門尼粘度儀門尼值與門尼應(yīng)力大揭密
閱讀:2858 發(fā)布時(shí)間:2017-8-1
使用門尼粘度儀測(cè)試的門尼粘度ML(1+4)100℃值是控制天然橡膠加工質(zhì)量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),是相對(duì)分子質(zhì)量大小的定性概念。門尼粘度與天然橡膠相對(duì)分子質(zhì)量的定性關(guān)系是*的,如果能夠確定它們之間的定量關(guān)系,就可以用常用的門尼粘度儀直接從橡膠干膠的門尼粘度來計(jì)算出天然橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量,這對(duì)于天然橡膠生產(chǎn)農(nóng)場(chǎng)和橡膠制品廠來說,相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)試就是一件很方便很容易的工作了。相對(duì)分子質(zhì)量是天然橡膠的生產(chǎn)部門和研究、使用部門都非常關(guān)心的重要參數(shù)。已經(jīng)有很多有效的方法和精密儀器來測(cè)試高分子材料的相對(duì)分子質(zhì)量,這些方法在測(cè)試相對(duì)分子質(zhì)量前都要用溶劑把待測(cè)材料溶解并過濾掉非溶解物和雜質(zhì)。Mark-Houwink方程η=kMa很好地描述了高分子溶液的粘度與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系,并在相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)試中廣泛應(yīng)用,如果門尼粘度儀該方程也同樣可以描述固體高分子材料的粘度與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系,就可以直接用固體高分子材料的粘度來表征相對(duì)分子質(zhì)量,從而建立一種方便的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)試方法。大多數(shù)天然橡膠生產(chǎn)農(nóng)場(chǎng)和橡膠制品廠都不具備有精密的儀器來測(cè)試天然橡膠相對(duì)分子質(zhì)量的條件。
在相同配方的情況下,門尼粘度儀門尼值高時(shí),物性較好,門尼值低時(shí),物性較差; 門尼值高,對(duì)拉力及撕裂有補(bǔ)強(qiáng)效果。門尼值低則相反,如在鞋底配方中,低門尼的配方往往容易“跑”色; 各配合劑分散良好時(shí),門尼值會(huì)下降。分散不好,則耐磨性較差;門尼值低,伸長(zhǎng)率高時(shí),耐磨性好一些,門尼值用來控制加工性。加工性良好,可保證膠料流注模子內(nèi)每個(gè)角落,而且各種有色膠料的加硫較易掌控,可減少廢料;
門尼粘度儀門尼應(yīng)力松弛曲線:
門尼粘度儀門尼應(yīng)力松弛之功用:
傳統(tǒng)之門尼粘度儀只提供門尼粘度值供加工之參考,但以現(xiàn)階段之加工要求這是不夠的,因?yàn)殚T尼粘度只是加熱之后橡膠的流動(dòng)性,但是外力消失后之回復(fù)速度并無法得知,唯有透過應(yīng)力松弛曲線才得以更的控制加工物之尺寸。經(jīng)由實(shí)驗(yàn)證明有很多的合成物門尼粘度值一樣,但是加工之后尺寸仍不易控制,究其原因就是因?yàn)閼?yīng)力松弛之不同造成。
聚合物材料粘度的測(cè)定對(duì)選定加工制造方法是很重要的。實(shí)際上的測(cè)量是在一定的剪切速度W下進(jìn)行的,例如門尼粘度計(jì)和德佛塑性儀。這些方法得到*,是由于門尼粘度儀具有良好的重現(xiàn)性和在質(zhì)量控制中的適用價(jià)值,但是這些方法不能給出高剪切速度下材料流動(dòng)特性的任何數(shù)據(jù)。采用門尼粘度計(jì)測(cè)定粘度的剪切速度約為25一’仁‘」。但在不同的加工制造過程中,剪切速度高達(dá)1055一‘ (表1)。的轉(zhuǎn)數(shù),試樣會(huì)在轉(zhuǎn)子表面滑動(dòng),這時(shí)的測(cè)量及其結(jié)果是不正確的。門尼粘度計(jì)中不可能實(shí)現(xiàn)高的剪切速度〔2,“·。對(duì)于高剪切速度,有效的辦法是采用毛細(xì)管流變儀,如孟山都自動(dòng)毛細(xì)管流變儀ARC(圖1)。表1典型的加工過程中的剪切速度1一探測(cè)器不攀力P),“一聚合物材料;“一毛細(xì)管,4一料筒百加工類型剪切速度,S一’門尼粘度儀模壓塑煉壓出注模1一10210一10名IJ2一了0310呂一10‘如果門尼粘度計(jì)中剪切速度超過了轉(zhuǎn)子 圖1毛細(xì)管流變儀 ACR可用于生產(chǎn)控制,也可用于試驗(yàn)三‘’。把在可控溫度的料筒中進(jìn)行試驗(yàn)的材料用活塞加高莊使其通過毛細(xì)管。