[基础知识]炭黑分散度的控制

ucan

碳黑分散度的控制
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: |$ X8 T# D% E0 X* u. g1、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。
, E, o/ R$ l' j+ R$ u7 J# i1.1橡胶加工的要求
. |- `" ^* S* W3 e( l. U    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：
7 U+ l+ g+ c$ P* y$ i    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
. Y- o3 C/ M* S' b) G: h3 b    4）最合适的混炼时间
& l  `9 M% j1 X: w8 G' s    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。
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1 ?9 X3 c. y- ?( T1 P" \2、橡胶混炼加工的控制与影响
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* r: B8 w  C0 d7 ?4 R, Y  ?' W2.1填充剂的分散
    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
. ?( W* q( Y! ~- y& ^8 z    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。
" r; q$ S* \9 }( o1 F" ~+ N2.3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。
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3、分散度的测量
3.1分散度的检测方法
; n( s$ v7 s4 q" {1 m+ Z    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。
    2）机械法      测量橡胶切割面的粗糙度来判定分散度。
  I& f2 u( h- ]& y4 \2 A    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。
    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：
- N5 Y6 G1 |- A$ e3 E& L4 s( J    1）操作者主观性因素
! R  L8 c, g0 ^( F' U# Z$ R    2）测量面积的代表性因素
8 N; W% L. }2 l. S' `+ V% Y% n    3）测量结果与实际分散度的偏差
" Q4 J& h% w8 x0 Z4 I( [    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？
' K' S& s9 b% `% B" n. V" Q    使用恒定的投射光
4 x2 s5 |! M- G& ^$ }    1)优化的、恒定的放大倍率
4 W1 u, T7 a+ R, u7 r! k    2)内置的参考图片，与被测试的图片并列
, \/ x' X4 o) w$ b' b* z+ \5 p8 m    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
& j. |+ f2 S" M/ a    5）参考图片基于试样同类配方
9 Z7 L8 v9 r% y    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。

- C6 r- Q2 [1 }" Y2 u4、UD－3500炭黑分散度仪
" }: K5 s2 X: n4 g0 ~) Y& g4.1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。
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1 y6 I% l7 x+ i# r测试报告表

4.2 UD－3500分散度仪的优点
1 _3 x2 e. c! Y2 \. S1)使用国际流行的测试标准，先进且易于交流。
* M6 v1 }6 w4 O7 |: i& U- q# G* s2)测试过程快速、准确，人为因素影响较小。
. d8 U: K0 q2 C1 L3)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。
+ }7 p) |' P$ r, S* l! e( a7 q9 B5)用户可以按目标极限值法建立自己的参考图片。
! R/ |8 g- p% q1 X6 f  H6)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：
/ ?# F4 A6 b6 t7 o1）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；
, B" r4 q7 b2 u8 }; y; ?5）快速获取胶样的图片并直接储存于电脑；
B智能分析功能：
5 N, H( v1 y1 @1)带有自动判读功能，人为因素影响最小；
# C% x" }' v/ e1 M. y2)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；
2 F6 y* p- U' m& P& \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。
$ C6 [6 D$ i) Q: A% e7 H    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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. _+ `7 N  Y0 A- K% p8 o4 o6 e; e
  l% a9 I+ b1 [1 h. W# @# s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
( R, t! U! O0 D5 y3 Z' thttp://bbs.sto.net.cn/viewthread.php?tid=3956
另外也可以参考炭黑分散度的应用

2 x- |* d) q- m+ A; U

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]
  W6 J# i  H# d# [[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
0 g1 I' B# y4 p( d, e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。