[基础知识]炭黑分散度的控制

ucan

碳黑分散度的控制

8 E" B+ \- d/ B" h1、简介
    众所周知，填料的分散度是橡胶制品的一项重要的参数。一方面，制品的物理性能与分散度有直接的关联；另一方面，分散度揭示了橡胶的混炼水平。
7 n# |3 s8 [, I- b1 u    橡胶加工者的共同目标是，以最经济的加工过程来获取符合客户要求的性能。我们相信，橡胶填料的分散度的监控是实现此共同目标的有效手段之一。
1.1橡胶加工的要求
; `! v( d, A& Z9 w& }0 A5 Y/ ]& p    一个橡胶配方的设计，不管是作为耐磨耗制品或是密封制品，其加工都必须满足以下要求：
    1）一致性的填充剂分散
- U+ e, f# z# [    2）大的分散不良颗粒的控制
    3）加工的均一性
    4）最合适的混炼时间
2 {" g' r# `5 @, Z" C    以上因素将直接影响制品的性能。例如，耐磨耗制品（胶带、轮胎）中，大的分散不良颗粒的存在将显著降低磨耗性能。

2、橡胶混炼加工的控制与影响
  H' y1 [- ^/ Z
/ ~, d0 T' z) `; X2.1填充剂的分散
4 {+ U$ J1 [& k    填充剂的分散情况直接影响制品的服用性能。例如，分散不良将导致某些制品的弹性模数降低、寿命缩短。而过度的分散也会造成诸如强度损失等问题。
2.2分散不良的大颗粒
( Q& _( ^6 m* m5 S; S4 n) ~! ]    直径小于25μm的颗粒主要影响制品的强度、弹性等；直径25μm~35μm的颗粒与制品的耐疲劳性能有直接的联系；而更大的颗粒将会直接形成制品的表面或内部缺陷，或成为受力制品的裂痕产生点。
2.3加工的均一性
    提高每手料的均一性，可以降低加工过程中的调整费用，稳定产品质量。例如在挤出加工时，若混炼胶的均一性不佳，会导致尺寸不稳定、表面缺陷等，工艺难度加大。
2.4混炼时间
    橡胶的混炼是一个昂贵的加工过程。混炼不足则无法获得需要的产品物性；过度混炼又会导致成本提高、物性损失或造成死料。
    由于分散度可被用于以上因素的控制，因此分散度的检测对于橡胶加工者具有重大的意义。
' |* P, [& e( ^# H, F4 A
% Z4 K* W1 }. Q4 k3、分散度的测量
( [0 {4 O( y' x1 P: [' B; Q/ b$ Q3.1分散度的检测方法
    目前，已知的碳黑填充橡胶的分散度测定方法主要有以下几类：
    1）电导率法    测量橡胶的电阻从而间接了解其分散情况。
1 S9 y+ P" q' g! B5 _0 M    2）机械法      测量橡胶切割面的粗糙度来判定分散度。
3 H; T% `% Y+ Q' M2 ^  u: R    3）光学法     
! @7 F! j3 ^/ O  w5 Q: `        反射光法  显微观察橡胶断面的影象，与标准照片对比。  
: ~. S% L7 f+ t' c$ M$ S        透射光法  显微观察橡胶微米级切片，与标准照片对比或计数。
    4）其它方法
3.2反射光法
    反射光法的优点是试样制备简单，测量过程较快，结果容易理解（如ISO11345）。但实际使用中存在以下的问题：
    1）操作者主观性因素
    2）测量面积的代表性因素
8 x+ X7 f' b" M0 r6 _: C% k    3）测量结果与实际分散度的偏差
3 `: p( ^' V  L9 |# ^0 X7 P! [    由于以上因素的影响，使得橡胶加工者难以把分散度作为加工控制参数来使用。那么，如何加以改善呢？
1 B& Q, W+ Z* K# K' y9 h. A    使用恒定的投射光
    1)优化的、恒定的放大倍率
! b+ R% ~# H+ j( p7 j    2)内置的参考图片，与被测试的图片并列
    3)数字化影象技术，可以实现自动测量
    4)增加测量面积，提高可比性
1 ?: R3 K( t* C    5）参考图片基于试样同类配方
    正是基于以上对反射光法的进一步改进，台湾优肯科技股份有限公司提供的UD－3500分散度仪已经在此领域确立了其国内领先地位。

4、UD－3500炭黑分散度仪
4.1仪器的组成
UD－3500分散度仪由主机、电脑及显示器、切具三部分组成。主机用于获得数字化的试样图片，并可将其在显示器的左半屏显示。主机内存储了标准参考图片（例如ISO11345的10级标准照片），可以逐张在显示器的右半屏显示。主机也可以存储多套测试方法的参考图片，并可以建立用户自己的参考图片。分散度仪与电脑通讯，从而完成诸如打印试样图片、获得实验报告等任务。可以实现分散度的自动测量，并且可以提供大颗粒的检测报告。专用切具可以简便快速地获得符合要求的试样切面。

, P  p( a$ v' Y7 j* p- x' K) O! G测试报告表

4.2 UD－3500分散度仪的优点
/ Z% y9 x* ?2 p6 z0 i: g1)使用国际流行的测试标准，先进且易于交流。
2)测试过程快速、准确，人为因素影响较小。
3)测试数据可以作为混炼机的工作状态参数。
4)用电脑处理，便于参考图片、试样图片的储存与管理。
* P) ?# p3 Y2 [! t) h5)用户可以按目标极限值法建立自己的参考图片。
6)测试数据直接传递到电脑，便于分析、管理。
5、控制填料分散水平
目前，国际橡胶业界已经普遍使用分散度仪来获得分散度的数据，并以此来控制填料的分散水平，以及取得最经济的混炼工艺。
A基本功能：
! D& e* N2 n! u: B8 a% H* h1）应用分散度的数据分析，判断混炼机的工作状态。
2）快速获得分散度的数据；
3）建立自己的监控标准体系；
4）确定最经济的混炼工艺点，降低生产成本；
5）快速获取胶样的图片并直接储存于电脑；
' f( t7 E7 q/ C( R/ G* }B智能分析功能：
1)带有自动判读功能，人为因素影响最小；
* G3 b' M5 q8 |+ F$ z' f2)快速获得颗粒分布的数据，便于进一步深入研究，提高产品的质量水平；
3)所有测试数据及图片都可以直接传送到电脑或网络，便于现代化的生产管理。
    总而言之，使用功能强大的仪器将使分散度的检测更加便捷、准确，将使生产过程控制更加完善、科学，使橡胶的加工更有效率，从而生产出低成本、高品质的产品。


9 X" l, y& n' ~& D4 u关于橡胶炭黑分散度检测的国际国内标准，可以参考 "cago"的文章
! Z) r* C2 ]7 Y+ w+ i; Zhttp://bbs.sto.net.cn/viewthread.php?tid=3956
另外也可以参考炭黑分散度的应用

" D2 v4 _, |8 H3 Q& h3 B

wuping

谢谢楼主分享

wangzhong

谢谢

jwm700

谢谢

nc88

压缩包里无效．．．[em16]

chengcheng

下载了无内容[em6][em7]
7 s1 S" F. ?9 m) Z# [: x) c% G/ L[em3][em5]

banbijiangshan

谢谢楼主分享!

Hmilyjun

了解一下先进的东东，楼主，上传的文件无效啊！！

ucan

TO:nc88,chengcheng,banbijiangshan&Hmilyjun
非常感谢您们的提示，已经更正好了，可以下载了，谢谢！

Royalene

好文章得顶一个。