橡膠無轉(zhuǎn)子硫化測定儀

儀器型號：ZHLHY-A   儀器名稱：橡膠無轉(zhuǎn)子硫化測定儀  硫化儀  無轉(zhuǎn)子硫化儀  橡膠硫化試驗機 

GB/T 16584橡膠用無轉(zhuǎn)子硫化儀測定硫化特性

1、范圍：

本標準規(guī)定了用橡膠無轉(zhuǎn)子硫化測定儀測定未硫化膠料的硫化特性的方法。三種類型的儀器不可能給出同樣的試驗結(jié)果。

2、原理：

2.1  將橡膠試樣放入一個*密閉或幾乎*密閉的模腔內(nèi)，并保持在試驗溫度下。模腔有上下兩部分，其中一部分以微小的線性往復移動或擺角振蕩。振蕩使試樣產(chǎn)生剪切應(yīng)變，測定試樣對模腔的反作用轉(zhuǎn)矩（力）。此轉(zhuǎn)矩（力）取決于膠料的剪切模量。

2.2  硫化開始，試樣的剪切模量增大。當記錄下來的轉(zhuǎn)矩（力）上升到穩(wěn)定值或大值時，便得到一條轉(zhuǎn)矩（力）與時間的關(guān)系曲線，即硫化曲線（如圖1a）。曲線的形狀與試驗溫度和膠料特性有關(guān)。

2.3  本標準采用的下列符號可結(jié)合硫化曲線（如圖1b）理解。

a）：小轉(zhuǎn)矩或力；

b）：初始硫化時間（焦燒時間）；

c）：達到某一疏化程度的時間；

d）：在規(guī)定時間內(nèi)達到的平坦、大、zui高轉(zhuǎn)矩或力。

圖1典型的硫化曲線及計算方法

3、儀器：

三種類型的無轉(zhuǎn)子硫化儀均可使用，每種情況下一個小振幅的振蕩提供給模腔的一部分上。

1）di一種類型測量由恒定振幅的線性應(yīng)變產(chǎn)生的力（如圖2a）。

2）第二種類型測量不*密封的模腔里的恒定振幅的角應(yīng)變產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩（如圖2b）。

3）第三種類型測量*密封的模腔里的恒定振幅的角應(yīng)變產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩（如圖2c）^1]。

3.1  模腔

模腔的上下二部分，必須采用不低于HRC50的工具鋼制成。典型的線性剪切硫化儀模腔直徑為30mm，深度為4.0mm。典型的轉(zhuǎn)矩剪切硫化儀模腔直徑為（40±2）mm，分離角為7°?18°^2]。模腔的中心間距為0.5 nun外加模腔邊緣處的間隙。模腔邊緣處的間隙為0.05?0.2mm，不密封的模腔是0.1 mm，密封的模腔邊緣不需要有間隙（如圖2）。

_______________________

采用說明：

1]ISO 6502：1991沒有這種儀器。

2]ISO 6502：1991只規(guī)定分離角為18°。

圖2硫化儀的類型

3.2  模腔的密閉

在整個試驗過程中，氣缸或其他裝置能夠施加并保持不低于8 kN的作用力。

3.3  模腔的擺動裝置

擺動裝置由一個剛性偏心傳動裝置組成，振蕩頻率為0.5?2Hz，以（1.7±0.1）Hz為佳。振幅為下列二者之一：

1）±0.01?±0.1 mm，一般選用±0.05 mm。

2）±o.1°?±2°，一般選用±0.5°。

3.4  轉(zhuǎn)矩（力）的測量裝置

3.4.1  轉(zhuǎn)矩（力）的測量裝置應(yīng)能測量剪切力矩（力）。測量裝置應(yīng)緊固定在一個模腔上，其形變奕小至可忽略不計，并應(yīng)得到與轉(zhuǎn)矩（力）成正比的信號。

擺動和測量裝置的彈性應(yīng)變應(yīng)不大于擺幅的1%，否則必須修訂硫化儀曲線。

由零點誤差、靈敏度誤差、線性和重復性誤差所有生的累積誤差不應(yīng)超過所選定測量范圍的1%。

3.4.2  記錄裝置接受來自轉(zhuǎn)矩（力）測量裝置發(fā)出的信號，它對轉(zhuǎn)矩（力）滿量程偏轉(zhuǎn)的響應(yīng)速度不應(yīng)超過1s，記錄精度應(yīng)為量程的±0.5%。轉(zhuǎn)矩（力）的記錄裝置可以是平臺式記錄儀、打印機或計算機。

3.5  校正

轉(zhuǎn)矩（力）的校正裝置（如圖3）應(yīng)能測量線性或擺動的振幅，并能校正轉(zhuǎn)矩（力）。振幅的測量用位移傳感器，并應(yīng)在無試樣的狀態(tài)下進行。力的測量用標準砝碼（如圖3a、3b），也可用轉(zhuǎn)矩標準器來代替（如圖3c）。

3.6  溫度控制系統(tǒng)

為了得到硫化曲線的*重復性，溫度控制系統(tǒng)必須保證下列參數(shù)：溫度恢復時間、試驗溫度、溫度分布和基準溫度。

a）溫度恢復時間要求模腔模后在1.5min內(nèi)將試樣加熱恢復到放入試樣前的溫度。

b）試驗溫度為試樣的平均溫度，經(jīng)過3.6a）的溫度恢復時間后此溫度應(yīng)保持恒定，波動范圍為±0.3℃。

c）試樣內(nèi)部的溫度分布應(yīng)盡可能均勻，誤差不應(yīng)超過±1℃。

d）蕨溫度由控溫傳感器決定，它與試樣平均溫度的偏差不應(yīng)大于2℃。

e）硫化儀應(yīng)具有精度為±0.3℃的溫度測量裝置，還應(yīng)有插入試樣內(nèi)的溫度傳感器來檢查溫度分布。

圖3對應(yīng)的三種硫化儀的校正裝置

4、試樣：

4.1  試樣應(yīng)是均勻、室溫存放的，并應(yīng)盡可能無殘留空氣。

4.2  模腔的容積建議為3?5cm³。為了得到*重復性，應(yīng)采用相同體積的試樣，試樣的體積應(yīng)略大于模腔的容積，并應(yīng)通過預(yù)先試驗確定。

4.3  試樣應(yīng)是圓形的，直徑略小于模腔。

5、溫度：

*的試驗溫度為l00℃?200℃，必要時也可使用其他溫度。

6、試驗步驟：

6.1  將模腔加熱到試驗溫度。如果需要，調(diào)正記錄裝置的零位，選好轉(zhuǎn)矩量程和時間量程。

6.2  打開模腔，將試樣放入模腔，然后在5s以內(nèi)合模。

注：當試驗發(fā)粘膠料時，可在試樣上下襯墊合適的塑料薄膜，以防膠料粘在模腔上。

6.3  記錄裝置應(yīng)在模腔關(guān)閉的瞬間開始計時。模腔的擺動應(yīng)在合模時或合模前開始。

6.4  當硫化曲線達到平衡點或zui髙點或規(guī)定的時間后，關(guān)閉電機，打開模腔，迅速取出試樣。

7、試驗結(jié)果：

由硫化曲線（如圖1）可讀取如下數(shù)據(jù)：

a）——小轉(zhuǎn)矩或力，N·m或N。

b）——在規(guī)定時間內(nèi)達到的平坦、大、zui高轉(zhuǎn)矩或力。

c）——初始硫化時間，即從試驗開始到曲線由上升xN·m（N）所對應(yīng)的時間，min。

d）——達到某一硫化程度所需要的時間，即轉(zhuǎn)矩達到時所對應(yīng)的時間，min。通常：y有三個常用數(shù)值10，50，90。

：初始硫化時間；

：能精確評定的硫化時間；

：經(jīng)常采用的*硫化時間；

e）——硫化速度指數(shù)，由式（1）計算

……………………………………（1）

8、試驗報告：

試驗報告包括下列項目：

a）不同于本標準中所規(guī)定的那些條件；

b）振蕩幅度；

c）試驗溫度；

d）所選擇的轉(zhuǎn)矩或力的量程；

e）振蕩頻率；

f）記錄裝置的時間量程；

g）試驗結(jié)果；

h）試驗日期。