[基础知识]炭黑分散度的控制

ucan

碳黑分散度的控制

1、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。
    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
5 I1 x- i7 |5 S* Z( ^, M9 h    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：
+ U' z8 b3 Z/ G% O; s8 [3 G    1）一致性的填充剂分散
+ J4 H# e) _0 m0 p9 M7 S+ {    2）大的分散不良颗粒的控制
% @: _+ V) }2 Z5 e  N/ Q: S; [, @    3）加工的均一性
    4）最合适的混炼时间
% n% f# \; U2 P* L' V& D    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

$ }$ J7 l, F! ]6 P2.1填充剂的分散
4 J1 c2 V  I, a; {: t  d+ e+ O    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
+ [- c6 Y! P" W    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
: L8 }& j6 J6 _2 A! u$ K4 g/ t/ z; J    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。
" w* e( t, S0 C, h+ d. ~; n2 q' }2.4混炼时间
& ]- S3 T( P* @& J3 p    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。
: m1 U" g5 R& V: I5 X/ d* A; x    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。

3、分散度的测量
3.1分散度的检测方法
& E) a' b3 d( y, Z+ h    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：
. v$ f* p& n6 f, l    1）电导率法    测量橡胶的电阻从而间接了解其分散情况。
1 q, n" B1 L5 S( P    2）机械法      测量橡胶切割面的粗糙度来判定分散度。
    3）光学法     
        反射光法  显微观察橡胶断面的影象，与标准照片对比。  
        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。
8 t! a+ A. k" z* {% C) q    4）其它方法
3.2反射光法
! \2 \! x: n- x1 h' A    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：
$ X: n6 m. h5 F    1）操作者主观性因素
    2）测量面积的代表性因素
, ~  M% a5 }+ s: i7 `- @    3）测量结果与实际分散度的偏差
4 f+ x5 A/ d5 U7 V, q    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？
    使用恒定的投射光
    1)优化的、恒定的放大倍率
6 r' r, {3 U3 Y! [    2)内置的参考图片，与被测试的图片并列
0 z/ a3 K; n$ L6 ^* ]3 n0 D    3)数字化影象技术，可以实现自动测量
' l# F% A0 I2 E1 O7 C5 F0 B' U    4)增加测量面积，提高可比性
    5）参考图片基于试样同类配方
0 l% D; g4 P/ q$ S    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。

- n3 ^3 [8 {- o1 X" q9 z4、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。
4 O9 K6 [' f6 @' \# n
测试报告表
+ b3 I0 ~4 w* l4 Q
4 M! N/ l( }5 I9 M/ o  J6 r4.2 UD－3500分散度仪的优点
1)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。
% q( Q: |9 ?) w3 i) ?3)测试数据可以作为混炼机的工作状态参数。
* k+ a: a# Y+ r4)用电脑处理，便于参考图片、试样图片的储存与管理。
+ i0 r  }! y  U& i" Y5 @, a! S5)用户可以按目标极限值法建立自己的参考图片。
% e) i( ^% [7 q3 g& u* V7 _6)测试数据直接传递到电脑，便于分析、管理。
1 z1 d+ ?$ S: \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。
, ~) V. F  M) }" f$ N8 @A基本功能：
1）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；
, }. n, n! U9 J& e) t; w3）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；
7 P! W9 q" h* Q4 _/ d/ x5）快速获取胶样的图片并直接储存于电脑；
B智能分析功能：
1)带有自动判读功能，人为因素影响最小；
7 `! R: R2 M" e+ {2 M9 U. i2)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；
: j* b) l$ n% d" w7 E( n: W, q3)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。
3 ~7 [9 ]) _8 {( w
# L. Q8 n$ i, ^9 B$ ~0 ^) Y
# E  Z# c; z  @5 ~" H( d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
+ O( {1 f( {2 Yhttp://bbs.sto.net.cn/viewthread.php?tid=3956
另外也可以参考炭黑分散度的应用
2 P! {3 M; u' B# H8 w- Y( C$ P
  Q2 o) x: v. N# R0 g. ]" x

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]
[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
+ ?- T  p3 S4 A: o0 r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。