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為什么橡膠門尼粘度越大,塑性越差?
點擊次數:2404 發布時間:2019-03-07

橡膠是一種粘彈性物質,當它受到外力作用時發生變形,當外力除去后又能在一定程度上恢復原來的形狀。外力除去后恢復原狀的能力稱為彈性,保持形變的能力稱為塑性。橡膠受力作用后兼有塑性和彈性的形變。
塑煉膠和混煉膠的塑性是一項重要技術指標,其大小反映了橡膠分子量的大小,流動性大小,不但決定著膠料的工藝性能,而且對制品的物理機械性能也有較大的影響。如塑性過大,則分子量較低不易混煉,壓延時粘輥,成品的物理機械性能低。反之如塑性過小,則分子量較高,混煉不均、收縮力大,壓延時容易掉皮并影響硫化初期膠料的流動性,易引起模壓花紋棱角不明等質量問題。因此,測定塑、混煉膠的塑性成為工廠快速檢查塑煉、混煉膠質量的一個試驗項目。
測定橡膠塑性的儀器較多大致可分為 3類:
1) 壓縮型可塑度計(威廉氏塑性計);
2) 擠出型可塑度計(高化式流動儀、壓出細管型加工儀、孟山都加工儀);
3) 旋轉型可塑度計(門尼粘度計)。
壓縮型可塑度計是在平板間將橡膠試樣施加一定的負荷壓縮,從試樣的變形(高度變化)計算可塑度。擠出型可塑度即在一定溫度的試樣室中裝入試樣進行擠壓,從擠出速度中求其可塑度,旋轉型可塑度計則是將轉子在試樣內旋轉,根據橡膠試樣的粘性抵抗,測定其粘度值。
2.1 門尼粘度試驗
粘度是反映分子間摩擦力大小, 即分子間作用力大小的參數。因而粘度是大分子本身特性因素即分子量的大小的反映。在橡膠工業生產中,普遍采用 1934 年美國人門尼(mooney)發明門尼粘度計測定粘度,來表示橡膠塑性大小,這個粘度稱為門尼粘度。
從門尼粘度的大小,我們可以予知橡膠塑性大小、加工性能和物理機械性能的好壞,如門尼粘度越高,分子量較高,塑性越低。反之則分子量越低,塑性越大。
2.1.1 試驗原理
在特定的條件下(溫度、時間、壓力、旋轉速度) ,使充滿膠料模腔中的轉子轉動,測定經一定時間其所需的轉動力距(即膠料對轉動的轉子所產生的剪切阻力矩,并將此力矩定義為門尼粘度)。
2.1.2 門尼粘度計 MVR (上島) 型號 VR - 1130/1132
2.2 威廉氏可塑度的試驗
2.2.1 基本原理
本試驗是將試樣,塑煉膠或淮煉膠在一定溫度條件下置于兩平板間,在定負荷作用下進行壓縮一定時間,用其高度變化程度來表示試樣的可塑性。
2.2.2 自動威廉可塑度機 型號VR-6100
2.3 華萊氏快速塑性計的應用
目前國外橡膠廠多采用華萊氏快速可塑計代替威廉氏可塑計測定橡膠的可塑度。該試驗測試速度快,比威廉氏快 10 倍以上且重現性較好。
2.3.1 華萊氏可塑度的測定
將厚度約 3mm的塑(混)煉膠試片壓成1mm。在 100±l℃溫度下預熱 15s,隨即對試片施加,100±1N 的恒定壓力, 測定受壓達15s 的試樣的剩余厚度。 此值為試片的華萊可塑度(以 0.01mm表示 1 個快速塑性值)。該試驗所需溫度由水蒸氣發生器供給,可確保在 100±l℃,記時和加壓程序系統均為自動操作,試驗結果準確,故操作簡便,人為誤差少,重現性好。
2.3.2 生膠塑性保持指數的測定
塑性保持指數也稱為抗氧指數,指生膠加熱老化前后的華菜可塑度的保持百分率。
塑性保持指數 PRI=加熱后華萊氏可塑度/加熱前華萊氏可塑度×100% (式 2-6)
PRI值可測量生膠的抗氧性能,指數值高,說明耐氧化性能好。
試驗條件:140℃×3.0min 。
PRI值還可以評定防老劑的防護效果,它是將生膠與防老劑均勻混合后測定其塑性保持指數。保持指數越高其保護效果越好。 

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