硫化儀的功能應(yīng)用

1、硫化儀的功能應(yīng)用橡膠硫化測(cè)試儀（簡(jiǎn)稱(chēng)硫化儀）用于分析、測(cè)定橡膠硫化過(guò)程的焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間、硫化速率、粘彈性模量以及硫化平坦期等性能指標(biāo)，是國(guó)家規(guī)定用于研制新產(chǎn)品、研究膠料配方及檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)儀器。 生產(chǎn)橡膠制品的廠家可以用硫化儀進(jìn)行制品重現(xiàn)性、穩(wěn)定性的測(cè)試，并進(jìn)行橡膠配方的設(shè)計(jì)和檢測(cè)。生產(chǎn)廠家可以在生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，掌握每一批、甚至每一時(shí)刻橡膠的硫化特性是否滿(mǎn)足制品要求。用來(lái)測(cè)定未硫化膠料的硫化特性，通過(guò)橡膠在模腔內(nèi)往復(fù)振蕩，對(duì)模腔的反作用轉(zhuǎn)矩（力）得到一條轉(zhuǎn)矩與時(shí)間的硫化曲線(xiàn)，科學(xué)地確定硫化的時(shí)間、溫度、壓力這三大要素，它們是最終決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，也可測(cè)定混煉膠配合的物理性能。

2、原料、加工過(guò)程、制成品的質(zhì)量管理: 一 透過(guò)硫化曲線(xiàn)可掌握橡膠在硫化過(guò)程中相關(guān)的特性。從橡膠旳混煉圴勺度、 加工性到制品的物性(如抗老化)等皆可由硫化曲線(xiàn)中判讀出。進(jìn)一步達(dá)到橡膠質(zhì)量的控制。 二 硫化儀測(cè)得的硫化曲線(xiàn)廣泛地用于原材料和配方的研究，為加工生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)。除此之外硫化儀還大量用于生產(chǎn)的質(zhì)量控制、監(jiān)督以及產(chǎn)品質(zhì)量的鑒定。 1. 研究開(kāi)發(fā)新配方、新產(chǎn)品: (1) 透過(guò)硫化儀, 可取得橡膠在不同配方下所產(chǎn)生的曲線(xiàn), 進(jìn)而就成本、產(chǎn)品的質(zhì)量等項(xiàng)目進(jìn)行比較。可有效縮短研發(fā)時(shí)程。 (2) 可針對(duì)一種新的配方或一種新的原料的基本性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。 2. 運(yùn)用于產(chǎn)品的分級(jí)鑒定: 例如天然橡膠可以根據(jù)硫化

3、儀測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)配方的結(jié)果來(lái)做分級(jí)。美國(guó)的聯(lián)合炭黑公司把硫化曲線(xiàn)作為評(píng)判其炭黑質(zhì)量的最佳方法，對(duì)其部分的產(chǎn)品只提供硫化曲線(xiàn)作為性能指標(biāo)。 3. 用硫化儀測(cè)定正硫化時(shí)間比用傳統(tǒng)的辦法 (即用一組在不同硫化條件下硫化的試片作應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)后繪圖的辦法) 要迅速、方便、精確得多，而且用料也省，的確是一種多快好省的方法。 5. 焦燒時(shí)間的應(yīng)用可避免死膠的情形發(fā)生, 也可評(píng)斷配方之可操作性。 6. 如輪胎這樣的厚壁制品的硫化，不是等溫過(guò)程，而且各部位的溫度差別很大，利用硫化仿真器和溫度過(guò)程控制的硫化儀就可以十分逼真地測(cè)定膠料在實(shí)際加熱條件下的硫化過(guò)程，為確定生產(chǎn)加工提供有力的依據(jù)。 7. 就成本而言: (1)

4、 研發(fā)的時(shí)程縮短, 可大大的提升研發(fā)經(jīng)費(fèi)的效率, 相對(duì)而言便是降低了研發(fā)的成本。 (2) 原料、加工及制成品的質(zhì)量管理, 可提高原料的使用效率, 減少膠料的浪費(fèi)。 由于硫化儀的精確性和方便性，目前已成為現(xiàn)代橡膠廠生產(chǎn)過(guò)程離線(xiàn)(中間生產(chǎn))質(zhì)量控制的最有效的手段之一。通常應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)的相對(duì)誤差在3%4%，而硫化儀則達(dá)到1%2%或者更低。因此生產(chǎn)中各個(gè)批號(hào)的原材料或混煉膠的微小差別很容易被發(fā)現(xiàn)而起到質(zhì)量控制的作用。 可見(jiàn)通過(guò)精密硫化儀測(cè)試的準(zhǔn)確結(jié)果給予了生產(chǎn)時(shí)的重要技術(shù)依據(jù)，打破了單憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)保證質(zhì)量的局面，從而避免了因避免了產(chǎn)品發(fā)生欠硫或過(guò)硫以及混煉不均勻的質(zhì)量問(wèn)題，造成返工，節(jié)約成本，并可提高生產(chǎn)

5、效率。完全有能力根據(jù)用戶(hù)提供的工況條件要求，科學(xué)地制定配方，利用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備來(lái)，確定硫化的工藝參數(shù)，確保產(chǎn)品的性能，滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。 二個(gè)定義： A、焦燒膠料由于儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加工、以及周?chē)h(huán)境的高溫等原因，造成膠料出現(xiàn)早期硫化，使得膠料塑性下降、彈性增加，造成無(wú)法進(jìn)行加工等的現(xiàn)象，稱(chēng)為焦燒。焦燒時(shí)間越長(zhǎng)，加工安全性越好。 B硫化橡膠分子在一定的條件下由單一的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程。 1、焦燒時(shí)間Tsl、Ts2：硫化時(shí)間T50、T90。 工程上，正硫化又稱(chēng)最宜硫化，意指橡膠制品的主要性能達(dá)到或接近最佳值的硫化狀態(tài)。 正硫化時(shí)間是指橡膠制品達(dá)到正硫化狀態(tài)所需的時(shí)間。實(shí)際上，

6、正硫化時(shí)間是個(gè)范圍，而不是一個(gè)點(diǎn)，平坦期越長(zhǎng)的橡膠物理性越好 工程上的正硫化時(shí)間與工藝上正硫化的T90又有區(qū)別，對(duì)于厚度較簿的制品，流變儀測(cè)定的工藝正硫化時(shí)間T90與制品的正硫化時(shí)間相同，對(duì)于較厚的制品(如輪胎)，情況就有不同 正硫化的測(cè)定方法就是用專(zhuān)門(mén)儀器：利用硫變儀可以接測(cè)定焦燒時(shí)間 (誘導(dǎo)期時(shí)間T10，近幾年多采用Ts2來(lái)表示，意義與T10相同)，工藝正硫化時(shí)間T90、及硫化速度(另：發(fā)泡流變僅還可測(cè)出發(fā)泡時(shí)間TPc90、發(fā)泡壓力，及發(fā)泡速率等)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，流變儀測(cè)量結(jié)果與理論正硫化相一致由于流變儀可測(cè)定一系列硫化特性，不必做許多硫化點(diǎn)的定伸應(yīng)力試驗(yàn)，從而節(jié)省了人力物力 2、膠料及化學(xué)藥品

7、是否混煉均勻 流變儀可提供混煉均勻圖及膠料混均勻變異度，來(lái)檢測(cè)膠料及化學(xué)藥品是否混煉均勻 3、檢驗(yàn)?zāi)z料是否有塑煉 檢驗(yàn)?zāi)z料未加入化學(xué)藥品以前的均勻性、加工性。 4、縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間、提早產(chǎn)品上市 客戶(hù)提供新樣品，制定物性要求時(shí)，開(kāi)發(fā)人員利用流變儀做各種實(shí)驗(yàn)，代替現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)機(jī)器實(shí)驗(yàn)，可以提早開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，節(jié)省成本。 5、當(dāng)化學(xué)藥品或膠料價(jià)格上漲時(shí)，利用流變儀修改制造配方，采用其他藥品或低價(jià)位之膠料，滿(mǎn)足原來(lái)之物性要求又可以降低成本 混煉均勻圖一、混煉均勻度的取樣參考位置，一般依膠料的特性可定在ML點(diǎn)、MH點(diǎn)或者最大值等來(lái)做比對(duì)，一般常用的比較位置在ML點(diǎn)。 二、原理： 方法是利用膠料的內(nèi)部應(yīng)變力是

8、屬于連續(xù)性延展力，并具備自然對(duì)數(shù)的變化特性，如果出現(xiàn)超出此對(duì)應(yīng)的區(qū)域，則表示混煉的聚合物并未完全膠合，才產(chǎn)生切模效應(yīng)，其變化的大小對(duì)應(yīng)于扭矩的百分比，即為定義的混煉均勻度。 硫化儀的應(yīng)用還包括 1， 看有沒(méi)有素?zé)?，就是沒(méi)加促進(jìn)劑等化學(xué)藥品前人員有無(wú)把各種膠混合好，從T2前的焦燒曲線(xiàn)的重復(fù)性可以看出，重疊證明已經(jīng)素?zé)挕?2， 看加工安全性，從焦燒曲線(xiàn)和焦燒時(shí)間對(duì)比判斷，從而有效避免煉膠時(shí)死膠等問(wèn)題 3， 看加工性，從ML，此值反應(yīng)膠料流動(dòng)性好壞，如膠料流動(dòng)性過(guò)高或過(guò)低都不能進(jìn)行再加工 4， 硫化速度的快慢 ，從T2-T90時(shí)段內(nèi)的斜率 5， 看物理性質(zhì)（老化性，力學(xué)性質(zhì)等，如從T90以后的曲線(xiàn)，

9、和MH值等進(jìn)行分析）；采用硫化曲線(xiàn)預(yù)測(cè)硫化膠的抗返原性（此法不適用硫化時(shí)不具有明顯的交聯(lián)飽和度即硫化曲線(xiàn)一直升高的膠料）測(cè)量時(shí)以彈性模量到達(dá)最大值時(shí)開(kāi)始至下降5%或10%的時(shí)間來(lái)表示。硫化平坦期越長(zhǎng)，彈性模量到達(dá)最大值時(shí)開(kāi)始至下降5%或10%的時(shí)間越長(zhǎng)，抗返原性越好。選擇在180°下測(cè)定膠料的抗返原性是比較合理的。此法可用于研究硫化后穩(wěn)定劑的性能以及膠料耐熱老化性能， 6， 看藥品混煉有沒(méi)均勻，從曲線(xiàn)的重復(fù)性 7， 用硫化儀來(lái)做品管，研發(fā) 例如用標(biāo)準(zhǔn)膠生產(chǎn)，可以加入非合格膠料由原來(lái)的X%增加成Y%，看各種性能是否可以維持，從而節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率等 8， 分析某些化學(xué)劑，如加入不同碳黑，最終產(chǎn)品性質(zhì)可能相同，但可從粘性曲線(xiàn)可能不同，從而知道了膠料已加入不同的化學(xué)劑 9， 其它還有SPC品管分析，可存取大量的試驗(yàn)各種數(shù)據(jù)，曲線(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，劃分等級(jí)等等；及VCH膠料整體均勻度分析. 10， tan是描述膠料粘性模量與彈性模量關(guān)系的基本參數(shù)。在硫化溫度下彈性模量最低時(shí)，膠料還未起硫，只有粘性模量增大或彈性模量減小才能使tan增大