硫化特性

zgwjj521

一．实验目的

$ C* h3 `/ Z; V; h( F  \' R# K1．深刻理解橡胶的硫化特性及其意义。
: b+ }0 b5 G0 V
: K8 `0 X& w% \+ O* u/ c" c2．熟悉橡胶硫化仪的结构及工作原理。
6 z/ k2 i: @5 @6 U
6 z2 ?, t( x8 |3．熟练操作硫化仪和准确处理硫化曲线。

二．实验设备
( X" u; r2 F  p4 O8 d1 K: ?
, ?8 ?3 I% q; N5 s: H) V! X6 a' G0 l硫化是橡胶加工中最重要的工艺过程之一。硫化胶性能随硫化时间的长短有很大变化，正硫化时间的选取，决定了硫化胶性能的好坏。测定正硫化程度的方法有3类：物理-化学法、物理性能测定法和专用仪器法。专用仪器法可用门尼粘度计和各种硫化仪等进行测试，由于门尼粘度计不能直接读出正硫化时间，因此大多采用硫化仪来测定正硫化时间。
6 N8 v/ F- l: b. D1 z% r
硫化仪是近年出现的专用于测试橡胶硫化特性的实验仪器，类型有多种，按作用原理可分为流变仪和硫化仪两大类，本实验所用设备是由高铁科技股份有限公司制造的GT-M2000-A型无转子硫化实验机。
三．实验原理

实验时，下模腔作一定角度的摆动，在温度和压力作用下，胶料逐渐硫化，其模量逐渐增加，模腔摆动所需要的转矩也成比例增加，这个增加的转矩值由传感器感受后，变成电信号再送到纪录仪上放大并记录。因此硫化仪测定记录的是转矩值，由转矩值的大小来反映胶料的硫化程度，其原理归纳如下：
1 r8 V' D' p( a+ i
1．由于橡胶的硫化过程实际上是线性高分子材料进行交联的过程，因此用交联点密度的大小（单位体积内交联点的数目）可以检测出橡胶的交联程度。根据弹性统计理论可知：

) k5 U5 M% s  @( c# G  nG=νRT                  （4-1）

  M3 f& D+ b6 x0 n$ d式中： G为剪切模量；ν为交联密度；R为气体常数；T为绝对温度。

7 e, G  O8 z( x4 v上式中R、T是常数，故G与ν成正比，只要求出G就能反映交联程度。

0 h4 t  R' p* A# k( d/ P; ?2．G与转矩M也存在一定的线性关系，因为从胶料在模腔中受力分析中可知，转子由于作一定角度的摆动，对胶料施加一定的力使之形变，与此同时胶料将产生剪切力、拉伸力、扭力等。这些力的合力F对转子将产生转矩M，阻碍转子的运动，而且随胶料逐渐硫化，其G也逐渐增加，转子的摆动在定应变的情况下所需的转矩也成比例增加。
$ }! b: O% z9 s3 r! c
因此，由于M与F、F与G、G与V都存在着线性关系，故M与V也存在线性关系，因此测定橡胶转矩的大小就可反映胶料的交联密度。

四．试样准备

; F- p% i: D  o. A' R( k1．未硫化胶片在室温下停放2小时即可进行实验（不准超过10天）。
: u) n" ]1 v4 G/ }4 {
2．从无气泡的胶片上裁取直径约30毫米、厚度约2毫米的圆片。
$ |" L; q8 {7 U  T) o! o
3 U6 s7 P  o: U3．试样不应有杂质、灰尘等。
1 M5 u$ |, Z. }2 B
7 b5 w  Q  y; M  v5 s五．操作步骤

" R, i, W7 [. `; ?- Q. @3 g* u1．将主机电源及马达电源开启，打开电脑，启动测试程式。
9 _+ p0 H; h8 ^4 t/ k
' i2 z5 |  b6 _* ~2．设定测试条件。
3 G& e1 k! R! f/ k4 c& G
3．将实验胶料放入模腔内，压下合模按钮至上模下降，开始实验。
5 a8 O0 o  J% |2 |
4．测试完毕，压下开模按钮，打开模腔取出试样，打印实验数据。
* R; {5 x+ G$ l8 c) O# C4 `( g
5．实验完毕，结束程式，关掉电源，清洁现场。

六．实验结果的表示法及曲线分析

1．典型硫化曲线的分析和计算

0 Y, Z1 \; o! k硫化仪记录装置所绘出的曲线就是与剪切模量G成正比关系的转矩随时间变化曲线，这个曲线通常叫做硫化曲线，典型的硫化曲线如图4-2所示：

+ |9 m' e# v. c) T2 F对硫化曲线常用平行线法进行解析，就是通过硫化曲线最小转矩和最大转矩值，分别引平行于时间轴的直线，该两条平行线与时间轴距离分别为ML和MH，即  ML—最小转矩值，反映未硫化胶在一定温度下的流动性；
$ l- P5 j9 b1 W( I* i1 h8 e
MH—最大转矩值，反映硫化胶最大交联度；

- E! o5 X& U6 M4 R" Q: n% F# h$ X焦烧时间和正硫化时间分别以达到一定转矩所对应的时间表示：

焦烧时间ts1—从实验开始到曲线由最低转矩上升1kg·cm所对应的时间；
0 U! W/ V2 b5 o4 }2 [" n
- F% K; \) L7 l+ V9 P起始硫化时间tc10：转矩达到ML+10%（MH—ML）时所对应的硫化时间；

) Y+ @0 w" u' ]5 c$ q正硫化时间tc90—转矩达到ML+90%（MH—ML）时所对应的硫化时间。
8 Z; @0 S" T) G+ g+ G2 v0 c
通常还以硫化速度指数VC=100/（tc90—tsx）。

cbh3655

学习学习了，怎么没人看呢

shenli

文章不错！谢谢楼主分享。

wuxiwire

这就是做硫化曲线的操作规程，只是看起来更像实验指导书。

平常心

资料不错，学习一下，谢谢！

andyli885

学习学习了，谢谢楼主

ahhfgiti

学习了，谢谢楼主啊

zhushuai

唉！这些知识都忘完了，在学习一下

易水寒尘

学习了，谢谢楼主分享