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为什么橡胶门尼粘度越大,塑性越差?
点击次数:104 发布时间:2019-03-07

橡胶是一种粘弹性物质,当它受到外力作用时发生变形,当外力除去后又能在一定程度上恢复原来的形状。外力除去后恢复原状的能力称为弹性,保持形变的能力称为塑性。橡胶受力作用后兼有塑性和弹性的形变。
塑炼胶和混炼胶的塑性是一项重要技术指标,其大小反映了橡胶分子量的大小,流动性大小,不但决定着胶料的工艺性能,而且对制品的物理机械性能也有较大的影响。如塑性过大,则分子量较低不易混炼,压延时粘辊,成品的物理机械性能低。反之如塑性过小,则分子量较高,混炼不均、收缩力大,压延时容易掉皮并影响硫化初期胶料的流动性,易引起模压花纹棱角不明等质量问题。因此,测定塑、混炼胶的塑性成为工厂快速检查塑炼、混炼胶质量的一个试验项目。
测定橡胶塑性的仪器较多大致可分为 3类:
1) 压缩型可塑度计(威廉氏塑性计);
2) 挤出型可塑度计(高化式流动仪、压出细管型加工仪、孟山都加工仪);
3) 旋转型可塑度计(门尼粘度计)。
压缩型可塑度计是在平板间将橡胶试样施加一定的负荷压缩,从试样的变形(高度变化)计算可塑度。挤出型可塑度即在一定温度的试样室中装入试样进行挤压,从挤出速度中求其可塑度,旋转型可塑度计则是将转子在试样内旋转,根据橡胶试样的粘性抵抗,测定其粘度值。
2.1 门尼粘度试验
粘度是反映分子间摩擦力大小, 即分子间作用力大小的参数。因而粘度是大分子本身特性因素即分子量的大小的反映。在橡胶工业生产中,普遍采用 1934 年美国人门尼(mooney)发明门尼粘度计测定粘度,来表示橡胶塑性大小,这个粘度称为门尼粘度。
从门尼粘度的大小,我们可以予知橡胶塑性大小、加工性能和物理机械性能的好坏,如门尼粘度越高,分子量较高,塑性越低。反之则分子量越低,塑性越大。
2.1.1 试验原理
在特定的条件下(温度、时间、压力、旋转速度) ,使充满胶料模腔中的转子转动,测定经一定时间其所需的转动力距(即胶料对转动的转子所产生的剪切阻力矩,并将此力矩定义为门尼粘度)。
2.1.2 门尼粘度计 MVR (上岛) 型号 VR - 1130/1132
2.2 威廉氏可塑度的试验
2.2.1 基本原理
本试验是将试样,塑炼胶或淮炼胶在一定温度条件下置于两平板间,在定负荷作用下进行压缩一定时间,用其高度变化程度来表示试样的可塑性。
2.2.2 自动威廉可塑度机 型号VR-6100
2.3 华莱氏快速塑性计的应用
目前国外橡胶厂多采用华莱氏快速可塑计代替威廉氏可塑计测定橡胶的可塑度。该试验测试速度快,比威廉氏快 10 倍以上且重现性较好。
2.3.1 华莱氏可塑度的测定
将厚度约 3mm的塑(混)炼胶试片压成1mm。在 100±l℃温度下预热 15s,随即对试片施加,100±1N 的恒定压力, 测定受压达15s 的试样的剩余厚度。 此值为试片的华莱可塑度(以 0.01mm表示 1 个快速塑性值)。该试验所需温度由水蒸气发生器供给,可确保在 100±l℃,记时和加压程序系统均为自动操作,试验结果准确,故操作简便,人为误差少,重现性好。
2.3.2 生胶塑性保持指数的测定
塑性保持指数也称为抗氧指数,指生胶加热老化前后的华菜可塑度的保持百分率。
塑性保持指数 PRI=加热后华莱氏可塑度/加热前华莱氏可塑度×100% (式 2-6)
PRI值可测量生胶的抗氧性能,指数值高,说明耐氧化性能好。
试验条件:140℃×3.0min 。
PRI值还可以评定防老剂的防护效果,它是将生胶与防老剂均匀混合后测定其塑性保持指数。保持指数越高其保护效果越好。 

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