[基础知识]炭黑分散度的控制

ucan

碳黑分散度的控制
3 c/ B8 K# s4 E; L: N! |# k& h; E9 W
- L6 j4 W5 K7 F8 B) F, I& Z" v1、简介
  h9 J) c) |9 a1 W5 e+ p    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。
3 H7 L; H/ @( l& a  M1.1橡胶加工的要求
9 T5 J' F% o6 M# 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：
) c( g. Z( @. A# z7 C, |4 }% \    1）一致性的填充剂分散
    2）大的分散不良颗粒的控制
5 V9 W0 C: N0 G9 _9 l  L+ g) _    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。
  X5 {5 {+ I4 ~: p6 @* b, ?
2、橡胶混炼加工的控制与影响

. k# l1 @5 ]+ s# D! x2.1填充剂的分散
. \6 u1 t! B/ M. j3 }! w) 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。
% V9 x* A: C1 j2.2分散不良的大颗粒
    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
3 u! I* \8 ]1 g    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
1 O/ n$ z6 N, p$ M  `) Q" }& ]6 {1 I5 v8 G    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。

3、分散度的测量
& L4 [& g5 u* H$ l& g+ n+ k( n+ b3.1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。
    2）机械法      测量橡胶切割面的粗糙度来判定分散度。
. h$ [, l# K9 {% q% C    3）光学法     
+ o2 S( O7 {$ g6 A2 Q        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
4 E# q7 ~1 x9 C- V5 |* C! y3.2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：
& n0 x/ a4 j3 w    1）操作者主观性因素
' A+ F0 M% \3 F: S7 G2 g- M+ r    2）测量面积的代表性因素
" `5 K+ f9 l& _5 e) x5 X- N- f5 D( U1 w    3）测量结果与实际分散度的偏差
" h; Q5 H5 H! [. U    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？
8 y6 T! p; w0 V1 m( D    使用恒定的投射光
    1)优化的、恒定的放大倍率
    2)内置的参考图片，与被测试的图片并列
3 Y" j0 S' f8 ^  d4 b0 z    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
    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。
( h6 U4 t4 J2 R+ E+ o& i# o. s! H/ t
$ l5 D6 J& n5 r- F, f4、UD－3500炭黑分散度仪
4.1仪器的组成
$ n- o* g" D6 p9 UUD－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。
5 R& I, N. o3 p' T
+ O5 n" \( }) Y% E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。
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。
5)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
2 R# i) J) m3 `2 b( D% N, f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。
  G6 x7 q3 R2 f; C. L4 QA基本功能：
; k. B! ]2 z. G, e1）应用分散度的数据分析，判断混炼机的工作状态。
! K" B' j) o" C3 _0 c0 c# _2）快速获得分散度的数据；
5 ~* }( U0 S& Y8 d+ b1 O3）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；
B智能分析功能：
1)带有自动判读功能，人为因素影响最小；
0 b, Y; g& T* w& m2)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。

$ v$ U% A2 Y& E$ c
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
http://bbs.sto.net.cn/viewthread.php?tid=3956
" P- ^$ A, ?% V, P另外也可以参考炭黑分散度的应用

) L) V7 b2 p- a& F

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 ?; I* M3 W- @4 L$ _9 ]# o[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
  N( V1 |% F0 d) y' b2 w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。