橡膠的動(dòng)態(tài)損失角詳細(xì)介紹

1、.流變儀之各種曲線之原理：1. S*粘彈曲線的原理：根據(jù)轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因膠料架橋作用所產(chǎn)生之扭矩變化曲線a c b2. S'彈性曲線的原理：S' =S* X co® , S'可得到相關(guān)之加硫條件參數(shù)。3. S粘性曲線的原理：S =S* X si® , S可得到相關(guān)之粘性參數(shù)。粘性曲線可看出橡膠之加工性。4. Loss Angle動(dòng)的損失角曲線的原理=ab-ac5. tan ®粘彈性比值曲線：tan® =S /S '6. 上、下模溫度曲線：測(cè)試進(jìn)行中溫度變化記錄曲線。7. 硫化速率曲線：架橋過程中相鄰兩點(diǎn)間之斜率值之曲線

2、。8. 粘彈綜合曲線：S*= S'第一區(qū)為加工區(qū)：在此一時(shí)間內(nèi)橡膠具有可塑性。此段時(shí)間愈長(zhǎng)愈易于加工，但產(chǎn)能將降低，扭 力值愈低橡膠流動(dòng)性愈好。 第二區(qū)為硫化區(qū)：在此一時(shí)間內(nèi)為架橋過程。以相同的材料而言此段時(shí)間愈長(zhǎng)，物性通常會(huì)較佳。 第三區(qū)為物理性質(zhì)區(qū)：此一區(qū)段可判讀成品之物理性質(zhì)。由曲線中可得數(shù)據(jù)說明如下：+S二.流變儀圖形及數(shù)據(jù)之判讀及運(yùn)用：1. 焦燒時(shí)間(TS -Time of Scorch)： 一般而言國(guó)人的習(xí)慣此數(shù)據(jù)取 2,這個(gè)時(shí)間通常稱之為加工平安 時(shí)間，也就是超過此時(shí)間橡膠已架橋失去了流動(dòng)性，這是衡量模內(nèi)流動(dòng)時(shí)間的尺度，在低溫下， 它是衡量加工性能的指數(shù)，它與門尼焦燒相似

3、。事實(shí)上，如果流變儀和門尼試驗(yàn)的溫度相同時(shí)，流變儀的TS2和門尼的TS35有密切關(guān)系。以TS2為例，其定義為最低扭力值加 2個(gè)單位所對(duì) 應(yīng)的時(shí)間：MS2=ML+2此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間(TS)2. 硫化時(shí)間(TC -Time of Curing)： 般而言國(guó)人的習(xí)慣此數(shù)據(jù)取 90，這個(gè)時(shí)間通常稱之為最適加硫時(shí)間，也就是說當(dāng)加硫至此一時(shí)間就可自模具中將成品取出，其定義為加硫至90%所需之時(shí)間，其計(jì)算公式為：MC90=(MH-ML)*90%+ML此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)之時(shí)間(TC)3. 最低扭力值(ML -Min Torque):此數(shù)據(jù)可作為加工特性之參考。最低扭力與在同樣試驗(yàn)溫度下之 門尼粘度成正比，通常此值愈低

4、愈易于加工，但也容易產(chǎn)生毛邊。4. 最高扭力值(MH -Max Torque):此數(shù)據(jù)可作為成品物性之參考。最高扭力值是衡量在試驗(yàn)溫度 下，只改變促進(jìn)劑時(shí)，膠料剪切模數(shù)或硬度的尺度，也是衡量定伸強(qiáng)度和交聯(lián)密度變化的有效 尺度。5. 加硫指數(shù)(CRI -Cure Rate Index):總加硫時(shí)間，即CRI=100/(T90-T2)。這是計(jì)算硫化反響速度的 指針。6. 動(dòng)的損失角(Loss Angle):橡膠粘彈性比值之Tan 3,高分子本身具有粘彈特性，舉例來說，一條橡皮筋原本長(zhǎng)度為1公分當(dāng)施以一外力時(shí)長(zhǎng)度變?yōu)?公分，當(dāng)外力消失時(shí)長(zhǎng)度并非變?yōu)樵瓉?的1公分，而是是變?yōu)楣郑@公分的差值在流變

5、機(jī)上，由于是作搖擺運(yùn)動(dòng)所以稱之為動(dòng)的 損失角，詳細(xì)說明可參考第四大項(xiàng)。一般而言高能量吸收(如橡膠振動(dòng)吸收器)的材料其tanS值需愈高，高彈力如橡膠帶的材料其tanS值需低一點(diǎn)。7. 新的硫變儀提供新的粘性曲線及彈性曲線，此別離出之兩種曲線可更明確的看出材料之加工特 性及，產(chǎn)品之物理性，以下幾例說明這種特性：a.圖中比擬2種不同Cis含量之丁二烯橡膠，圖中硫化開始前的粘性曲線 S相當(dāng)不同。因此 雖然最終產(chǎn)品性質(zhì)可能相同，但現(xiàn)場(chǎng)預(yù)期將有不同的加工特性，這是傳統(tǒng)流變儀所無法提 供解析的。Cis含量對(duì)于BR粘彈性質(zhì)之效應(yīng)1.2.9698% Cis93% Cisb.圖中為相同NR配方中3種不同級(jí)別碳黑的

6、比擬。硫化曲線S '都很相似，但粘性曲線S 那么有明顯差異，此時(shí)，粘性曲線可能指出假使誤用碳黑，那么完全硫化橡膠那么有潛在的現(xiàn)場(chǎng) 問題。這些問題無法透過單獨(dú)硫化曲線而查覺。碳黑級(jí)別對(duì)于NR粘彈性質(zhì)的效應(yīng)c.MDR S VS. Goodrich FlexometerCOOCOT-ta mNd s RDM1.51.31.10.90.70.5Flexometer Heat Builup, Deg. c由上圖可看出當(dāng)使用不同種類的碳黑時(shí)，S'值也會(huì)不同，壓縮升熱之升溫值也會(huì)不同，圖示使用碳黑N220時(shí)其溫升較高。d.Uoou511 a) a RDMUn cured NR%MPT Die Swell, 100161718oC,30 1/sec Heat9 8- o O7O-一26 51 o O20由上圖可看出未硫化橡膠混練程度不同，會(huì)產(chǎn)生不同的Tan3值，其口型膨脹率也會(huì)不同AL a7TS0.55I_ 12Tan( S ) VS. Die Swell0.700-650.6014161820222426283032%MPT Die Swell, 100 oC,30 1/sec Heat由上圖可看出未硫化橡膠碳黑用量不同，會(huì)產(chǎn)生不同的TanT值，其口