门尼焦烧综述
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绪论橡胶配合加工内容●主要内容:原料及配合;加工工艺过程;性能测试。
●配合系统:生胶,硫化体系,补强填充体系,防老体系,增塑及操作体系,特种配合体系。
●加工过程:炼胶,压延,挤出,成型,硫化。
●塑炼:定义为降低分子量,增加塑性,改善加工性能,制成可塑性符合要求的塑料胶。
●混炼:定义为经过配合,将橡胶与配合剂均匀地混合和分散,制成混炼胶。
●门尼粘度:用门尼粘度计测量的是橡胶的本体黏度,原理是将胶料填充在粘度计的模腔和转子之间,合模,在一定温度下〔一般为100℃〕预热〔一般1min〕,令转子转动一定时间〔一般4min〕时测得的转矩值〔N·m〕。
该值越大,说明胶料的黏度越大,常用ML〔1+4〕100℃表示。
●门尼焦烧:这是个说明胶料焦烧时间的指标,通常是在120℃下测定〔加有硫化体系配合剂〕从最低点起,上升5个门尼值的时间。
这个时间越大说明胶料越不容易发生焦烧,加工越安全。
第一章生胶❖分类〔按来源〕:天然橡胶〔NR〕和合成橡胶。
合成橡胶又分为通用橡胶和特种橡胶。
❖通用橡胶:丁苯橡胶〔SBR〕、顺丁橡胶〔BR〕、异戊橡胶〔IR〕、丁腈橡胶〔NBR〕、氯丁橡胶〔CR〕、丁基橡胶〔IIR〕、乙丙橡胶〔EPM,EPDM〕.❖不饱和非极性橡胶:NR、SBR、BR、IR;不饱和极性橡胶:NBR、CR;饱和非极性橡胶:EPM、EPDM、IIR;❖天然橡胶〔NR〕主要由顺—1,4—聚异戊二烯构成,其综合性能好。
❖丁苯橡胶(SBR)是丁二烯和苯乙烯的共聚物,是产量最大的通用橡胶,70%用于轮胎业,根据聚合方法分为乳聚丁苯和溶聚丁苯。
❖苯乙烯含量对丁苯橡胶性能的影响:随着苯乙烯含量的增加,其SBR的性能向聚苯乙烯趋近。
表现为Tg、模量、硬度上升,耐热老化性变好,挤出收缩率变小,挤出物外表光滑,而耐磨性下降,弹性减小。
❖顺丁橡胶(BR)也称聚丁二烯橡胶,弹性最好的通用橡胶,滞后损失小,生热少。
❖乙丙橡胶(EPM,EPDM)属于碳链饱和非极性橡胶,耐臭氧老化性和耐热老化性是通用橡胶中最好的,被誉为不龟裂的橡胶。
门尼粘度和门尼焦烧1. 介绍门尼粘度和门尼焦烧是一种用于衡量液体粘度和热稳定性的测试方法。
这些测试方法在工程领域、化学行业和材料科学中广泛应用。
本文将对门尼粘度和门尼焦烧进行深入探讨,介绍测试方法和应用领域,以及影响测试结果的因素。
2. 门尼粘度2.1 定义门尼粘度是一种衡量液体内部摩擦阻力的物理性质。
它表示液体在外力作用下流动的阻力大小。
门尼粘度的单位是帕斯卡秒(Pa·s)或者坦(Poise)。
2.2 测试方法门尼粘度测试可以通过旋转式粘度计或者倾倒式粘度计进行。
对于不同的液体,选择适合的测试方法和设备以获得准确的结果非常重要。
旋转式粘度计通过测量液体转动的阻力来确定门尼粘度。
这种方法常用于测量各种液体的粘度,包括润滑油、化学品和涂料。
倾倒式粘度计是一种将液体从容器中倾倒出来的测试方法。
根据液体流出所需的时间和速度,来计算门尼粘度。
这种方法适用于流动性较高的液体,如溶液和酒精。
2.3 应用领域门尼粘度在许多领域中都有广泛的应用,以下是其中的几个示例: 1. 润滑油行业:测量润滑油的粘度可以确定其在不同温度下的性能,从而确保润滑油在各种工作条件下的有效性。
2. 化学工业:了解液体的粘度可以帮助化学工程师确定反应物质的流动性,从而控制化学反应的速率和效果。
3. 食品和饮料行业:测量食品和饮料的粘度可以确定其质地和口感,帮助制造商调整产品配方和生产工艺。
4. 石油勘探:在石油勘探中,测量原油的粘度可以帮助工程师确定油井的产能和开采效益。
3. 门尼焦烧3.1 定义门尼焦烧是一种测试液体在高温下的热稳定性的方法。
它通常用于检测液体在使用过程中是否会产生不稳定的化学反应,导致生成有害物质或产生燃烧。
3.2 测试方法门尼焦烧测试可以通过烧杯法或者炉管法进行。
烧杯法是最常用的门尼焦烧测试方法之一。
它涉及将要测试的液体样品放入一个预热的烧杯中,然后在一定温度下加热一段时间。
在加热过程中,观察是否有燃烧、分解或其他不稳定的反应发生。
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橡胶门尼焦烧试验:胶料的焦烧是胶料在加工过程中出现的早期硫化现象,每个胶料配方都有它的焦烧时间(包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间)。
在生产中应控制此段时间的长短。
如果太短,则在操作过程中易发生焦烧现象或者硫化时胶料不能充分流动,而使花纹不清而影响制品质量甚至出现废品,如果焦烧时间太长,导致硫化周期增长,从而降低生产效率。
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橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY962第70卷第12期Vol.70 No.122023年12月D e c .2023低温改善剂在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用研究李彦果,魏 胜,徐庆飞,仇培超,邢 涛(山东玲珑轮胎股份有限公司,山东 招远 265400)摘要:研究低温改善剂LTS (简称LTS )在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用,并与液体丁二烯橡胶进行对比。
结果表明:使用LTS 的胶料的硫化特性、物理性能、动态力学性能、耐低温屈挠性能与使用液体丁二烯橡胶的胶料相当,轮胎的冰雪地制动性能相近;使用LTS 替代液体丁二烯橡胶可以在保持胎面胶性能的同时降低原材料成本。
关键词:低温改善剂;液体丁二烯橡胶;半钢子午线轮胎;胎面胶;制动性能中图分类号:TQ330.38+7 文章编号:1000-890X (2023)12-0962-05文献标志码:A DOI :10.12136/j.issn.1000-890X.2023.12.0962寒冷地区由于冬季路面覆盖较多冰雪,出于安全性的考虑,越来越多的车主选择更换冬季轮胎,为汽车提供更短的制动距离。
欧洲部分国家法规强制要求车主在冬季必须更换冬季轮胎,以减少道路交通安全事故[1]。
液体丁二烯橡胶(LBR )是一种非常重要的橡胶材料,在军品和民品领域已得到广泛的应用[2],其具有较低的玻璃化温度(T g ),分子主链为聚丁二烯,分子链两端可进行连接活性基团如羟基、羧基、卤基以及环氧化等改性处理。
LBR 在胎面胶中应用能降低胶料的T g ,改善橡胶分子链在低温下的粘弹性,为轮胎提供更优异的冰雪地性能[3-4]。
低温改善剂由低分子有机聚合物(成分包括液体丁二烯和生物油脂类)、白炭黑及活化成分组成,外观呈粉末状,制造成本相对较低[5-7]。
本工作主要研究低温改善剂LTS (以下简称LTS )在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用,并与LBR 进行对比。
1 实验1.1 主要原材料天然橡胶(NR ),STR20,泰国产品;溶聚丁苯橡胶(SSBR ),牌号F1038,充油5份,韩国LG 化学公司产品;顺丁橡胶(BR ),牌号9000,中国石化齐鲁石油化工股份有限公司产品;高分散性白炭黑,牌号ZC -165MP ,福建省三明正元化工有限公司产品;偶联剂Si75,江西宏柏新材料股份有限公司产品;LTS ,安徽维德橡塑科技有限公司产品;LBR ,牌号130,德国赢创德固赛公司产品。
门尼焦烧曲线纵坐标
门尼焦烧曲线是电机运行过程中经常用到的一种曲线。
它是描述电机
运行状态的一种曲线图,能够为我们提供很多关于电机运行状况的重
要信息。
在门尼焦烧曲线中,横坐标通常代表电机的转速,而纵坐标则表示电
机的负载程度。
这个负载程度通常是用电机的实际输出功率来计算的。
因此,我们可以把门尼焦烧曲线的纵坐标理解为电机输出功率的大小。
在门尼焦烧曲线中,我们可以看到曲线呈现出一定的倾斜度。
这个倾
斜度通常被称为“斜率”,是衡量电机响应能力的一个重要指标。
斜
率越大,说明电机的转速响应能力越强,电机的性能越好。
此外,在门尼焦烧曲线中,我们还可以看到曲线的两个端点。
一个端
点代表着电机无负载运行时的状态,此时电机的输出功率为零。
另一
个端点则表示电机承受最大负载时的状态,此时电机的输出功率达到
了最大值。
最后,值得注意的是,门尼焦烧曲线是一种双曲线形。
这种曲线形状
的产生是因为电机的内部构造和工作原理决定的。
因此,在进行电机
设计和运行状态分析时,我们可以根据门尼焦烧曲线的特点,对电机
的性能、响应能力和负载情况进行全面分析。
总之,门尼焦烧曲线是电机领域中非常重要的一种曲线。
它提供了关于电机性能、响应能力和负载情况等方面的重要信息,是我们进行电机设计和运行状态分析的一个重要工具。
因此,对于电机工程师和研究人员来说,掌握门尼焦烧曲线的基本知识和特点,是非常重要的。
593氧化镁用量对溴化丁基橡胶气密层胶性能的影响杨 青,宋苗苗,杨 旭(怡维怡橡胶研究院有限公司,山东 青岛 266045)摘要:研究氧化镁用量对溴化丁基橡胶(BIIR )气密层胶性能的影响。
结果表明:氧化镁对BIIR 胶料具有双重作用,一方面氧化镁作为防焦剂延长胶料焦烧时间,另一方面氧化镁具有硫化剂的性质,能够提高硫化胶的交联密度;随着氧化镁用量的增大,BIIR 胶料的焦烧时间和t 90延长,交联密度呈增大趋势,拉伸强度增大到一定水平后非常缓慢地上升,拉断伸长率和损耗因子减小,耐热空气老化性能提高,气密性和耐疲劳性能变化不大;当氧化镁用量为0.4~0.6份时,BIIR 胶料的综合性能最优。
关键词:氧化镁;溴化丁基橡胶;气密层;交联密度;防焦剂;硫化剂中图分类号:TQ330.38+5;TQ333.6 文章编号:2095-5448(2023)12-0593-04文献标志码:A DOI :10.12137/j.issn.2095-5448.2023.12.0593溴化丁基橡胶(BIIR )是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物,具备对气体的低渗透性[1],在轮胎气密层中使用BIIR 可极大地提高轮胎充气压力保持率,将进入胎体的空气扩散量降至最低,最大程度地提高轮胎的耐久性能和汽车燃油经济性[2-3]。
在轮胎气密层胶配方中,噻唑类促进剂、硫黄和氧化锌组成的硫化体系是较有效的硫化体系之一[4]。
在不饱和橡胶中使用防焦剂会减慢硫黄的硫化速度,但在气密层胶配方中使用防焦剂通常会产生相反的效果,其原因是防焦剂可以激发氧化锌的活性,因此硫化速度更快,但抗焦烧性能更差。
目前对氧化镁在BIIR 气密层胶配方中的相关研究较少。
本工作考察氧化镁用量对BIIR 气密层胶性能的影响,以期为实际应用提供参考。
1 实验1.1 主要原材料BIIR ,牌号2302,溴质量分数为1.8%~2.2%,门尼粘度[ML (1+8)125 ℃]为28~36,浙江信汇新材料股份有限公司产品;炭黑N660,卡博特(中国)投资有限公司产品;氧化镁,山西运盛科技材料股份有限公司产品。
121液相混炼母胶在泥地越野轮胎胎面胶中的应用王玉海,张 琳,刘 震,杨 昆(怡维怡橡胶研究院有限公司,山东 青岛 266045)摘要:研究液相混炼母胶在泥地越野轮胎胎面胶中的应用。
结果表明:与参比配方胶料相比,采用液相混炼母胶的试验配方胶料门尼焦烧时间短,硫化速率快;硫化胶的拉伸强度和撕裂强度明显提高,回弹值大,生热低,60 ℃时的损耗因子大幅降低,耐拉伸疲劳性能提高;挤出胎面表面略显粗糙,成型工艺性能良好。
试验轮胎的高速性能和耐久性能略差于参比轮胎,但滚动阻力明显减小,耐磨性能优势非常明显。
关键词:液相混炼母胶;泥地越野轮胎;胎面胶;滚动阻力;耐磨性能中图分类号:TQ330.6+3;U463.341+.2 文章编号:2095-5448(2021)03-0121-04文献标志码:A DOI :10.12137/j.issn.2095-5448.2021.03.0121与公路(HT )轮胎和全地形(AT )轮胎相比, 泥地(MT )轮胎有非常鲜明的越野风格,其胎面有很大很深的纵横沟槽,以确保SUV 可以在泥地里慢速排泥或高速甩泥,甚至在一些路况恶劣的地面上也有较大的抓着力。
越野轮胎不仅限于一般公路上使用,还要在松软的土壤或沙质地带顺利通过,有时还要爬越陡峭的坡地,穿越各种棱角尖锐的石子路面[1],因此要求胎面胶具有良好的耐磨性能、抗撕裂性能、抗刺扎性能、耐疲劳性能、耐老化性能和动态性能[2-5]。
MT 越野轮胎胎面胶配方的设计要点包括:生胶以天然橡胶(NR )为主、填料使用中超耐磨或超耐磨低结构炭黑、采用高硫低促硫化体系及适当提高撕裂强度等。
本工作采用液相混炼母胶(由橡胶/填料/配合剂等在液相条件下均匀混合而成)开发MT 越野轮胎胎面胶,以期提高MT 越野轮胎的性能。
1 实验1.1 原材料液相混炼母胶[组分为NR 60,溶聚丁苯橡胶(SSBR ) 30,顺丁橡胶(BR ) 10,白炭黑1165MP 80,氧化锌 3.5,硬脂酸 2,防老剂RD 1,防老剂4020 2],怡维怡橡胶研究院有限公司产品;氧化锌,大连氧化锌厂产品;硬脂酸,马来西亚立成有限公司产品;防老剂RD ,中国石化集团南京化学工业有限公司产品;防老剂4020,江苏圣奥化学科技有限公司产品;硫黄,临沂市罗庄区湖滨区化工厂产品;促进剂CBS ,山东尚舜化工有限公司 产品。
防焦剂E和CTP对EPDM胶料性能的影响郝伟刚;张冰;冯静帅;李云华;王中国【摘要】在配方中添加防焦剂,可以调整硫化诱导期,满足胶料在加工及贮存过程中的稳定性要求.研究发现,通过增加防焦剂E[N-苯基-N-(三氯甲基-磺酰基)-苯磺基酰基苯胺]和CTP (N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺)在固定配合体系下的使用量,可以有效延长焦烧时间,提高胶料的防焦性能,改善胶料的加工安全性,但也会延长硫化时间.同时,防焦剂E可有效减小硫化胶的压缩永久变形及提高拉伸强度,改善硫化胶的物理性能;而防焦剂CTP会使硫化胶的压缩永久变形、拉伸强度等物理性能下降.【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2014(041)007【总页数】5页(P4-8)【关键词】防焦剂E;防焦剂CTP;EPDM;硫化特性;物理性能【作者】郝伟刚;张冰;冯静帅;李云华;王中国【作者单位】保定市诺博橡胶制品有限公司,河北保定071000;保定市诺博橡胶制品有限公司,河北保定071000;保定市诺博橡胶制品有限公司,河北保定071000;保定市诺博橡胶制品有限公司,河北保定071000;保定市诺博橡胶制品有限公司,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TQ330.38+20 前言胶料在贮存和加工成型过程中受热的作用,发生早期硫化(交联)并失去流动性能和再加工的能力,这就是所谓焦烧现象。
胶料的焦烧是橡胶加工过程中常见的问题之一。
特别是近年来致力于生产过程的强化(快速密炼、快速压出和压延、高速硫化等)以及采用易引起焦烧的材料,如细粒子炭黑、间六白粘合体系等,使这一问题更为突出。
焦烧问题通常可以通过以下途径解决:①调整硫化体系,如次磺酰胺促进剂的采用,大大改善了防焦烧性能;②改善胶料贮存和加工条件,如加强冷却;③采用防焦剂。
但是,硫化体系的调整往往会引起其他性能的改变,改善贮存和加工条件又常常涉及到复杂的装备问题。
因此,采用高性能的防焦剂常是人们期望的一种简单易行的方法[1]。
一种新型促进剂CBBS的应用研究一种新型促进剂CBBS的应用研究杜孟成,王军,李云峰,王士栋(国家橡胶助剂工程技术研究中心,山东阳谷,252300)摘要:试验研究了促进剂CBBS在全钢载重子午线轮胎胎面胶中等量替代次磺酰胺同类促进剂TBBS、DCBS、CBS的应用效果。
结果表明:促进剂CBBS具有延迟焦烧以及降低硫化速率的特性,硫化胶料的磨耗、过硫化以及老化后的物理性能都较好。
关键词:全钢载重子午线轮胎,促进剂CBBS,胎面胶全钢载重子午线轮胎的生产工艺对胶料的要求非常苛刻,特别是轮胎在硫化过程中,因其断面厚,表面层胶料会出现过硫现象,会对胎面胶物理机械性能造成负面影响,这就要求胶料既要有良好的加工安全性,又要具有良好的抗硫化返原性;全钢载重子午线轮胎使用条件也比较苛刻,路面差、载重大,这就要求轮胎胎面胶料耐热、较高磨耗和抗撕裂性能。
为了满足巨型工程子午线轮胎生产工艺和使用要求,阳谷华泰开发了一种新型促进剂N-环己基-双-2-苯并噻唑次磺酰亚胺(简称CBBS),它具有延迟焦烧作用、胶料的硫化速度慢、抗硫化返原性较好。
本文介绍了CBBS等量替代同类次磺酰胺促进剂TBBS、DCBS、CBS在正硫、过硫以及老化条件下,具有良好的物理机械性能。
1 实验部分1.1 主要原材料SCR 5#,云南农垦;促进剂CBBS、TBBS,阳谷华泰化工股份有限公司产品;其它原材料均为正常生产用原材料。
1.2 配方天然橡胶100,氧化锌4,硬脂酸2,防老剂3,炭黑55,其他 10.5,硫磺2,促进剂(变品种)1。
1.3 主要设备和仪器XK-160型开炼机,台湾高铁检测仪器有限公司产品;XSM-1/10~120型密炼机,上海科创橡塑机械设备有限公司产品;HS-100T-RTMO型平板硫化机,深圳佳鑫公司产品;GT-7080S2型门尼粘度计、GT-MV2000型无转子硫化仪、GT-7017-M型老化试验箱、GT-7012-A 型阿克隆磨耗试验机,台湾高铁检测仪器有限公司产品;AGS-5KNJ型万能拉力试验机,日本岛津产品;压缩生热试验机,北京澳玛琦科技发展有限公司产品。
98在1984年Nordsiek [1]提出集成橡胶概念,即通过分子设计把几种橡胶的特点集于一身后,1985年德国Hüls公司首先开发成功苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚橡胶(SIBR)并实现工业化,商品名为Vestogral;1990年美国Goodyear公司亦开始研究SIBR,翌年投入生产,商品名为Cyber [2]。
二者都主要用于全天候、长寿命高速轮胎。
集成橡胶SIBR作为一种新型的主要用于轮胎胎面的合成橡胶,是迄今为止性能最为全面的聚二烯烃类橡胶[3]。
其显著特点是分子链由多种结构的链段构成,不同结构的链段提供给橡胶不同的性能。
这样,集成橡胶SIBR 集成了各种橡胶的优点而弥补了各种橡胶的不足,同时满足了轮胎胎面对全天候、长寿命和经济性的要求,集成橡胶的这些优点使它至今仍是科研人员研究的热点[4-6]。
中国石化北京化工研究院燕山分院结合自己的技术优势和特点,采用一步加料法合成SIBR。
在模试和中试装置上进行了大量的基础研究,合成出了物理机械性能和动态力学性能均较突出的集成橡胶并申请了多项专利,还成功开发出了工业化牌号SIBR2505和SIBR2535。
集成橡胶具有优异的动态力学性能和较好的物理机械性能是其他胶种无法比拟的,完全满足胎面用胶要求具有优异的抗湿滑性能和低滚动阻力性能的需求,从而将促进高速公路网的蓬勃发展。
SIBR的成功开发也将进一步解决我国碳五资源的综合利用问题。
本工作主要研究了在硫磺硫化体系下,不同硫磺用量对SIBR的加工性能、硫化特性及硫化胶的物理机械性能、动态力学性能,以及老化性能的影响规律。
1 实验部分1.1 配方生胶SIBR 100份[S/I/B=20/40/40(质量百分比)];炭黑N330 65份;氧化锌 4份;硬脂酸 2份;防老剂 4.5份;芳烃油 10份;其他 1.7份;促进剂NS 1.4份;硫磺1.4~2.0份。
1.2 混炼工艺一段工艺:1.57L Farril密炼机,温度80℃ 、转速 80r/min。
门尼粘度和门尼焦烧
门尼粘度和门尼焦烧是两个重要的物理性质,它们在化学、工程、医药等领域都有着广泛的应用。
本文将从定义、测量方法、影响因素和应用等方面介绍这两个物理性质。
门尼粘度是指单位面积上液体流动所需的力和速度之比,通常用单位为帕斯卡秒(Pa·s)或毫帕秒(mPa·s)的粘度来表示。
测量门尼粘度的方法有多种,如旋转粘度计、滴定粘度计、管式粘度计等。
其中,旋转粘度计是最常用的一种,它通过测量液体在旋转圆柱体内的阻力来计算粘度。
门尼粘度受温度、压力、溶质浓度、分子量等因素的影响,不同的液体在不同的条件下具有不同的门尼粘度。
门尼粘度的应用十分广泛,如在油漆、涂料、胶水、食品、医药等领域中,门尼粘度的大小直接影响着产品的质量和性能。
门尼焦烧是指物质在高温下燃烧所需的时间,通常用单位为秒(s)来表示。
测量门尼焦烧的方法有多种,如热重分析法、热惯性分析法、热重差热分析法等。
其中,热重分析法是最常用的一种,它通过测量物质在不同温度下的质量变化来计算门尼焦烧。
门尼焦烧受物质的化学成分、结构、形态等因素的影响,不同的物质在不同的条件下具有不同的门尼焦烧。
门尼焦烧的应用也十分广泛,如在燃料、塑料、橡胶、纸张、木材等领域中,门尼焦烧的大小直接影响着产品的安全性和环保性。
门尼粘度和门尼焦烧是两个重要的物理性质,它们在化学、工程、
医药等领域都有着广泛的应用。
我们需要了解它们的定义、测量方法、影响因素和应用,才能更好地应用它们,提高产品的质量和性能。
橡胶门尼焦烧试验橡胶门尼焦烧试验胶料的焦烧是胶料在加⼯过程中出现的早期硫化现象,每个胶料配⽅都有它的焦烧时间(包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间)。
在⽣产中应控制此段时间的长短。
如果太短,则在操作过程中易发⽣焦烧现象或者硫化时胶料不能充分流动,⽽使花纹不清⽽影响制品质量甚⾄出现废品,如果焦烧时间太长,导致硫化周期增长,从⽽降低⽣产效率。
当前测定焦烧时间⼴泛使⽤的⽅法是门尼焦烧粘度计(测定的焦烧时间称为门尼焦烧时间),此外也可以⽤硫化仪测其胶料初期时间(t10)。
橡胶门尼焦烧试验原理⽤门尼粘度计测定胶料焦烧是在特定的条件下,据未硫化胶料门尼粘度的变化,测定橡胶开始出现硫化现象的时间。
门尼粘度计测定焦烧特性,直接测出来的也是门尼粘度,与测定门尼粘度测定不同的是门尼焦烧试验温度⼀般情况下取120±1℃。
⼀般胶料均使⽤⼤转⼦,当试验⾼粘度胶料时,允许使⽤⼩转⼦。
橡胶门尼焦烧试验门尼粘度计测定胶料门尼焦烧的曲线称为门尼焦烧曲线,随测定时间增加,胶料门尼值下降到最低点⼜复上升,⼀般由最低点上升⾄5个门尼值所对应的时间称为门尼焦烧时间t5,由最低点上升⾄35个门尼值所需时间称为门尼硫化时间t35,(对于⼩转⼦门尼焦炼时间t3为由最低点上升⾄3个门尼值所对应的时间,门尼硫化时间t18由最低点上升⾄18个门尼值所需硫化时间)。
t35 - t5 =△ 30t (⼩转⼦t18 - t3 =△ 15t )称为硫化指数(也称门尼硫化速度)。
同时也可⽤下列公式近似计算正硫化时间。
正硫化时间= t5+10(t35 - t5)= t5+10△ 30 t (式3-1)橡胶门尼焦烧试验门尼焦烧曲线焦烧试验过程与门尼粘度试验过程基本相同,区别在于焦烧试验温度设定⼀般为 120℃,不选择⼯作时间,试验结果数据取值⽅法不同,温度设定并稳定后,把胶料迅速放⼊模腔,合模后,按下“焦烧” 键或设计为焦烧测定状态,进⼊焦烧试验⼯作状态,试验结果取(T35-T5)(⼤转⼦)作为试样的硫化指数,如为⼩转⼦,则取 (T18-T3)作为试样的硫化指数,当试验时间到 T40 时,程序控制⾃动停机,如果到不了 T40,试验时间到 60 min也⾃动停机。
第37卷第3期2010年3月世界橡胶工业World Rubber Industry Vol.37No.3:37 42Mar.2010檨檨檨檨檨檨檨檨殎殎殎殎综述橡胶加工助剂的应用研究进展肖武华,陈福林,廖正福(广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006)摘要:根据橡胶加工的工艺性能要求,简述了近几年来国内外加工型橡胶助剂(包括均匀剂、分散剂、流动改性剂、隔离剂、脱模剂等)的应用研究进展,并对其发展趋势进行了展望。
关键词:橡胶;加工助剂;研究进展中图分类号:TQ 330.38文献标识码:B文章编号:1671-8232(2010)03-0037-06作者简介:肖武华,男,广东工业大学07级在读研究生,研究方向为功能高分子。
前言橡胶助剂按照传统的分类方法,可分为硫化助剂、防护助剂和加工助剂三大类。
橡胶加工助剂是用来改善胶料的加工工艺性能,包括改善胶料在开炼机或密炼机中的混炼、压延、挤出、成型等性能,同时还改善填料的分散性并缩短混炼时间。
它具有节约能源、提高产品质量和生产效率而不影响胶料力学性能的特点。
国外生产橡胶加工助剂的大型企业都是跨国公司,其中最大的是富莱克斯公司,其产品几乎囊括了所有助剂产品;其次是拜耳公司,主要经营促进剂、防老剂、防焦剂等用量大的助剂。
目前,我国已成为世界第一耗胶大国,与之配套的橡胶助剂工业也随之取得了迅猛发展,出现了大量的生产企业。
但与国外同类企业相比存在不少问题,如:产品同质化、规模小、品种少,对有关橡胶加工助剂的应用研究的重视程度还远远不够。
就世界范围来说,橡胶加工助剂只占橡胶助剂的10%,但由于其功能独特,一直受到人们的重视。
随着社会的进步,对材料的性能要求、工艺要求将越来越高,因此,大力发展加工助剂就显得尤为重要。
从橡胶加工助剂的功能性看,加工助剂可分为增粘剂、流动改性剂(增塑剂、润滑剂)、均匀剂、分散剂、隔离剂、脱模剂等。
本文根据加工助剂的品种、特性及其在橡胶加工中的作用,分别进行了讨论[1-4]。
门尼焦烧1、定义:焦烧是未硫化胶在工艺过程中产生早期硫化即由线型分子开始出现交联的现象。
衡量早期硫化速度的快慢,是用焦烧时间来度量的。
由于橡胶具有热累积效应,故实际焦烧时间包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间两部分。
操作焦烧时间是指橡胶加工过程中由于热累积效应所消耗掉的焦烧时间,它取决于加工条件(如橡胶混炼、热炼及压延、压出等工艺条件)。
剩余焦烧时间是指胶料在热模型中保持流动性的那部分时间。
2、原理:门尼粘度计测定门尼焦烧时间,即是在一定温度下求其剩余的焦烧时间。
根据国家标准GB/T 1233-92规定,门尼焦烧实验一般采用大转子,直径为38.10±0.03 mm,当实验高粘度胶料时,允许使用小转子,其直径为30.48±0.03mm,焦烧实验温度一般采用120±1℃,若有特殊需要,可以使用其它实验温度。
其测试原理为:工作时,使转子在充满橡胶试样的密闭室内旋转,密闭式由上、下模组成,左上、下模内装有电热丝,其温度可以自动控制。
由于转子的转动,对橡胶试样产生剪切力矩,在此同时,转子也受到橡胶的反抗剪切力矩,此力矩由记录仪记录并显示出来。
本实验温度采用120℃,其目的是模拟胶料在加工过程中所处的温度,测出胶料在该加工温度下的早期硫化特性,从而得出胶料的加工安全性高低,对胶料的加工工艺及配合给以指导。
3、实验结果的表示法及曲线分析(1)从下图的粘度—时间关系曲线上可以得到如下实验结果:535 门尼粘度-时间曲线a.焦烧时间t5 t5——用大转子实验时,从实验开始到胶料粘度下降到最低点再转入上升5个门尼粘度值所对应的时间。
t35——用小转子实验时,从实验开始到胶料粘度下降到最低点再转入上升3个门尼粘度值所对应的时间。
b.硫化指数∆t30=t35-t5 (用大转子时);∆t15=t18-t3(用小转子时);硫化指数常作为胶料硫化速率的指示值。
该值小表示硫化速度快;该值大表示硫化速度慢,并可用下列公式推算正硫化时间。
门尼焦烧
1、定义:
焦烧是未硫化胶在工艺过程中产生早期硫化即由线型分子开始出现交联的现象。
衡量早期硫化速度的快慢,是用焦烧时间来度量的。
由于橡胶具有热累积效应,故实际焦烧时间包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间两部分。
操作焦烧时间是指橡胶加工过程中由于热累积效应所消耗掉的焦烧时间,它取决于加工条件(如橡胶混炼、热炼及压延、压出等工艺条件)。
剩余焦烧时间是指胶料在热模型中保持流动性的那部分时间。
2、原理:
门尼粘度计测定门尼焦烧时间,即是在一定温度下求其剩余的焦烧时间。
根据国家标准GB/T 1233-92规定,门尼焦烧实验一般采用大转子,直径为38.10±0.03 mm,当实验高粘度胶料时,允许使用小转子,其直径为30.48±0.03mm,焦烧实验温度一般采用120±1℃,若有特殊需要,可以使用其它实验温度。
其测试原理为:工作时,使转子在充满橡胶试样的密闭室内旋转,密闭式由上、下模组成,左上、下模内装有电热丝,其温度可以自动控制。
由于转子的转动,对橡胶试样产生剪切力矩,在此同时,转子也受到橡胶的反抗剪切力矩,此力矩由记录仪记录并显示出来。
本实验温度采用120℃,其目的是模拟胶料在加工过程中所处的温度,测出胶料在该加工温度下的早期硫化特性,从而得出胶料的加工安全性高低,对胶料的加工工艺及配合给以指导。
3、实验结果的表示法及曲线分析
(1)从下图的粘度—时间关系曲线上可以得到如下实验结果:
535 门尼粘度-时间曲线
a.焦烧时间t5 t5——用大转子实验时,从实验开始到胶料粘度下降到最低点再转入上升5个门尼粘度值所对应的时间。
t35——用小转子实验时,从实验开始到胶料粘度下降到最低点再转入上升3个门尼粘度值所对应的时间。
b.硫化指数
∆t30=t35-t5 (用大转子时);
∆t15=t18-t3(用小转子时);
硫化指数常作为胶料硫化速率的指示值。
该值小表示硫化速度快;该值大表示硫化速度慢,并可用下列公式推算正硫化时间。
正硫化时间= t3+K△t30 (K为硫化速率常数,一般取10)
(2) 代表每一种实验品性能的试样不少于两个;以算术平均值表示实验结果。
(3) 两个试样结果的差,焦烧时间在20分钟以下者不得大于1分钟;焦烧时间在20分钟以上者不得大于2分钟,超过允许偏差应重复试验,
(4) 测定值精确到0.5分钟,计算结果精确到整数位。