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丁苯橡胶试验方法
- @( [3 Q. n3 I. r% V
9 g {7 D U2 C% M4 O申华SBR 规格(Taipol® 一般) based on carbon black IRB7#)
% g+ q$ D, U% q. ~7 |5 g检测项目 1500E 1502 1712 1712E 1778 试验方法+ O/ Y% b- Y( f5 k
结合苯乙烯,% 22.5-24.5 22.5-24.5 22.5-24.5 22.5-24.5 22.5-24.5 ASTMD 57750 c$ H' `6 v, |
挥发分,% ≤0.75 ≤0.75 ≤0.75 ≤0.75 ≤0.75 ASTMD 5668. @: V+ v( b: |7 H y
灰分,% ≤0.75 ≤0.75 ≤1.00 ≤1.00 ≤1.00 ASTMD 56674 \# U3 A0 o& J; X# E& `
皂,% --- ≤0.50 ≤0.50 --- ≤0.50 ASTMD 5774% a2 U; h' Z8 S& n7 f+ D3 s
有机酸,% 5.00~7.25 4.75~7.00 3.90~5.70 3.90~5.70 3.90~5.70 ASTMD 5774
; j) T5 k* s3 g1 n: g6 ~7 R% |2 O门尼粘度,ML % s0 c( E( z6 Y$ j& U7 d. j
46~58 46~58 42~56 42~56 40~54 ASTMD 1646
/ M0 f6 ]: i3 V7 z; X油含量,% --- --- 25.3-29.3 25.3-29.3 25.3-29.3
( b" C: K9 T" W& Y7 y/ ` G, F8 i% t0 L" I- ?
! c8 x4 K: [, ^# L
) B- s9 h; o$ Q. S# L" a
) S3 N# ^( S5 C* @; {
; Y' ]+ e( H0 e+ ^, h6 z; ]& b2 s
* F. |6 X# N" |: b9 l
检测项目 非加油胶 加油胶 试验
( h% S& t6 V1 O) T. z' z8 Z4 u方法
# x' i, X7 \) F8 H" c 1500E 1502 1712 1712E 1778 " y( `( ?0 F s& T' S
配料胶 (145℃硫化) 拉伸强度,MPa(kg/cm2) 35 ≥22.5
. e5 K. q4 q) |- o(230) ≥23.5
* C- z9 Q8 g+ a0 Q; L2 I- `: \(240) ≥18.6
/ k+ F+ B( O- P8 Q" l(190 ≥18.6 5 b+ G- W1 r/ C
(190) ≥15.7 6 X- X4 f! r/ h/ K
(160) ASTMD 412
" ?( ^" R8 j$ V' W% V; V- ^. I 扯断伸长率,% 35 ≥370 ≥330 ≥420 ≥420 ≥380 / s, v& ~8 V" R! N0 i6 P
% A8 u* s& q! e; _
MPa(kg/cm2) 25 12.3~16.2 0 f, L& W9 u, w
(125~165) 13.2~17.2
) Z0 P+ F: i4 z& H5 K- `0 G0 S(135~175) 7.8~11.8
- x( [$ l, j* a! T2 [! i(80~120) 8.3~12.3 ; o8 s8 X6 r. ]7 S6 j# u' g, P
(85~125) 6.4~10.3 3 N# d: b4 v- X& y7 s
(65~105) % o6 S+ F) h$ T& y% L4 i9 r
35 16.2~20.1 - U! i2 ]7 b/ b m: y Q( t
(165~205) 17.2~21.1
+ o5 M Z/ p* V) X(175~215) 9.3~13.2 . a8 I& I1 j1 S( Z3 j! `3 y
(95~135) 9.3~13.2 9 X% b4 A( @0 _4 I$ o
(95~135) 9.3~13.2 ) G* n* J# A& K. g8 N& M
(95~135) - C5 ?' N6 P" Q t1 |4 W4 e4 q
50 18.1~22.1 8 ]( x1 e5 A+ B0 e( f: E
(185~225) 19.1~23.0 : m3 P0 L0 v$ C9 L% {; Y# v
(195~235) 10.3~14.2 $ Z; }* \# Q! D* g* o5 X
(105~145) 10.3~14.2 5 X+ r+ ^% E+ ~ r
(105~145) 11.2~15.7
" C% `8 S" D3 b% y) {& K1 e(120~160) ! r" v D( m9 T y' M7 m8 O
配料配方 Taipol® SBR 100.00 100.00 137.50 137.50 137.50 ASTMD 3185
+ z" Y7 u, }( `7 ^$ Y7 s
2 g4 R- m% W& Q, [9 |; T NBS 370氧化锌 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
7 F/ x8 Z2 J8 Q7 h% @& G9 V' t/ J NBS 372硬酯酸 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
# t5 Z, t- O: M5 P. ~: h0 P* Y2 P NBS 371硫磺 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75
- w @1 }! P* a1 ~# C NBS 378高耐磨炉黑(IRB#7) 50.00 50.00 68.75 68.75 68.75 / i9 r+ W$ M* D1 D# ~& z5 C
NBS 384 TBBS 1.00 1.00 1.38 1.38 1.38 ' L! p/ D9 q, ` ~$ m" X/ ]
总计 156.75 156.75 213.38 213.38 213.38
* v; X6 h5 b7 _ x) ^, J/ s注:TAIPOL一般规格适用于ASTM体系的国外客户或外资厂商。
% N: _; O$ _7 u# J6 H. I n! o" }5 b2 k! d# M
表4 申华SBR 规格(SBR Taipol®大陆) based on carbon black IRB7#) : r6 A/ C" i: l1 ^
检测项目 非加油胶 加油胶 试验& f1 T& t J |- ~- d. H: c
方法 2 ^8 p1 g2 P( q* x% J k* i
1500E 1502 1712 1712E 1778
% t! ^5 Y: I5 W$ I9 Y/ O: ~( y. {8 ]: \- F1 f生胶 结合苯乙烯,% ASTMD 5775
2 a5 [5 y. s$ } 挥发分,% ≤0.75 ≤0.75 ≤0.75 ≤0.75 ≤0.75 ASTMD 5668
; T0 F1 `- u- \1 x! t, V 灰分,% ≤1.00 ≤0.75 ≤1.00 ≤1.00 ≤1.00 ASTMD 5667
9 s/ q; z" m2 t% n! @: s9 e* X% e 皂,% --- ≤0.50 ≤0.50 --- ≤0.50 ASTMD 5774
: i5 x. D+ d7 Y: V c4 ` 有机酸,% 5.00~7.25 4.50~6.75 3.90~5.70 3.90~5.70 3.90~5.70
1 |1 P3 s$ V0 ` ]9 b/ g6 \ 生胶门尼粘度, 6 q0 \) C7 k' B9 u; |/ t* U- ?
ML 8 E: A5 q: S3 q
46~58 45~55 42~56 46~56 40~54 ASTMD 1646
8 Z6 s. u6 [' P; t" | 油含量,% - - 25.3-29.3 25.3-29.3 - 2 g* Q T0 }# R
6 h5 t ^4 V9 W8 Q U
配料胶 (145℃硫化) 混炼胶门尼粘度,ML
- p) f# _7 ~; V7 R { - ≤95 - ≤75 -
. m1 \& P3 l" \ 拉伸强度,MPa(kg/cm2) 35 ≥22.5
8 T; ]* n+ g: u; k4 B(230) ≥24.5 # r* b# i) b U- b' O/ P
(250) ≥18.6 ) j* C& P0 z* Y0 U7 J8 i2 f! }& U
(190) ≥196
2 W3 V+ K; `4 P9 T d(200) ≥15.7 & I. v1 M' m! n% W$ }6 Q
(160) ASTMD 412
% H& l/ ^ {1 q) b: s 扯断伸长率,% 35 ≥370 ≥320 ≥420 ≥410 ≥380 2 _, x( a% \+ e1 r
k4 Z, X2 f; n- Q% i0 i. v; f; Y* jMPa(kg/cm2) 25 12.3~16.2 1 O, u5 i! O$ D* d
(125~165) 15.2~19.1
* A: o. H: r; U+ Q m) {) y/ L(155~195) 7.8~11.8 * }' Z* ]& c* Y- i
(80~120) 8.8~12.7
5 U" b9 t" H/ i3 Z(90~130) 6.4~10.3 " u+ i: ~% Z6 j" P/ D
(65~105)
# _" G0 T: B6 P8 g/ x, L+ a0 }, g 35 16.2~20.1 5 b5 c* O$ X9 S9 l7 w9 N
(165~205) 18.1~22.1 * ?5 Z+ ^0 Q4 G; b2 l+ A
(185~225) 9.3~13.2
8 Y2 j8 f" c0 G g# J2 \& A4 @" t( m* v(95~135) 10.3~14.2
7 H( P6 ~; u& J: a8 t4 P2 f(105~145) 9.3~13.2 ; M, z( u) `( I8 H
(95~135)
! b( T a+ D8 } 50 18.1~22.1 / J) P& G6 j. g
(185~225) 19.6~23.5
3 K/ i% x. c+ L3 D1 r; m(200~240) 10.3~14.2
/ h: H1 H4 P& K5 _; w. n(105~145) 10.8~14.7
! Z' {' a+ ~3 o(110~150) 11.8~15.7
5 a0 X- X# b- o4 X(120~160)
$ S$ E' O9 V1 k0 Z: _% I7 M; b# C配料配方 Taipol® SBR 100.00 100.00 137.50 137.50 137.50 ASTMD 3185
; O1 M( A- J0 v5 a, ?% @6 S2 m 0 h; }1 V- E% ?
NBS 370氧化锌 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
1 M ^, {6 T4 T2 _ C$ A5 ] NBS 372硬酯酸 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 z8 [) \- ]& Q# H+ ?
NBS 371硫磺 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75
0 T$ ?/ [4 r- i/ E: [9 C NBS 378高耐磨炉黑(IRB#7) 50.00 50.00 68.75 68.75 68.75 $ }0 P3 L/ m0 ?8 B! w3 {8 ^
NBS 384 TBBS 1.00 1.00 1.38 1.38 1.38 ( f. u- \+ K4 M h& t7 H
总计 156.75 156.75 213.38 213.38 213.38
" V# B9 U6 s4 l% T9 ]: R1 g注:TAIPOL大陆规格适用于国标体系的大陆用户。 * F7 j/ W4 M0 O5 \" j# ~% t( h9 I
3 ^4 c! S; Z+ I, v) g0 c* s! s2 ?
) g N" k6 T/ E& W. k1 L9 W, t
3 b8 r% G" h& ]0 Z, \' Q/ Y- O7 ]% V7 \% O
- D' \0 V. D" \4 G) V- S& K7 B# Z: Z) w- c3 o
乳聚SBR的性能包括化性和物性两方面。其中化性指标有:挥发分、总灰分、结合苯乙烯、萃取物、有机酸、皂、油等。物性指标有:生胶门尼粘度、门尼差,配料胶门尼粘度、硫化特性,硫化胶的扯断强度、扯断伸长率、定伸应力等。
( i( _ H Z( k: B物性的测试方法
9 u: R% X5 `7 c1.1 未硫化胶物理性质测试---门尼粘度(Mooney Viscosity) 0 j6 L1 P' Y3 o4 r) f2 |: q. I, @' U
门尼粘度测试方法:ASTM D 1646,或GB/T 1232。用来测试生胶与配料胶之门尼粘度,由测试结果可大致推测橡胶之重均分子量及加工性的优劣。本方法中的粘度不是真正的粘度,应看作门尼粘度,即在一定剪切速率范围内平均剪切扭力的量度。
3 r q: n# _' c, w测试门尼粘度采用门尼粘度计(Mooney Viscometer),仪器采用大转子(直径为38.10±0.03mm),转速2.0 r/min。申华公司的门尼粘度计为Alpha公司生产的MV2000E型。对于生胶,由于各橡胶制造商的压块系统不同,造成生胶的紧密程度、气泡量多少不同,直接切片测试门尼粘度会使测试结果与实际值有不同程度的偏差(如申华的SBR1712过辊测试与不过辊测试的值相差约5~8门尼点)。故样品须经辊距1.4±0.10mm、温度50±5℃的6”Mill辊压十次(其中2~9次对折)使样品紧密,以测得实际值。测试时预热1min,读取测试4mins时的ML值,如要测试DML,则预热1min,测试15mins,读取测试1.5mins及15mins门尼粘度的差值。
/ {& J0 ?0 w0 @. v( L5 [6 H! }1.2 配料及物理性质测试--SBR标3.2.3 准评价方法 7 x- H8 `- b- @% l) j& j3 w0 v3 v
(一)配料方法:ASTM D3185或GB/T 8656。规定了评价SBR所采用的标准配合剂、标准混炼程序。国标方法与ASTM方法稍有差异,申华公司按照ASTM方法进行。
8 w7 e5 y7 \! n4 `7 s(二)硫化特性(流变性)测试:ASTM D2084或GB/T 9869。标准测试条件:振动频率1.7Hz (100 cpm),振幅1±0.03℃,盘温度:160±0.3℃ (320±0.5℉),试验时间30min,不预热。测得数据如下:
# D) d- C* R: Y' W3 g9 X(1)ML ——最小扭矩dN×m (lbf×in.)。
* m, p' k- C9 K+ {: c4 X(2)MH ——最大扭矩dN×m (或lbf×in.)。
; m1 N2 c( {. P(3)焦烧时间(min) - R8 |% n2 w, q. h- \: D9 x; e
a.tS 1——使用1°振幅时到达在ML之上扭矩增加1 dN×m (或lbf×in.)时相应的时间。
; a m! l- q4 D1 q6 k4 vb.tS 2——使用3°(或5°)振幅时到达在ML之上扭矩增加2 dN×m (或2 lbf×in.)时相应的时 间。 8 I$ T `6 V# ^! `0 w2 ~
(4)硫化时间(min) % M9 p' c7 T& M* L. w7 [
a.t¢x——是达到扭矩增加x%时相应的时间。
' B7 ] N% y' A2 W* I或t¢x=达到ML+x(MH-ML)/100扭矩所需要的时间(min)。 , ?. [1 A/ ~; s8 k
注:测定硫化时间的这个试验方法被认为是标准试验方法。
/ o9 g' f, b9 V8 \0 F+ Vb.t x——是达到最大扭矩的x%时相应的时间。
/ {- Q8 [, Z; N0 L# C% ?( g' v或t x=达到xMH/100扭矩所需要的时间(min)。
% s& l( j! I2 k注:这是测定硫化时间的另一个试验方法。最常使用的x值是50和90。 ! T3 H4 O* S# H9 `2 F/ W C: I4 {8 ^% R
(5)硫化速度:GB/T 8656指数=100/(硫化时间-烧焦时间) 9 t* W: ^5 m" _) ]# y" t
(三) 拉伸性能测试:ASTM D412或GB/T 528。分别测试硫化25’、35’、50’硫化胶片的扯断强度、扯断伸长率、300%定伸应力。 1 \) W! l# e- J
乳聚SBR的性能包括化性和物性两方面。其中化性指标有:挥发分、总灰分、结合苯乙烯、萃取物、有机酸、皂、油等。物性指标有:生胶门尼粘度、门尼差,配料胶门尼粘度、硫化特性,硫化胶的扯断强度、扯断伸长率、定伸应力等。
) o* Y8 ~! [6 T+ F, T9 m& C) k( c: ~化性测试方法
& e; _/ x, ?" u6 O7 A; OASTM标准方法与大陆国标分析方法相近,仅以ASTM方法说明之。 . g7 Y* _5 a$ Q3 ^4 C
1.1 挥发分(Volatile Matter) ; o+ J0 A1 _5 V3 M5 Q
挥发分测试方法:D5668-96。规定有热辊法、烘箱法 (大样本)、烘箱法(小样本)及压力机法四种。橡胶太粘以致在热开炼机上不能满意地处理时(粘辊),应使用烘箱法。橡胶太碎而不能满意地辊接时,应使用压力机法。
6 Y5 n3 _% q/ S$ h) e4 K% t; c( h1.2 总灰分(Total Ash)8 u2 O8 W% d+ T0 O7 S1 [
测试方法:D 5667-95。 + P, p" x: H( s( @) n) ?/ p |
3~5g经挥发分测试干燥的试样置于坩埚中,放到550±25℃的马福炉中完全氧化,将坩埚称重,计算总灰分。6 S. K* r0 D4 z' |
1.3 有机酸、皂化物和油(Organic Acid、Soap & Oil)) r. C& V. `& j9 l) ?$ ^
可萃取物(Extractables)测试方法:D 5774-95。包括总萃取物、有机酸、皂化物和油等。 4 w3 a# P0 N: P* K1 r2 w
(一)总萃取物(Total Extract)! d- W" U# A% ~; s/ J* b
6g经挥发分测试干燥的样品胶条与100 cm3 ETA溶剂加入到萃取烧瓶中,回流10分钟(最多1小时),计三次;再加入100 cm3丙酮回流5分钟。然后将试样干燥、称重,计算其重量损失百分数。
/ @4 f# ]5 @" j1 u3 x(二)有机酸
$ {. W+ I. [* D0 a( F5 {6g经挥发分测试干燥的胶条试样用ETA溶剂萃取,收集250ml萃取液。向一份100 cm3萃取液中加入0.1%间-甲酚紫指示剂,以0.1 M氢氧化钠标准溶液滴定到第一变色点。同时进行空白实验。计算: W- f. J/ A: t V
有机酸,%=(J×K×L×0.25)/A
9 s/ U# o! `' L式中: 3 C$ x* q3 M' }& U, E
J=减除空白后的氢氧化钠标准溶液滴定体积,cm3;- u: N/ d% e* ]2 s" m2 H A+ \9 i
K=氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度,M;
' ~" h* ]( W* p# s. e8 W- CL=测定的有机酸的当量。若不知,用下面典型值: : q# k9 {" w6 e5 f
对硬脂酸为284,
7 Z7 V2 E$ d3 f& n对松香酸为346, 9 c+ Q6 E3 \- d$ d& e. q
对50份硬脂酸和50份松香酸的混合物为315;
, \$ s( ~7 T. D: s. c" [申华公司1500E/1500R为331 3 u) T- I5 p: F0 Y
申华公司其它牌号为308
4 q* X, v: N3 `% j5 I, ]0 y3 ]A=原干样的质量,g。 9 C- M/ B- p0 l
(三)皂
- A) a% }# U6 X t+ B4 ?有机酸测定中保留的一份100 cm3萃取液,以0.1%间-甲酚紫为指示剂,用0.05 M盐酸标准溶液滴定到第一变色点。同时进行空白实验。计算:" K- T; i( c. h2 |9 f6 q
皂,%=(M×N×P×0.25)/A
7 y" R) ~3 x; f5 v式中:
{0 Q3 f7 I6 O, i9 ]) Y* J) bM=减除空白后的盐酸标准溶液滴定体积,cm3;
4 S& ]& p" l& m4 ^# zN=盐酸标准溶液的摩尔浓度,M;
1 Q( @' c8 y/ q1 S! O4 f9 tP=测定的皂的当量,若不知,用下面典型值:
/ f9 t. c* }$ s7 H) X- l& }对硬脂酸钠为306,
- m, c1 I5 R+ T8 k9 F& @对硬脂酸钾为322,
h9 \% O. ~0 M2 }- y对松香酸钠为368, 2 \5 t' v# L4 e; c
对松香酸钾为384, & D- J: j9 {& P
50+50硬脂酸钠和松香酸钠混合物为337,
' \( O1 z) U4 c2 I50+50硬脂酸钾和松香酸钾混合物为353,. c% P. m) t# W& a, z! q
50+50硬脂酸钠和松香酸钾或硬脂酸钾和松香酸钠混合物为345;
# _. h' \: ~; w8 G申华公司1500E/1500R为370 ) X. M" a- a; V( w7 I; T
申华公司其它牌号为347
a9 _: Y9 A* t& F6 u5 mA=原干样的质量,g。
9 U( w1 W8 e4 P0 ~! a) `6 T5 p" g(四)油的测试有两种方法。
! u) p* n. A: p2 x) Y) G+ V5 I(1)检测方法同总萃取物。计算:
1 ^* X1 S# I& q. h油,%=[100(A-I)/A]-(B+C+D)
& f0 A/ d. d, i式中:
/ T7 @4 e3 l0 t: p0 b) j- N1 [A=原干样的质量,g;
' O5 \: f: q' L; N2 d( Q1 p& Z$ T& pI=萃取后样品的质量,g; " B) l' H# l# `7 D& Z8 z. q
B=有机酸,%;
4 {! ^9 _! x: L' s8 {7 jC=皂,%;
" ^/ `# X/ w% m {5 fD=抗氧剂/抗臭氧剂(%)。若抗氧剂/抗臭氧剂不能被测定,可以下面值计算:$ ?3 [1 T$ T6 B6 {5 f% J
D=(E/F)×100; ; {3 R* k! \# f% z$ ], y
E=通常加到橡胶中的抗氧剂量,phr (每100份橡胶中的抗氧剂份数); F=母炼胶的配方,以份数表示=100+100份橡胶中的油的份数+100份橡胶的碳黑的份数。
" E! U: {1 l1 G U2 e1 Q9 s; K(2)快速法
4 J. j7 K' Y5 o. x5 h6 h2 Z1g经挥发分测试干燥的条形样品用ETA溶剂萃取,回流10分钟(最多1小时),倾去溶剂加丙酮在加热板上再回流15分钟,倾去丙酮。干燥至恒重,计算方法同(1)。
/ S$ p4 f% ]) g' R/ K8 C1.4 结合苯乙烯(Bound Styrene ), ^% e/ `# R O
测试方法:D 5775-95。 a0 k, v0 L1 I7 H7 q: L
橡胶压延成厚度为0.5mm的胶片,ETA溶剂萃取后,干燥橡胶到恒重;放一部分干燥的胶条在两片约25mm见方的清洁铝箔之间,用2.2~2.6 kN (500~1500 lbf) 的力使正方形铝箔间的样品在100℃下受压3~10分钟(最好3~5分钟)。样品剪成条状,剥掉一片铝箔。贴折射仪(恒温25℃)棱镜上读出折光指数。结合苯乙烯含量可从折光指数与BS%对照表查到。
" \8 z; j/ R2 Y$ A; s1 D9 o$ j乳聚SBR的性能包括化性和物性两方面。其中化性指标有:挥发分、总灰分、结合苯乙烯、萃取物、有机酸、皂、油等。物性指标有:生胶门尼粘度、门尼差,配料胶门尼粘度、硫化特性,硫化胶的扯断强度、扯断伸长率、定伸应力等。
& Z" ]$ C W5 g! G: ?化性测试方法
# e9 r# \+ Z+ t, {7 O8 }" O! QASTM标准方法与大陆国标分析方法相近,仅以ASTM方法说明之。
: Q2 k# P; Y6 ~1 c3 o1.1 挥发分(Volatile Matter) 1 t+ {% |( N) e4 n
挥发分测试方法:D5668-96。规定有热辊法、烘箱法 (大样本)、烘箱法(小样本)及压力机法四种。橡胶太粘以致在热开炼机上不能满意地处理时(粘辊),应使用烘箱法。橡胶太碎而不能满意地辊接时,应使用压力机法。 3 v; f/ w5 ~0 L% f2 m+ \
1.2 总灰分(Total Ash)
5 f0 w- U8 h- ^* Z! s, d, S# e' Q测试方法:D 5667-95。 / {& X$ X- D9 \4 q
3~5g经挥发分测试干燥的试样置于坩埚中,放到550±25℃的马福炉中完全氧化,将坩埚称重,计算总灰分。$ ]! X3 e& n8 l
1.3 有机酸、皂化物和油(Organic Acid、Soap & Oil)
# r$ s5 T6 }2 ?7 i. G可萃取物(Extractables)测试方法:D 5774-95。包括总萃取物、有机酸、皂化物和油等。 : h! P" }2 {8 e' Z2 {8 g1 ?
(一)总萃取物(Total Extract); u' j' X, \5 n& k! y2 @
6g经挥发分测试干燥的样品胶条与100 cm3 ETA溶剂加入到萃取烧瓶中,回流10分钟(最多1小时),计三次;再加入100 cm3丙酮回流5分钟。然后将试样干燥、称重,计算其重量损失百分数。
, z; O$ f1 b |# I1 j5 Y2 E(二)有机酸
9 q/ p! {9 u" s( f1 i, F; d/ [6g经挥发分测试干燥的胶条试样用ETA溶剂萃取,收集250ml萃取液。向一份100 cm3萃取液中加入0.1%间-甲酚紫指示剂,以0.1 M氢氧化钠标准溶液滴定到第一变色点。同时进行空白实验。计算:
^$ r4 \" F1 y9 v有机酸,%=(J×K×L×0.25)/A( ~# Y# f! D5 A' \! M
式中:
# a0 y6 R9 _% B) n8 d2 x" jJ=减除空白后的氢氧化钠标准溶液滴定体积,cm3;
3 Y6 x! L) ?+ }. uK=氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度,M;# B. v7 n: Z* T: i
L=测定的有机酸的当量。若不知,用下面典型值: - z2 G. n: T4 p- U; P
对硬脂酸为284,
. g d1 F, w9 ^; b对松香酸为346, ! c" R3 W% `6 t, N; l
对50份硬脂酸和50份松香酸的混合物为315;
|1 d& J: e4 O4 [. w1 b5 D申华公司1500E/1500R为331
# S# b; ~+ f5 s+ s5 r% o$ \申华公司其它牌号为308
. l6 C4 P: j4 t2 Y( C1 }: X: nA=原干样的质量,g。
4 [% E7 I/ k: g/ C$ c(三)皂 ! B9 a& @( u9 y! r c+ m
有机酸测定中保留的一份100 cm3萃取液,以0.1%间-甲酚紫为指示剂,用0.05 M盐酸标准溶液滴定到第一变色点。同时进行空白实验。计算:
' {$ v+ t" u) g皂,%=(M×N×P×0.25)/A
. {6 Z2 `" H% C& g式中: # s* o% z% w1 B( Q) y
M=减除空白后的盐酸标准溶液滴定体积,cm3;8 A h8 z# {. j7 C1 n9 }* Q5 |
N=盐酸标准溶液的摩尔浓度,M;
7 R; n8 F* m7 R' S4 x' NP=测定的皂的当量,若不知,用下面典型值: % L5 ]' b- J; ^4 e9 q
对硬脂酸钠为306, $ S' V9 m- m2 |* T5 x
对硬脂酸钾为322, 0 Z) c3 }( i1 |/ o; T" z# U' T
对松香酸钠为368,
7 f0 _6 G+ [. `9 y对松香酸钾为384, : e/ d. l$ |0 {! q; ]
50+50硬脂酸钠和松香酸钠混合物为337, , m3 q* H8 S0 r
50+50硬脂酸钾和松香酸钾混合物为353,
5 O' x! p9 g: O' o( j" Y0 B50+50硬脂酸钠和松香酸钾或硬脂酸钾和松香酸钠混合物为345;
/ l& P. _: x2 P1 I& q. f/ d申华公司1500E/1500R为370 7 S0 V$ U+ G( ]2 w* g2 u/ h9 C/ A2 `
申华公司其它牌号为347
8 }; H' q6 e7 V6 U; H; X% V* qA=原干样的质量,g。
/ y) t# }# Z! L- \' a' X(四)油的测试有两种方法。
' U) ^3 }* [& F* X; o! K/ P3 S# v# y/ Q(1)检测方法同总萃取物。计算: : a4 n. l% g/ C
油,%=[100(A-I)/A]-(B+C+D) 8 M9 |% X9 B8 C: J8 B+ Z3 N
式中: % O. n/ H! M- b1 M: n
A=原干样的质量,g;: V6 h) Q7 ^* ]5 c9 g
I=萃取后样品的质量,g;
4 r6 T) x. u) R; k8 H* \- xB=有机酸,%; B2 G- ?9 e3 a/ { D
C=皂,%;
3 \+ d0 }2 [. H" q4 x2 hD=抗氧剂/抗臭氧剂(%)。若抗氧剂/抗臭氧剂不能被测定,可以下面值计算: N* F4 X' @- D. E6 C* M
D=(E/F)×100;
$ I- K! Q9 A/ I7 z& lE=通常加到橡胶中的抗氧剂量,phr (每100份橡胶中的抗氧剂份数); F=母炼胶的配方,以份数表示=100+100份橡胶中的油的份数+100份橡胶的碳黑的份数。 + }5 `; X' B1 L- g c$ O
(2)快速法
5 n$ j% y, [# r9 Z+ J3 M" _1g经挥发分测试干燥的条形样品用ETA溶剂萃取,回流10分钟(最多1小时),倾去溶剂加丙酮在加热板上再回流15分钟,倾去丙酮。干燥至恒重,计算方法同(1)。 2 q- [1 t: {% t# o& G- p
1.4 结合苯乙烯(Bound Styrene )' q) h( z$ u$ b1 ]
测试方法:D 5775-95。 & Z2 B7 D* o( [5 l- P9 n5 B
橡胶压延成厚度为0.5mm的胶片,ETA溶剂萃取后,干燥橡胶到恒重;放一部分干燥的胶条在两片约25mm见方的清洁铝箔之间,用2.2~2.6 kN (500~1500 lbf) 的力使正方形铝箔间的样品在100℃下受压3~10分钟(最好3~5分钟)。样品剪成条状,剥掉一片铝箔。贴折射仪(恒温25℃)棱镜上读出折光指数。结合苯乙烯含量可从折光指数与BS%对照表查到。: H) o/ @' x, ^7 e8 a+ o& S
乳聚SBR的性能包括化性和物性两方面。其中化性指标有:挥发分、总灰分、结合苯乙烯、萃取物、有机酸、皂、油等。物性指标有:生胶门尼粘度、门尼差,配料胶门尼粘度、硫化特性,硫化胶的扯断强度、扯断伸长率、定伸应力等。
4 g ^! t5 v0 t& J化性测试方法
9 X9 V4 }1 D7 k9 z. i7 e; KASTM标准方法与大陆国标分析方法相近,仅以ASTM方法说明之。 : `" S( |; Q. F: X* S2 m; z O% t
1.1 挥发分(Volatile Matter)
7 a$ m+ _# V, Q3 g挥发分测试方法:D5668-96。规定有热辊法、烘箱法 (大样本)、烘箱法(小样本)及压力机法四种。橡胶太粘以致在热开炼机上不能满意地处理时(粘辊),应使用烘箱法。橡胶太碎而不能满意地辊接时,应使用压力机法。
# Y2 g8 S6 [" {# t1.2 总灰分(Total Ash)
0 ^$ M% V- j- }- E+ M9 Y测试方法:D 5667-95。
% B ?. H: R* q" Q3~5g经挥发分测试干燥的试样置于坩埚中,放到550±25℃的马福炉中完全氧化,将坩埚称重,计算总灰分。. ^5 z* |9 I" t# y, C1 \ r
1.3 有机酸、皂化物和油(Organic Acid、Soap & Oil)
/ `" Y2 L5 M# M) k" ?可萃取物(Extractables)测试方法:D 5774-95。包括总萃取物、有机酸、皂化物和油等。 ! b K, @% \/ ^3 r) P. l
(一)总萃取物(Total Extract)6 D% ~2 n: n3 J/ ?: D# x1 }
6g经挥发分测试干燥的样品胶条与100 cm3 ETA溶剂加入到萃取烧瓶中,回流10分钟(最多1小时),计三次;再加入100 cm3丙酮回流5分钟。然后将试样干燥、称重,计算其重量损失百分数。
. J! V; x+ w& F z, K(二)有机酸 . m' N* J' M/ a" w9 L* H3 O
6g经挥发分测试干燥的胶条试样用ETA溶剂萃取,收集250ml萃取液。向一份100 cm3萃取液中加入0.1%间-甲酚紫指示剂,以0.1 M氢氧化钠标准溶液滴定到第一变色点。同时进行空白实验。计算:
+ C6 {8 b! V* U% N7 q9 C有机酸,%=(J×K×L×0.25)/A! C& M6 Q( I. W' P
式中:
% [- ~3 n. h5 f$ I1 f$ UJ=减除空白后的氢氧化钠标准溶液滴定体积,cm3;; i5 ` ?2 Q7 Y1 r
K=氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度,M;* q* d, m3 z9 \8 f
L=测定的有机酸的当量。若不知,用下面典型值: z. F& |/ h9 g1 V" v$ d
对硬脂酸为284,
- ~) {5 e% R b5 w' {% n' a对松香酸为346, . ?+ g; p9 W" u
对50份硬脂酸和50份松香酸的混合物为315; + M) L. L6 k! j9 y+ P
申华公司1500E/1500R为331
! B4 C" y% u% X$ Y申华公司其它牌号为308
4 B% v7 ^4 P$ T4 I5 z) vA=原干样的质量,g。 * x/ O& p3 ?4 i
(三)皂
D9 Q) ~7 E D X有机酸测定中保留的一份100 cm3萃取液,以0.1%间-甲酚紫为指示剂,用0.05 M盐酸标准溶液滴定到第一变色点。同时进行空白实验。计算:& ^; N/ C$ Q) Z& o( Y6 r& q, E& _7 C
皂,%=(M×N×P×0.25)/A
* f R+ |2 ?# D& C9 q6 |; ?式中: 1 w; N% T3 A) D# c( S
M=减除空白后的盐酸标准溶液滴定体积,cm3;& s& y8 G/ \- B1 X& W
N=盐酸标准溶液的摩尔浓度,M; 6 k( J* E8 `2 G1 }, u" u
P=测定的皂的当量,若不知,用下面典型值:
' K8 c. T, i# b9 O" @对硬脂酸钠为306,
* B" W2 i; r( V d8 M& \对硬脂酸钾为322, - Y2 O n- ^: Z. m$ i- C
对松香酸钠为368, + l9 ~' k8 C( a# y. w6 v
对松香酸钾为384, 8 X/ R( b( v) p6 B D( d. B
50+50硬脂酸钠和松香酸钠混合物为337, $ e' n1 N5 y5 J8 B) K ?3 s9 H5 X
50+50硬脂酸钾和松香酸钾混合物为353,
" Y" O( r, U8 i. v2 _% |0 R8 o50+50硬脂酸钠和松香酸钾或硬脂酸钾和松香酸钠混合物为345;
- Y- a# X# y: P& k/ w4 C/ c0 B; K5 B申华公司1500E/1500R为370 $ U& G" W! n& J( Q5 n, b K0 {- N
申华公司其它牌号为347
* E9 ?7 Q4 ?7 `( BA=原干样的质量,g。
" ^+ _9 C6 |& F' E, q' W. `! `3 v(四)油的测试有两种方法。 * y) B6 Q, M0 G2 }
(1)检测方法同总萃取物。计算: 1 B. N2 G$ s% q) p7 e; h; B/ k
油,%=[100(A-I)/A]-(B+C+D) " }6 E- l+ w# ]9 P6 M
式中: % G1 |* D7 `: L7 z# s/ o8 o( _
A=原干样的质量,g;: N$ F1 F" E( O% H/ ]
I=萃取后样品的质量,g;
1 ^: K6 C& F. z" `B=有机酸,%;
0 A' {- u0 k; n3 _+ E; V0 zC=皂,%;
4 k7 q% l# E7 _8 B& F a/ \D=抗氧剂/抗臭氧剂(%)。若抗氧剂/抗臭氧剂不能被测定,可以下面值计算:
) O( z# A7 Z6 zD=(E/F)×100;
# t* C; I. ~3 l: O; D% Z( GE=通常加到橡胶中的抗氧剂量,phr (每100份橡胶中的抗氧剂份数); F=母炼胶的配方,以份数表示=100+100份橡胶中的油的份数+100份橡胶的碳黑的份数。 + P4 K1 ^8 A9 W7 v, u! @& J
(2)快速法! a0 ?, P, z& L
1g经挥发分测试干燥的条形样品用ETA溶剂萃取,回流10分钟(最多1小时),倾去溶剂加丙酮在加热板上再回流15分钟,倾去丙酮。干燥至恒重,计算方法同(1)。 ( x, @2 j- q ]* l0 j) O- X
1.4 结合苯乙烯(Bound Styrene )
1 v1 e& |4 I1 ~3 L$ N测试方法:D 5775-95。
$ E3 \5 n9 o) ]+ T9 `橡胶压延成厚度为0.5mm的胶片,ETA溶剂萃取后,干燥橡胶到恒重;放一部分干燥的胶条在两片约25mm见方的清洁铝箔之间,用2.2~2.6 kN (500~1500 lbf) 的力使正方形铝箔间的样品在100℃下受压3~10分钟(最好3~5分钟)。样品剪成条状,剥掉一片铝箔。贴折射仪(恒温25℃)棱镜上读出折光指数。结合苯乙烯含量可从折光指数与BS%对照表查到。
7 R9 e* `9 c$ y' ^& e6 Z6 D. b" ~
4 m3 `5 e. D9 O* S. U$ q2 F1 q7 T
: y- `: _8 X8 z: W O- B2 b8 I" v$ X
) ?; d# C8 O& ]3 O" l5 M5 r/ D3 K/ `3 S8 a$ a# W+ r
- Z7 m. \, K& p
8 z0 @" v- K3 n& o$ r
; M' c4 \2 {) J0 E7 y/ \
5 J3 m( X! A, o D; ]7 t( W8 Q
) y, U" q% B! I/ _5 C5 `1 P) |: Z1 g! }9 ]6 z- ~7 g U
1 e. }- C, H" [
. M( e6 {+ T- o
: Q* L% [2 J( s" L* ^1 N) @/ K
9 F% K, J+ l: R
. O J' E9 L! Y& {; E( f
$ O& |3 C) M% f9 p6 S, Q! U' r
, ~3 N6 Y& Y; P2 |7 l9 I4 W
! d4 f+ x _2 C2 P- P* |5 Q) x) [0 M3 x! x- L' h
胶种 辊温范围 ,℃ 胶种 辊温范围 ,℃ / Y! s" |2 n7 o0 `* r8 t& `
NR 45 ~ 55 CR (通用型) 40 ~ 50
6 j7 ], G6 e, u, bIR 50 ~ 60 CR ( 54-1 型) 40 ~ 50 / ~& |$ a2 h! A Y2 p
SBR 45 BR 70 ~ 80 ) c. W E$ z% J: B9 A) O6 R
NBR 60 以下 5 r; o- ~, T9 q" L, M( H4 c
8 F8 a9 R9 W1 a8 x" j5 ?2 T
2 Q6 \+ X; ?5 x0 ~* h" i8 G4 ~4 B2 Ab.辊距 薄通时实际使用的辊距一般为0.5~1mm。
2 z1 w. `3 D9 F8 u+ f5 Ec.时间 生胶的可塑度在最初的10~15min内增加很快,随后趋于平稳,故生胶欲获得较大的可塑度(0.5以上),必须采取分段塑炼法。
, [; ~1 b4 P& J" ]8 ad.速比 速比是使生胶在塑炼时产生机械摩擦和分子链断裂的主要因素。速比愈大塑炼效果愈高,一般为1:1.15~1.27。 V$ [# s3 n5 b. C. R# x- w
e.容量 塑炼时的填胶容量取决于开炼机规格,容量太大堆积胶浮动,热量难于散发,塑炼效果差,容量太小则效率降低。 4 H1 Z/ g( w0 n% v0 c0 y
f.塑解剂 低温塑炼用塑解剂主要有β-萘硫酚、二苯酰-硫化物、二邻苯甲酰胺基二硫化物(Pepton 22)、五氯硫酚(Renacit Ⅴ)、五氯硫酚锌盐(Renacit Ⅳ),以及常用促进剂M、D、DM。 % o3 F1 P% E4 z7 W4 j) D
(2)开炼机塑炼的操作方法
+ ?. _7 ?$ A. p* j0 z; |生胶在开炼机上薄通塑炼时,先将辊距调到1mm以下,并开冷却水使辊筒冷却,在塑炼中尽可能保持较低的辊温。将破胶胶卷在靠近大牙轮一端投入,使之通过辊筒间隙,让胶片落入托盘将胶片扭转900重新翻入辊筒间隙,继续薄通。塑解剂一般在薄通1~2次后加入。塑炼后一般停放4小时后才能混炼。
3 s* b8 d/ Q; S1 ^# I! J( H4 v$ j( P(三)密炼机塑炼
5 |# [1 X$ u$ ~. c" z; b(1)与开炼机相比,密炼机有如下特点:: u" } d3 L. x2 k2 @4 o- s' V
a.转子转速快,一般在20~100r/min。
! H: u1 Q8 M$ xb.转子每个断面上各点与轴心距离不等,使两转子间速比变化很大(1:0.91~1.47之间),使生胶受强烈搅拌、撕裂、摩擦。
) _( l" n; [% o: L; z6 F9 i r4 Tc.密炼机转子表面有两根凸棱,能使生胶作轴向移动和翻转,起到开炼机手工捣胶作用,使生胶塑炼均匀。* h( Q0 H/ I* B2 p7 `
d.密炼室内摩擦生热大,温度较高,使生胶受到剧烈的氧化裂解作用,促使生胶塑性增大。 , @/ W' q3 E6 o% Y1 R; ^
e.密炼机出料为胶团,需配备压片机,设备造价高。 6 P) x& i8 d" f& r+ M$ F+ k6 `% H
(2)影响密炼机的塑炼因素
, D3 p; l+ e: J: ]" s, C, c* K9 ha.温度 塑炼效果随温度升高而增大,但温度过高会导致橡胶的物理机械性能下降。- u8 H" }1 n8 w. u: Q! j
b.转速 塑炼胶的可塑度在一定范围内随转子转速的增加而增大。 . m( H& b. N" L+ Q ~
c.装胶容量容量过小,生胶会在密炼机内打滚,不能获得有效塑炼,容量过大会使设备超负荷运转,损伤机器。各种规格的密炼机的装胶容量一般为密炼室容量的48~62%
8 |" V5 V8 P- g- l# |d.压力 塑炼效果在一定范围内随压力增加而增大,因此塑炼时上顶栓必须加压,压力一般在0.5MPa以上即可获得良好的效果。
) r: m+ i) }% q8 }! w8 t# ?e. 时间 塑炼胶可塑度在一定范围内随时间的增长而增大。
& v1 T: ^! O+ l& C5 X" Jf.塑解剂
5 E" L3 F8 t: K q2 _表3-12 几种常用塑解剂的增塑效果
( h$ `' ?% |* Z6 d(用11#密炼机,20rpm)
, x/ s H' T* k8 n' q! g' w- ^# ^化学塑解剂 用量, phr 温度,℃ 时间, min 容量, kg 可塑度 (威氏) $ g" _4 n# j4 X
无 0 140 15 120 0.380 o. z5 ?0 s4 P0 u6 i2 ^4 N
促进剂 M 0.5 140 14 120 0.420 2 y3 D6 F; J! Q! w5 E; T8 |
五氯硫酚 0.2 140 10 120 0.390
8 G% M. A7 d5 [五氯硫酚锌盐 0.2 140 10 120 0.483
1 f# A$ e7 G3 M e2,2'-二苯甲酰胺基苯基二硫化物 0.2 140 10 120 0.485 : k, W5 b1 @' h- L4 _
β -萘酚 0.4 140 10 80 0.478
( Z4 P( S3 c8 Z/ P- R5 k+ b1.2.3合成胶的塑炼特性
+ v* y" C' `. @合成胶的塑炼比NR困难,主要有以下原因:" s3 {/ E( q8 M7 N( }7 u# T
a.分子链中双键少(SBR、NBR、IIR)。0 D C* i( e. x2 l* e
b.在分子链中存在吸电子基团,对双键起稳定作用(CR、NBR、SBR)。, m. t9 a) c% T. |4 D O) K) v* C
c.在高温下,乙烯基会引起环化(NBR、SBR、CR)。
3 b1 m. {" s6 V; ^- b& C5 w+ P% ad.非结晶性,生胶强度低(NBR、SBR)。
4 p2 I$ r2 Z* G" E5 i: p4 P1. 生胶、混炼胶性能的测试, f+ G9 u, v) D0 u
1.1比重 / \! e& G5 j7 ~9 e5 @/ L
1.2门尼粘度(Mooney Viscosity)+ H* x+ X8 _2 ^& M3 F! c" ^
1.3测试(GB/T1232-92)1 ?, I7 [: m, [
1.4门尼焦烧(Mooney Scorch)(GB/T1233-92): l8 h' o% t5 K2 Q1 r
1.5硫化仪(Rheometer)测试(GB9869-88)
. m4 Q- g. b) {3 T; q1.5生胶门尼粘度差的测定(DML)5 x$ w$ k& Q! J+ G! A2 V# {
1.6分子量(Molecule weight)测定(GPC)9 h. u5 H1 P/ o$ z/ I8 R0 J
1.7生胶化性分析(OA、Soap、Ash、VM、Oil、BS etc.
* S2 C1 d# l/ l' @, j* H& W- I+ `2. 硫化胶性能试验
8 j b6 s4 G, B5 Z0 T x$ u/ b2.1 拉伸性能(tensile test)(GB/T528-92)
6 y$ k8 K; E. |, X; I2 l2.2 硬度(Hardness)(GB/T531-92) l$ c/ c( n% l: @) h" H
2.3 撕裂(Tear)(GB/T529-91) ( C1 I% ?! z9 m) J% E/ Q; d) j
2.4 回弹性(rebound)测试(GB/T1681-91)- p( W g% @ l' S" a1 w2 O5 b
2.5 屈挠龟裂(Flex Cracking)测试(GB/T13934-92)6 U7 |5 f4 |6 c4 ?$ s6 U
2.6 阿克隆磨耗(Akron Abrasion)测试(GB1689-89) 8 Y; d+ d1 y9 f" }9 n# n
2.7 比重(Density)测试
, X7 R9 z0 n" T- p( Y3. 热空气老化(Heat Aging)测试(GB3512-89)- `# j- c' B: s. j, H( s; h; q
0 A- A- ^; A {8 X" N; {# Y; X# m! g! M. X+ ^% Y0 v
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