橡膠硫變儀的原理與作用，知識(shí)詳解！

　　橡膠硫變儀的發(fā)展1957年，*代硫變儀問世，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)繪制一條完整的硫化曲線。之后又經(jīng)過了第二代，第三代的發(fā)展。由于設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)，特別是加熱控溫系統(tǒng)、力矩測(cè)量系統(tǒng)以及功能性軟件開發(fā)，硫變儀已發(fā)展到一個(gè)比較成熟、相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

　　從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看，硫變儀分有轉(zhuǎn)子硫變儀和無轉(zhuǎn)子硫變儀。二者測(cè)量原理相同，但由于結(jié)構(gòu)不同，結(jié)果無可比性。因?yàn)闊o轉(zhuǎn)子硫變儀的諸多優(yōu)點(diǎn)，有轉(zhuǎn)子硫變儀已經(jīng)被逐步替代。硫變儀按試樣的變形方式，一般可以分為直線剪切變形硫變儀和扭矩剪切變形硫變儀。因?yàn)楹笳叩膶?shí)驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性好而得到廣泛應(yīng)用。以下提到的硫變儀均為扭矩剪切變形型。

　　硫變儀用于分析、測(cè)定橡膠硫化過程的焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間、硫化速率、模量以及硫化平坦等性能指標(biāo)，是用于研制新產(chǎn)品、研究膠料配方及檢定產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)儀器。生產(chǎn)橡膠制品的廠家可以用硫變儀進(jìn)行制品重現(xiàn)性、穩(wěn)定性的測(cè)試，并進(jìn)行橡膠配方的設(shè)計(jì)和檢測(cè)。生產(chǎn)廠家可以在生產(chǎn)線上進(jìn)行在線檢測(cè)，掌握每一批、甚至每一時(shí)刻橡膠的硫化特性是否滿足制品要求。

　　硫變儀的測(cè)量原理：

　　一般情況下，膠料樣片放置在上下兩個(gè)模體中間（有轉(zhuǎn)子硫變儀放在轉(zhuǎn)盤上面）。通過與膠料樣片相連的模體（或轉(zhuǎn)子）的擺動(dòng)使膠料受到扭矩的作用產(chǎn)生力信號(hào)；力信號(hào)通過與之相連的傳動(dòng)部分把力傳到測(cè)量裝置）））傳感器上，傳感器把力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；電信號(hào)通過固定的控制裝置轉(zhuǎn)化成扭矩信號(hào)，在繪圖儀或計(jì)算機(jī)上繪制出來，就得到了硫化曲線。從一定意義上來講，硫變儀是用來作相對(duì)比較的設(shè)備。

　　硫變儀的功能：

　　橡膠硫化測(cè)試儀（簡(jiǎn)稱硫變儀）用于分析、測(cè)定橡膠硫化過程的焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間、硫化速率、粘彈性模量以及硫化平坦期等性能指標(biāo)，是國(guó)家規(guī)定用于研制新產(chǎn)品、研究膠料配方及檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)儀器。

　　生產(chǎn)橡膠制品的廠家可以用硫變儀進(jìn)行制品重現(xiàn)性、穩(wěn)定性的測(cè)試，并進(jìn)行橡膠配方的設(shè)計(jì)和檢測(cè)。生產(chǎn)廠家可以在生產(chǎn)線上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，掌握每一批、甚至每一時(shí)刻橡膠的硫化特性是否滿足制品要求。用來測(cè)定未硫化膠料的硫化特性，通過橡膠在模腔內(nèi)往復(fù)振蕩，對(duì)模腔的反作用轉(zhuǎn)矩（力）得到一條轉(zhuǎn)矩與時(shí)間的硫化曲線，科學(xué)地確定硫化的時(shí)間、溫度、壓力這三大要素，它們是zui終決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，也可測(cè)定混煉膠配合的物理性能。原料、加工過程、制成品的質(zhì)量管理：

　　由于硫變儀的性和方便性，目前已成為現(xiàn)代橡膠廠生產(chǎn)過程離線（中間生產(chǎn)）質(zhì)量控制的zui有效的手段之一。通常應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)的相對(duì)誤差在3％～4％，而硫變儀則達(dá)到1％～2％或者更低。因此生產(chǎn)中各個(gè)批號(hào)的原材料或混煉膠的微小差別很容易被發(fā)現(xiàn)而起到質(zhì)量控制的作用。

　　可見通過精密硫變儀測(cè)試的準(zhǔn)確結(jié)果給予了生產(chǎn)時(shí)的重要技術(shù)依據(jù)，打破了單憑經(jīng)驗(yàn)來保證質(zhì)量的局面，從而避免了因避免了產(chǎn)品發(fā)生欠硫或過硫以及混煉不均勻的質(zhì)量問題，造成返工，節(jié)約成本，并可提高生產(chǎn)效率。*有能力根據(jù)用戶提供的工況條件要求，科學(xué)地制定配方，利用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備來，確定硫化的工藝參數(shù)，確保產(chǎn)品的性能，滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

　　先了解幾個(gè)術(shù)語(yǔ)概念：

　　混煉均勻度

　　1、混煉均勻度的取樣參考位置，一般依膠料的特性可定在ML點(diǎn)、MH點(diǎn)或者zui大值等來做比對(duì)，一般常用的比較位置在ML點(diǎn)。

　　2、原理：方法是利用膠料的內(nèi)部應(yīng)變力是屬于連續(xù)性延展力，并具備自然對(duì)數(shù)的變化特性，如果出現(xiàn)超出此對(duì)應(yīng)的區(qū)域，則表示混煉的聚合物并未*膠合，才產(chǎn)生切模效應(yīng)，其變化的大小對(duì)應(yīng)于扭矩的百分比，即為定義的混煉均勻度。

　　焦燒與硫化：

　　A、焦燒--膠料由于儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加工、以及周圍環(huán)境的高溫等原因，造成膠料出現(xiàn)早期硫化，使得膠料塑性下降、彈性增加，造成無法進(jìn)行加工等的現(xiàn)象，稱為焦燒。焦燒時(shí)間越長(zhǎng)，加工安全性越好。

　　B．硫化--橡膠分子在一定的條件下由單一的線性結(jié)構(gòu)形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程。

　　硫變儀測(cè)得的硫化曲線廣泛地用于原材料和配方的研究，為加工生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)。除此之外硫變儀還大量用于生產(chǎn)的質(zhì)量控制、監(jiān)督以及產(chǎn)品質(zhì)量的鑒定。

　　透過硫化曲線可掌握橡膠在硫化過程中相關(guān)的特性。從橡膠旳混煉圴勺度、 加工性到制品的物性（如抗老化）等皆可由硫化曲線中判讀出。進(jìn)一步達(dá)到橡膠質(zhì)量的控制。

　　使用硫變儀的意義：

　　1、研究開發(fā)新配方、新產(chǎn)品：

　　（1） 透過硫變儀， 可取得橡膠在不同配方下所產(chǎn)生的曲線， 進(jìn)而就成本、產(chǎn)品的質(zhì)量…等項(xiàng)目進(jìn)行比較。可有效縮短研發(fā)時(shí)程。

　　（2） 可針對(duì)一種新的配方或一種新的原料的基本性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　2、 運(yùn)用于產(chǎn)品的分級(jí)鑒定：

　　例如天然橡膠可以根據(jù)硫變儀測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)配方的結(jié)果來做分級(jí)。美國(guó)的聯(lián)合炭黑公司把硫化曲線作為評(píng)判其炭黑質(zhì)量的*方法，對(duì)其部分的產(chǎn)品只提供硫化曲線作為性能指標(biāo)。

　　3、用硫變儀測(cè)定正硫化時(shí)間比用傳統(tǒng)的辦法 （即用一組在不同硫化條件下硫化的試片作應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)后繪圖的辦法） 要迅速、方便、得多，而且用料也省，的確是一種多快好省的方法。

　　4、 焦燒時(shí)間的應(yīng)用可避免死膠的情形發(fā)生， 也可評(píng)斷配方之可操作性。

　　5、 如輪胎這樣的厚壁制品的硫化，不是等溫過程，而且各部位的溫度差別很大，利用硫化仿真器和溫度過程控制的硫變儀就可以十分逼真地測(cè)定膠料在實(shí)際加熱條件下的硫化過程，為確定生產(chǎn)加工提供有力的依據(jù)。

　　6、就成本而言：

　　（1） 研發(fā)的時(shí)程縮短， 可大大的提升研發(fā)的效率， 相對(duì)而言便是降低了研發(fā)的成本。

　　（2） 原料、加工及制成品的質(zhì)量管理， 可提高原料的使用效率， 減少膠料的浪費(fèi)。