閉模，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)子（或下模）以一定的頻率和振幅擺動(dòng)，轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)量反轉(zhuǎn)矩（力）并將信號(hào)傳送至測(cè)力儀，由測(cè)力儀顯計(jì)量：示并記錄轉(zhuǎn)矩（力）信號(hào)。隨著膠料硫化程度增大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩（力）增大，硫化過程結(jié)束時(shí)停機(jī)。記錄儀記錄試樣從加熱流動(dòng)、初始硫化到硫化完成全過程的變化情況。轉(zhuǎn)子擺動(dòng)是0°到正、負(fù)振幅的振蕩擺動(dòng)，其對(duì)膠料施加的剪切形變?cè)谡穹秶鷥?nèi)呈周期性變化，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩（力）也呈周期性變化。硫化儀記錄的膠料硫化曲線是正弦曲線；將連續(xù)記錄的正弦曲線最大值進(jìn)行擬合處理，得到圓滑的包絡(luò)曲線，如圖1所示。圖1中，（1）為有最大值的硫化曲線，F(xiàn)max（1）對(duì)應(yīng)的時(shí)間

6、為tmax；（2）為平坦的硫化曲線，F(xiàn)max（2）對(duì)應(yīng)的時(shí)間為tmax；（3）為繼續(xù)增高的硫化曲線，F(xiàn)max（3）對(duì)應(yīng)的時(shí)間為te。硫化儀測(cè)得的典型硫化曲線和及計(jì)算方法如圖2所示。從硫化特性曲線可得以下硫化參數(shù)：轉(zhuǎn)矩(力)最小轉(zhuǎn)矩(力)FL、特定時(shí)間轉(zhuǎn)矩（力）Ft、最大轉(zhuǎn)矩（力）FH、穩(wěn)定增長(zhǎng)特定時(shí)間轉(zhuǎn)矩（力）、時(shí)間（起始硫化時(shí)間t10、中間硫化時(shí)間t50、正硫化時(shí)間t90等）、硫化速率。圖1 硫化正弦曲線和包絡(luò)曲線F=f（t）圖2 典型硫化曲線及計(jì)算方法示意計(jì)量：在膠料配方設(shè)計(jì)和橡膠制品生產(chǎn)過程中，硫化儀除廣泛用于膠料質(zhì)量控制外，還用于原材料性能檢驗(yàn)，是膠料硫化動(dòng)力學(xué)的測(cè)試工具。3 硫化儀技

7、術(shù)參數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響硫化儀參數(shù)主要為測(cè)試溫度、轉(zhuǎn)子（或模型）振幅和振動(dòng)頻率、測(cè)力系統(tǒng)精度。3.1 溫度膠料硫化是一種化學(xué)反應(yīng)過程，據(jù)范特霍夫定律，膠料溫度每升高10 ，硫化反應(yīng)速度就增大1倍，具有良好的控溫性能是硫化儀最基本的、也是最重要的要求。硫化儀溫度控制包含動(dòng)態(tài)調(diào)控速度和穩(wěn)態(tài)測(cè)控精度，即調(diào)控溫度盡快達(dá)到試驗(yàn)溫度，測(cè)試過程中溫度穩(wěn)定在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)。3.2 振幅隨著轉(zhuǎn)子（或模型）振幅增大，轉(zhuǎn)矩（力）增大。增大轉(zhuǎn)子（或模型）的振幅有利于提高測(cè)力靈敏度，但振幅過大易造成試樣與轉(zhuǎn)子盤（或模腔）間打滑，導(dǎo)致硫化曲線變形。3.3 振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)矩（力）小時(shí)，隨著轉(zhuǎn)子（或模型）振動(dòng)頻率增大，轉(zhuǎn)矩（力）增

8、大；隨著轉(zhuǎn)矩增大，轉(zhuǎn)子（或模型）振動(dòng)頻率的影響變小。3.4 轉(zhuǎn)矩（力）測(cè)量系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩（力）測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度和精度直接影響測(cè)試的硫化曲線準(zhǔn)確度，故應(yīng)盡量提高轉(zhuǎn)矩（力）測(cè)量系統(tǒng)精度，消除附加轉(zhuǎn)矩（力）的產(chǎn)生；此外，模腔的構(gòu)形和清潔度、試樣體積等對(duì)轉(zhuǎn)矩（力）測(cè)量值產(chǎn)生一定影響。硫化儀結(jié)構(gòu)不同，試樣厚度、受熱情況和應(yīng)變狀況不同，測(cè)得的硫化特性數(shù)據(jù)不同，無可比性。但同型號(hào)硫化儀的測(cè)試數(shù)據(jù)具有可比性，其重復(fù)性、穩(wěn)定性應(yīng)符合要求。4 試驗(yàn)方法和儀器標(biāo)準(zhǔn)4.1 試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)為保證膠料硫化特性測(cè)試的準(zhǔn)確性，各國(guó)對(duì)硫 39 計(jì)量：化儀的試驗(yàn)方法制定了標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了硫化儀的基本參數(shù)和試驗(yàn)程序。1974年起，我國(guó)研制和生

9、產(chǎn)的HL-和HL-型有轉(zhuǎn)子硫化儀得到廣泛應(yīng)用，1976年我國(guó)為此類硫化儀制定了部頒標(biāo)準(zhǔn)HG 4-826-76橡膠膠料硫化特性測(cè)定方法。1977年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）發(fā)布了ISO 34171977用橡膠擺動(dòng)圓盤硫化儀測(cè)定橡膠的硫化特性，以后又進(jìn)行了修訂。我國(guó)硫化儀的生產(chǎn)和應(yīng)用逐漸走向國(guó)際化，試驗(yàn)方法也隨ISO的修訂進(jìn)行修訂。我國(guó)等同采用ISO 34171991修訂了GB/T 98691997橡膠膠料硫化特性測(cè)定（圓盤振蕩硫化儀法）。1983年ISO發(fā)布ISO 65021983用橡膠無轉(zhuǎn)子硫化儀測(cè)定硫化特性，其后修訂為ISO 65021991。20世紀(jì)90年代我國(guó)進(jìn)口此類產(chǎn)品增多，同時(shí)開始批量

10、生產(chǎn)無轉(zhuǎn)子硫化儀。1996年我國(guó)等效采用ISO 65021991制定了GB/T 165841996用橡膠無轉(zhuǎn)子硫化儀測(cè)定硫化特性。ISO 65021999橡膠硫化儀使用指南代替ISO 65021991，此版標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)各國(guó)硫化儀的工作原理和結(jié)構(gòu)不同，涵蓋了多種形式的硫化儀參數(shù)指標(biāo)及硫化特性測(cè)試方法。我國(guó)等同采用ISO 65021991的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 252862010橡膠硫化儀使用指南。國(guó)內(nèi)外橡膠硫化特性試驗(yàn)方法的主要技術(shù)參數(shù)見表1和2。4.2 儀器標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)外，一般在硫化特性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對(duì)硫化儀的要求。我國(guó)為保證硫化特性試驗(yàn)方法的有效實(shí)施，根據(jù)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求和硫化儀生產(chǎn)和使用狀況，

11、20世紀(jì)80年代制定了有轉(zhuǎn)子硫化儀標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)范儀器的生產(chǎn)和配套試驗(yàn)方法，國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為ZB N 720221989橡膠圓盤振動(dòng)硫化儀技術(shù)條件，1998年該專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 31211998橡膠圓盤振蕩硫化儀技術(shù)條件。1991年制定JJG（化）1011991橡膠圓盤擺動(dòng)硫化儀檢定規(guī)程。2003年制定HG/T 37092003 40 計(jì)量：無轉(zhuǎn)子硫化儀技術(shù)條件，配套GB/T 165841996的實(shí)施。我國(guó)硫化儀標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)參數(shù)見表3。5 儀器校準(zhǔn)硫化儀模腔尺寸只進(jìn)行初始校準(zhǔn)。閉模力變化不大，一般不進(jìn)行周期校準(zhǔn)。5.1 閉模力校準(zhǔn)將負(fù)荷傳感器置于上、下模之間，合模測(cè)定閉模力。5.2 轉(zhuǎn)

12、矩（力）校準(zhǔn)（1）用校準(zhǔn)圓盤和砝碼校準(zhǔn)。有轉(zhuǎn)子硫化儀將帶軸的圓盤插入下模轉(zhuǎn)子孔固定，圓盤圓周固定的鋼絲繩通過滑輪后下掛砝碼，從砝碼質(zhì)量和圓盤半徑計(jì)算轉(zhuǎn)矩（力）。無轉(zhuǎn)子硫化儀將鋼絲繩固定在轉(zhuǎn)動(dòng)模型上，經(jīng)滑輪后下掛砝碼來校準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩（力）。（2）用轉(zhuǎn)矩（力）彈簧桿標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)。用經(jīng)過定標(biāo)的轉(zhuǎn)矩（力）彈簧桿標(biāo)準(zhǔn)器裝于上、下模間并固定，啟動(dòng)模型擺動(dòng)一定角度，測(cè)校轉(zhuǎn)矩（力）。（3）用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩（力）傳感器校準(zhǔn)。將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩（力）傳感器裝于上、下模間并固定，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩（力）傳感器施加一定轉(zhuǎn)矩，讀出硫化儀轉(zhuǎn)矩（力）值，兩者進(jìn)行比對(duì)。5.3 振幅（擺角）校準(zhǔn)（1）用校準(zhǔn)圓盤和百分表等校準(zhǔn)。校準(zhǔn)圓盤的鋼絲繩經(jīng)滑輪后下掛砝

13、碼，砝碼下接觸百分表表頭。圓盤擺動(dòng)帶動(dòng)砝碼運(yùn)動(dòng)，百分表顯示行程，從而計(jì)算出圓盤振幅。（2）用擺角和百分表校準(zhǔn)。在上、下模中心軸線上裝一中心軸，軸上裝一與軸垂直的擺桿，模體帶動(dòng)擺桿一起擺動(dòng)，擺桿撥動(dòng)百分表，從百分表讀數(shù)計(jì)算振幅。此法僅適用于較小振幅。5.4 溫度校準(zhǔn)以硫化儀上、下模模腔壁作為上、下模的測(cè)溫區(qū)，用測(cè)溫模型進(jìn)行測(cè)量。此法能清楚地區(qū)分上、下模溫度，測(cè)試溫度準(zhǔn)確、穩(wěn)定、重復(fù)性好。在操作過程中應(yīng)注意測(cè)溫模型上、下部的導(dǎo)熱金屬表面計(jì)量：表1 國(guó)內(nèi)外橡膠硫化特性試驗(yàn)方法的主要技術(shù)參數(shù)之一項(xiàng) 目模腔直徑/mm模腔高度/mm轉(zhuǎn)子圓盤直徑/mm試樣體積/cm3振動(dòng)頻率/Hz81.7±0.1

14、，0.052.0±1.00±0.02，±381.7±0.181.7，0.05，0.1781.67，0.05，0.1781.7，0.17，0.05，0.181.7±0.1，0.052.0±1.00±0.02振幅/（°）試驗(yàn)溫度精度/試樣至150 的 時(shí)間/min測(cè)力系統(tǒng)精度/%閉模力/kN±1.00±0.03±1.00±0.02，±1.00±0.02，1.00±0.02，1.00±0.03，3.00±0.03±3， &

15、#177;5±3.00±0.03±3.00±0.03±0.52±0.5±0.5±0.3注：1）原文如此。表2 國(guó)內(nèi)外橡膠硫化特性試驗(yàn)方法的主要技術(shù)參數(shù)之二項(xiàng) 目模腔直徑/mmISO 6502尺寸公差±0.2%，無轉(zhuǎn)子40，分離角 718°；線性44中心間隙：無轉(zhuǎn)子 0.5；線性2公差±0.03%無轉(zhuǎn)子51.7±0.1，0.052有轉(zhuǎn)子±1，±3；無 轉(zhuǎn)子±0.1±2；線 性±0.01±0.1351.7±0.

16、1，0.52±0.5，±0.1±3.0110200，標(biāo)準(zhǔn)160±0.3試樣內(nèi)溫差±11.50.5351.7±0.1，0.52±0.5，±0.1±2.056頻率掃描0.0330應(yīng)變掃描±0.556±0.1，±0.005ASTM D 5289GB/T 16584旋轉(zhuǎn)40±2，分 離角718°； 線性30中間間隙0.5，邊緣0.050.20中心間隙0.45±0.05分離角710°ASTM D 6204-051）ISO/DIS 131452）4

17、0±2，分離角78°中心間隙0.5，密封形 邊緣0.1；非密封形 邊緣0.020.2040模腔高度/mm轉(zhuǎn)子圓盤直徑/mm試樣體積/cm3振動(dòng)頻率/Hz振幅/（°）試驗(yàn)溫度/（100200）±0.3（110200）±0.3試樣內(nèi)溫差±11.51溫度掃描（40200）±0.51±160220,試驗(yàn)100±0.3試樣至150 的時(shí)間/min測(cè)力系統(tǒng)精度 /%線性1.5，無轉(zhuǎn)子 33±1有轉(zhuǎn)子11.0±0.5， 無轉(zhuǎn)子78±1響應(yīng)時(shí)間1 s7閉模力/kN8811注：1）測(cè)未硫化膠流

18、變性能；2）測(cè)膠料粘度和應(yīng)力松弛。計(jì)量：計(jì)量：表3 我國(guó)硫化儀標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng) 目模腔直徑/mm模腔高度/mm轉(zhuǎn)子圓盤直徑/mm振動(dòng)頻率/Hz振幅/（°）試驗(yàn)溫度/恢復(fù)至試驗(yàn)溫度時(shí)間/min測(cè)力系統(tǒng)精度/%閉模力/kNHG/T 31211998（有轉(zhuǎn)子）1.5±0.5，線性度±0.5,空載轉(zhuǎn)矩1 dNm8HG/T 37092003（無轉(zhuǎn)子）40±2，分離角718°中心間隙0.5與上、下模的模腔表面良好接觸，模體外圍需適當(dāng)保溫，確保溫度穩(wěn)定后才讀數(shù)。減小了試樣體積，加速了試樣升溫速度，大大改善了模腔中試樣溫度的均勻性。增大了扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件的剛性，

19、減小了振幅隨轉(zhuǎn)矩增大而產(chǎn)生的偏差，應(yīng)用日益廣泛。部分型號(hào)無轉(zhuǎn)子硫化儀的主要技術(shù)參數(shù)見表4?？梢钥闯?，與有轉(zhuǎn)子硫化儀相比，無轉(zhuǎn)子硫化儀的各項(xiàng)性能有所提高。6 儀器改進(jìn)硫化儀的改進(jìn)主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)更合理，操作更便捷，參數(shù)控制和測(cè)量精度更高，數(shù)據(jù)采集和處理更簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確，功能更多等方面。在應(yīng)用過程中，硫化儀各項(xiàng)技術(shù)不斷創(chuàng)新，同時(shí)也隨著相關(guān)專業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子測(cè)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步而日臻完善。有轉(zhuǎn)子硫化儀不是直接加熱轉(zhuǎn)子，而由上、下模體向模腔內(nèi)試樣傳熱，故從裝填試樣到升溫至試驗(yàn)溫度的時(shí)間較長(zhǎng)，還會(huì)由于轉(zhuǎn)子軸的導(dǎo)熱造成模腔內(nèi)的溫度分布不均。有研究提出用加熱器直接加熱轉(zhuǎn)子，使模腔溫度迅速達(dá)到試驗(yàn)溫度，

20、以較好保證和控制試驗(yàn)溫度，更準(zhǔn)確測(cè)試等溫硫化曲線，但轉(zhuǎn)子的安裝定位和夾持難度增大。有轉(zhuǎn)子硫化儀轉(zhuǎn)子擺角精度受驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中擺桿長(zhǎng)度、偏心距尺寸精度、轉(zhuǎn)子夾緊定位精度、擺桿（應(yīng)變梁）形變和轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)剛度等因素的影響。前幾個(gè)因素由儀器制造精度決定，而擺桿應(yīng)變梁的變形則隨轉(zhuǎn)矩增大而增大，轉(zhuǎn)子軸，特別是電加熱轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)角損失在轉(zhuǎn)矩增大時(shí)也增大。轉(zhuǎn)矩和擺角之間呈線性關(guān)系，有研究提出用計(jì)算機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)矩變化引起的擺角偏差進(jìn)行修正，以減小擺角誤差。硫化儀以微機(jī)控制采集和處理數(shù)據(jù)，以包絡(luò)曲線表征膠料硫化特性，自動(dòng)取值計(jì)算硫化特性參數(shù)，取值和計(jì)算快捷、準(zhǔn)確。無轉(zhuǎn)子硫化儀的推出是硫化儀的重大進(jìn)步，它 42 7 流變性能測(cè)試橡膠

21、加工除硫化工序外，還有塑煉、混煉、壓延、擠出、成型、模壓、注壓等多種工序，這些工序中膠料在外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)或變形，橡膠分子間未交聯(lián)，這種現(xiàn)象稱為流變。膠料的流變性能也是橡膠加工過程中重要的工藝特性，其主要的工藝條件是加工溫度和剪切速率。硫化儀也可用于測(cè)定膠料硫化前的流變性能。一般硫化儀只能有12種剪切速率，不能滿足上述加工工序的多種剪切速率要求，同時(shí)其測(cè)量值的參考性有限。為此，以測(cè)試流變性能為目的的剪切式多功能流變儀（橡膠加工分析儀）得以產(chǎn)生并運(yùn)用。橡膠加工分析儀的模腔和兩模間相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式與無轉(zhuǎn)子硫化儀無差異，但振動(dòng)頻率和振幅范圍更大，剪切速率范圍為10103 s-1，測(cè)量和可輸出的參數(shù)有彈

22、性轉(zhuǎn)矩S、粘性轉(zhuǎn)矩S、復(fù)合轉(zhuǎn)矩S*、彈性剪切模量G、損耗剪切模量G、復(fù)數(shù)剪切模量G*、損耗因子tan等。它可根據(jù)試驗(yàn)條件設(shè)定溫度和剪切速率，可進(jìn)行頻率掃描、應(yīng)變掃描、溫度掃描，通過應(yīng)變、頻率和溫度變化表征膠料在密煉機(jī)、擠出機(jī)中流動(dòng)的情況，辨別膠料加工性能、生熱和耐老化性能差異，模擬不同速度下輪胎膠料的計(jì)量：計(jì)量：應(yīng)變性能，推測(cè)輪胎行駛狀況。橡膠加工分析儀的測(cè)試結(jié)果與門尼粘度計(jì)測(cè)試結(jié)果具有很好的相關(guān)性，且準(zhǔn)確性優(yōu)于門尼粘度計(jì)測(cè)試結(jié)果；橡膠加工分析儀在橡膠加工性能測(cè)試分析中的應(yīng)用日益廣泛。美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）和ISO制定了用硫化儀測(cè)定未硫化膠流變性能的標(biāo)準(zhǔn)。ASTM D 6601-2為用無

23、轉(zhuǎn)子硫化儀測(cè)定膠料硫化和硫化后動(dòng)態(tài)特性的標(biāo)準(zhǔn)。ISO/DIS 13145為無轉(zhuǎn)子密封擺動(dòng)剪切硫化儀測(cè)定膠料粘度和應(yīng)力松弛的標(biāo)準(zhǔn)。隨著硫化儀和橡膠加工分析儀性能的不斷改進(jìn)，其應(yīng)用將更加廣泛，但目前還不能代替門尼粘度計(jì)、塑性計(jì)、應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)等。應(yīng)根據(jù)實(shí)際用途來選用硫化儀（流變儀）或橡膠加工性能分析儀。在日常生產(chǎn)中為控制生產(chǎn)過程質(zhì)量首選硫化儀測(cè)試膠料硫化特性，其價(jià)格較低，實(shí)用性較好；在科研中多用橡膠加工分析儀研究膠料性能。8 結(jié)語(yǔ)科技的發(fā)展推動(dòng)硫化儀成為形式多樣、操作簡(jiǎn)便、精度較高的膠料性能測(cè)試儀器。硫化儀今后的發(fā)展方向是進(jìn)一步提高自動(dòng)化程度、數(shù)據(jù)處理功能和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，簡(jiǎn)化操作規(guī)范，增加數(shù)據(jù)輸出形式，實(shí)現(xiàn)膠料的在線質(zhì)量檢控。表4 部分型號(hào)無轉(zhuǎn)子硫化儀主要技術(shù)參數(shù)型 號(hào)國(guó)產(chǎn)LH-國(guó)產(chǎn)GK-100試驗(yàn)溫度/（100200）±1（100200）±0