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硫化特性 - 無圖版
mmmmmm --- 2009-06-14 13:44:45
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實驗四 硫化特性
Determination of vulcanization characteristics
with rotorless curemeters
一．實驗目的
1．深刻理解橡膠的硫化特性及其意義。
2．熟悉橡膠硫化儀的結構及工作原理。
3．熟練操作硫化儀和準確處理硫化曲線。
二．實驗設備
硫化是橡膠加工中最重要的工藝過程之一。硫化膠性能隨硫化時間的長短有很大變化，正硫化時間的選取，決定了硫化膠性能的好壞。測定正硫化程度的方法有3類：物理-化學法、物理性能測定法和專用儀器法。專用儀器法可用門尼粘度計和各種硫化儀等進行測試，由于門尼粘度計不能直接讀出正硫化時間，因此大多采用硫化儀來測定正硫化時間。
硫化儀是近年出現(xiàn)的專用于測試橡膠硫化特性的實驗儀器，類型有多種，按作用原理可分為流變儀和硫化儀兩大類，本實驗所用設備是由高鐵科技股份有限公司制造的GT-M2000-A型無轉子硫化實驗機。
圖4-1 GT-M2000-A型無轉子硫化實驗機
三．實驗原理
實驗時，下模腔作一定角度的擺動，在溫度和壓力作用下，膠料逐漸硫化，其模量逐漸增加，模腔擺動所需要的轉矩也成比例增加，這個增加的轉矩值由傳感器感受后，變成電信號再送到紀錄儀上放大并記錄。因此硫化儀測定記錄的是轉矩值，由轉矩值的大小來反映膠料的硫化程度，其原理歸納如下：
1．由于橡膠的硫化過程實際上是線性高分子材料進行交聯(lián)的過程，因此用交聯(lián)點密度的大小（單位體積內交聯(lián)點的數(shù)目）可以檢測出橡膠的交聯(lián)程度。根據(jù)彈性統(tǒng)計理論可知：
G=νRT （4-1）
式中： G為剪切模量；ν為交聯(lián)密度；R為氣體常數(shù)；T為絕對溫度。
上式中R、T是常數(shù)，故G與ν成正比，只要求出G就能反映交聯(lián)程度。
2．G與轉矩M也存在一定的線性關系，因為從膠料在模腔中受力分析中可知，轉子由于作一定角度的擺動，對膠料施加一定的力使之形變，與此同時膠料將產生剪切力、拉伸力、扭力等。這些力的合力F對轉子將產生轉矩M，阻礙轉子的運動，而且隨膠料逐漸硫化，其G也逐漸增加，轉子的擺動在定應變的情況下所需的轉矩也成比例增加。
因此，由于M與F、F與G、G與V都存在著線性關系，故M與V也存在線性關系，因此測定橡膠轉矩的大小就可反映膠料的交聯(lián)密度。
四．試樣準備
1．未硫化膠片在室溫下停放2小時即可進行實驗（不準超過10天）。
2．從無氣泡的膠片上裁取直徑約
3．試樣不應有雜質、灰塵等。
五．操作步驟
1．將主機電源及馬達電源開啟，打開電腦，啟動測試程式。
2．設定測試條件。
3．將實驗膠料放入模腔內，壓下合模按鈕至上模下降，開始實驗。
4．測試完畢，壓下開模按鈕，打開模腔取出試樣，打印實驗數(shù)據(jù)。
5．實驗完畢，結束程式，關掉電源，清潔現(xiàn)場。
六．實驗結果的表示法及曲線分析
1．典型硫化曲線的分析和計算
硫化儀記錄裝置所繪出的曲線就是與剪切模量G成正比關系的轉矩隨時間變化曲線，這個曲線通常叫做硫化曲線，典型的硫化曲線如圖4-2所示：
對硫化曲線常用平行線法進行解析，就是通過硫化曲線最小轉矩和最大轉矩值，分別引平行于時間軸的直線，該兩條平行線與時間軸距離分別為ML和MH，即 ML—最小轉矩值，反映未硫化膠在一定溫度下的流動性；
MH—最大轉矩值，反映硫化膠最大交聯(lián)度；
焦燒時間和正硫化時間分別以達到一定轉矩所對應的時間表示：
焦燒時間ts1—從實驗開始到曲線由最低轉矩上升
起始硫化時間tc10：轉矩達到ML+10%（MH—ML）時所對應的硫化時間；
正硫化時間tc90—轉矩達到ML+90%（MH—ML）時所對應的硫化時間。
通常還以硫化速度指數(shù)VC=100/（tc90—tsx）。
tc10
ts1<DIV class=shape style="PADDING-RIGHT: 7.2pt; PADDING-LEFT: 7.2pt; PADDING-BOTTOM: 3.6pt; PADDING-TOP: 3.6pt" v:shape="_x0000_s1044">
硫化時間/min
圖4-2典型硫化曲線
七．實驗報告
實驗報告包括下列項目：
1、試驗溫度。
2、振蕩幅度。
3、所選擇的轉矩或力的量程。
4、振蕩頻率。
5、實驗結果。
6、實驗日期。
7、分析影響實驗結果的因素。
煙花三月 --- 2009-06-26 19:31:28
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mmmmmm --- 2009-07-05 16:05:17
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zmlhb --- 2009-07-06 07:54:40
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