[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。
4 U+ a1 g3 {, e+ @, t    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
    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：
# r; s9 |9 k, }7 i0 E% x$ w# x    1）一致性的填充剂分散
    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
    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
2 B) K! J/ F$ _+ z: i# Y4 d1 Y$ A
) J4 k6 {2 p( }3 \1 F- K2.1填充剂的分散
, y( B0 G, j% P/ h( Y! P    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
) z3 {, l1 V& j+ r3 z1 ?; ~) ]    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。
0 O& @6 X9 v" B; M$ }: |2.3加工的均一性
  H' x* v4 s. Z    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。
6 @( Y' U0 H% ]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。
2 g( l& J/ I% G% t7 c    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。

! K( S2 N3 j6 N3、分散度的测量
3.1分散度的检测方法
4 T# {2 l, H0 \9 K    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 T" d" |) |: S6 C" ]; ^' a! o    2）机械法      测量橡胶切割面的粗糙度来判定分散度。
2 H2 @2 m/ V( p* }0 @! d    3）光学法     
/ }+ V* @, i6 h; X+ a        反射光法  显微观察橡胶断面的影象，与标准照片对比。  
2 D% q( s* p7 i9 U) i8 V+ A- }        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
8 W% A6 O( ?0 y. d' i9 l/ I3.2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
    3）测量结果与实际分散度的偏差
- L" h* Q% I/ l3 u0 ?; _# y; v    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？
& l! i$ X3 U+ H4 ~1 p5 \    使用恒定的投射光
$ T/ N. p; a- V, a7 O5 T  T" b8 v    1)优化的、恒定的放大倍率
9 s# D& x$ |: @& \; w1 d    2)内置的参考图片，与被测试的图片并列
: d* z+ L+ P+ @8 _+ R+ P3 |    3)数字化影象技术，可以实现自动测量
% R; _) t* g6 [' s0 A8 ~    4)增加测量面积，提高可比性
! h7 F& a9 J, a    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。
3 k, ^# b# N: B* m
. e8 V& |/ m  R/ n, _测试报告表

4.2 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。
  x! e( A; a( D. C2)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。
. ~* \. L# m6 w4)用电脑处理，便于参考图片、试样图片的储存与管理。
2 \2 ^1 o; W: i, I7 ~4 Y3 u, G5)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
* ~% d- S% F6 m  l3 U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。
; o8 A# E" Y+ gA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。
1 n4 E8 B6 k9 M7 q# I* ~( M2）快速获得分散度的数据；
) ~# j$ N- ^" D" ~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；
1 @% T9 T5 b6 |9 _, Z5）快速获取胶样的图片并直接储存于电脑；
B智能分析功能：
% n% g+ z# f1 U5 u1)带有自动判读功能，人为因素影响最小；
! t# t0 b% @' |2)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；
' L: i/ \# I3 L7 Z! J3)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。
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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
4 }2 V( V. x% ohttp://bbs.sto.net.cn/viewthread.php?tid=3956
另外也可以参考炭黑分散度的应用
( N7 z; s% f9 @
7 c# W8 D* @. z! g7 @' r! d( K0 }

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
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。