硫化特性

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一．实验目的
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4 L) t" ^( b. P1．深刻理解橡胶的硫化特性及其意义。

- h" E+ I7 ?( D2．熟悉橡胶硫化仪的结构及工作原理。

/ h, W' [8 \* J% a$ E: S7 F3．熟练操作硫化仪和准确处理硫化曲线。
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二．实验设备

9 w: I0 r3 b6 ?% x1 }) G+ K2 i硫化是橡胶加工中最重要的工艺过程之一。硫化胶性能随硫化时间的长短有很大变化，正硫化时间的选取，决定了硫化胶性能的好坏。测定正硫化程度的方法有3类：物理-化学法、物理性能测定法和专用仪器法。专用仪器法可用门尼粘度计和各种硫化仪等进行测试，由于门尼粘度计不能直接读出正硫化时间，因此大多采用硫化仪来测定正硫化时间。

2 k8 q) }2 b- S硫化仪是近年出现的专用于测试橡胶硫化特性的实验仪器，类型有多种，按作用原理可分为流变仪和硫化仪两大类，本实验所用设备是由高铁科技股份有限公司制造的GT-M2000-A型无转子硫化实验机。
三．实验原理

' P& [) X4 @" f' n实验时，下模腔作一定角度的摆动，在温度和压力作用下，胶料逐渐硫化，其模量逐渐增加，模腔摆动所需要的转矩也成比例增加，这个增加的转矩值由传感器感受后，变成电信号再送到纪录仪上放大并记录。因此硫化仪测定记录的是转矩值，由转矩值的大小来反映胶料的硫化程度，其原理归纳如下：

1．由于橡胶的硫化过程实际上是线性高分子材料进行交联的过程，因此用交联点密度的大小（单位体积内交联点的数目）可以检测出橡胶的交联程度。根据弹性统计理论可知：
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! E# f  g  a/ o! L  e3 j1 WG=νRT                  （4-1）
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式中： G为剪切模量；ν为交联密度；R为气体常数；T为绝对温度。

1 N6 l; H9 Y7 y上式中R、T是常数，故G与ν成正比，只要求出G就能反映交联程度。

/ b6 V2 Z6 L  f7 d3 g" |) G2．G与转矩M也存在一定的线性关系，因为从胶料在模腔中受力分析中可知，转子由于作一定角度的摆动，对胶料施加一定的力使之形变，与此同时胶料将产生剪切力、拉伸力、扭力等。这些力的合力F对转子将产生转矩M，阻碍转子的运动，而且随胶料逐渐硫化，其G也逐渐增加，转子的摆动在定应变的情况下所需的转矩也成比例增加。

3 H1 |9 A$ W- |% a$ m  V- e  d因此，由于M与F、F与G、G与V都存在着线性关系，故M与V也存在线性关系，因此测定橡胶转矩的大小就可反映胶料的交联密度。
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& F6 S1 r# r( d/ C* y) `0 q8 Q9 N四．试样准备
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4 b! |& O, K# Q) z; I7 _1．未硫化胶片在室温下停放2小时即可进行实验（不准超过10天）。
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2．从无气泡的胶片上裁取直径约30毫米、厚度约2毫米的圆片。
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& i3 w/ L0 z4 n- A5 [2 M3．试样不应有杂质、灰尘等。

五．操作步骤
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  K7 _2 ]% B. a+ W1．将主机电源及马达电源开启，打开电脑，启动测试程式。
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  q8 |. D- Y- r( k2．设定测试条件。
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3．将实验胶料放入模腔内，压下合模按钮至上模下降，开始实验。
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4．测试完毕，压下开模按钮，打开模腔取出试样，打印实验数据。

5．实验完毕，结束程式，关掉电源，清洁现场。
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六．实验结果的表示法及曲线分析

$ K* Q+ k7 Z0 l' Y; X! a; Z1．典型硫化曲线的分析和计算

硫化仪记录装置所绘出的曲线就是与剪切模量G成正比关系的转矩随时间变化曲线，这个曲线通常叫做硫化曲线，典型的硫化曲线如图4-2所示：

6 Y4 a. ?8 }$ m对硫化曲线常用平行线法进行解析，就是通过硫化曲线最小转矩和最大转矩值，分别引平行于时间轴的直线，该两条平行线与时间轴距离分别为ML和MH，即  ML—最小转矩值，反映未硫化胶在一定温度下的流动性；
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MH—最大转矩值，反映硫化胶最大交联度；

3 W* @0 C1 f4 B# I3 ?9 ?; m焦烧时间和正硫化时间分别以达到一定转矩所对应的时间表示：

焦烧时间ts1—从实验开始到曲线由最低转矩上升1kg·cm所对应的时间；
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起始硫化时间tc10：转矩达到ML+10%（MH—ML）时所对应的硫化时间；

. h5 Q2 c, }1 M  e正硫化时间tc90—转矩达到ML+90%（MH—ML）时所对应的硫化时间。
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. U8 {  u! ~) E) b6 `1 b通常还以硫化速度指数VC=100/（tc90—tsx）。

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学习学习了，怎么没人看呢

shenli

文章不错！谢谢楼主分享。

wuxiwire

这就是做硫化曲线的操作规程，只是看起来更像实验指导书。

平常心

资料不错，学习一下，谢谢！

andyli885

学习学习了，谢谢楼主

ahhfgiti

学习了，谢谢楼主啊

zhushuai

唉！这些知识都忘完了，在学习一下

易水寒尘

学习了，谢谢楼主分享