二、测试原理

由于橡胶硫化是分子链交联的过程，因而交联密度的大小可反映出硫化程度。所以可以用交联密度反映橡胶的硫化程度，又由于胶料的剪切模量与共交联密度成正比，可用以下公式表示：

G=VRT　　 （3-1）

式中　R——气体常数；

V——交联密度；

T——热力学温度；

G——剪切模量。

在选定的温度下R、T为常数，剪切模量G只与V有关，因此对G的测定可反映交联过程。

无转子硫化仪是将橡胶试样放入一个完全密闭或几乎完全密闭的模腔内，并保持在试验温度下，模腔有上下两部分，其中一部分以微小的线性往复移动或摆角振荡。振荡使试样产生剪切应变，测定试样对模腔的反作用转矩（力）。此转矩（力）取决于胶料的剪切模量，如图3-1所示。

图3-1　无转子硫化仪工作原理示意图

硫化开始，试样的剪切模量增大。当记录下来的转矩（力）上升到稳定值或最大值时，便得到一条转矩（力）与时间的关系曲线，即硫化曲线（如图3-2所示）。曲线的形状与试验温度以及胶料特性有关。通过对曲线的数据进行处理可得到胶料相关硫化特性参数。

图3-2　典型的硫化曲线及相关参数

从测量原理上三种类型的无转子硫化仪均可使用，每种情况下一个小振幅的振荡提供给模腔的一部分上。

① 第一种类型。测量由恒定振幅的线性应变产生的力。

② 第二种类型。测量不完全密封的模腔里的恒定振幅的角应变产生的转矩。

③ 第三种类型。测量完全密封的模腔里的恒定振幅的角应变产生的转矩。