橡胶物理机械性能测试
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三、测定仪器

硫化仪经过近60年的发展,种类多样。目前广泛使用的硫化仪有圆盘振荡硫化仪,分为有转子硫化仪、无转子硫化仪两种。其中,无转子硫化仪应用越来越广泛,它又分为两模间往复相对运动的线性剪切硫化仪、模腔边缘扭转振荡的无密封剪切转矩无转子硫化仪和模腔边缘扭转振荡的密封剪切转矩无转子硫化仪。常用的产品有美国孟山都(阿尔法)公司的R100、R100S、ODR2000和MDR2000型硫化仪,英国华莱士的MKVⅡ型硫化仪,德国GOTTFERT公司的RT2000型硫化仪,日本的JSR-Ⅲ和RLR-3型硫化仪及国产的各种硫化仪。这些硫化仪反映出产品结构的改进和测控技术、数据处理技术的进步。

有转子硫化仪的结构及其各部件的功能如下:气缸控制启模和闭模并使模腔保持一定压力。上模和下模闭合形成模腔,下模中心开孔,孔可插入转子轴,转子定位后由弹性夹头夹紧,由驱动传动装置(由电机、减速箱、偏心块、连杆、传感梁、夹紧机构等构成)使转子做±1°或±3°的摆动;上模体和下模体分别设置加热器和测温元件,并与温度显示和控制仪表连接,使模腔温度控制在设定范围内;应力-应变传感梁在驱动转子往复摆动中测量胶料受剪切变形时产生的反转矩(力),转矩(力)信号传至测力仪表[显示记录转矩(力)],从试验开始至结束仪表全程记录转矩(力)的变化。但有转子硫化仪有3种明显缺陷:第一,有转子硫化仪的试样体积大,热传递较慢,达到热平衡所需要时间较长而导致热滞后,转子是不加热的意味着得到的焦烧值不是真正的等温测量值,第一次数据总是低于以后各次;第二,有转子硫化仪将转子与胶料间的摩擦力也计入胶料的剪切模量,故得出的数据中包含了不应计入的部分,期望转矩信号必须通过转子的转轴来测定,因与转子有关的摩擦会导致信噪比下降,从而影响数据的准确性和重现性;第三,每次试验后,硫化的试样要人工从转轴上除去,使试验难以实现自动化,并且由于转轴的存在,隔离膜不易使用,使得仪器内部容易被污染,需要经常清理。

无转子硫化仪在很大程度上解决了有转子硫化仪的问题。

无转子硫化仪由于制造厂家及配置不同其结构不同,但基本原理是相同的。主要由模腔、模腔的摆动装置、转矩(力)的测量装置(包括测量和记录)、转矩(力)的校正装置、温度控制系统等部分组成。