硫化曲线介绍

1、流 变 仪 之 各 种 曲 线 之 原 理1.5 二ab-acS*粘弹曲线的原理:曲线。2. S弹性曲线的原理：S' =S* X cos S, S'可得到相关之加硫条件参数。3. S”粘性曲线的原理：S” =S* X sin S ，S”可得到相关之粘性参数。粘性曲线可 看出橡胶之加工性。4. Loss Angle动的损失角曲线的原理：S =ab-ac5. tan S粘弹性比值曲线：tan S =S” /S'6. 上、下模温度曲线：测试进行中温度变化记录曲线7. 硫化速率曲线：架桥过程中相邻两点间之斜率值之曲线8. 粘弹综合曲线：S*= S ' 2+S” 2二.流

2、变仪图形及数据之判读及运用：流变仪之标准硫化曲线如下:加工特性区丨硫化区|物扭丨1S!I 时间I其中共分为三大区： 1I1. 第一区为加工区：在此一时间内橡胶具有可塑性。此段时间愈长愈易于加工，但产能将降低，扭力值愈低橡胶流动性愈好。2. 第二区为硫化区：在此一时间内为架桥过程。以相同的材料而言此段时间愈长，物性通常会较佳。3. 第三区为物理性质区：此一区段可判读成品之物理性质。由曲线中可得数据说明如下:1.2.扭般而言国人的习惯此数据取 2，这个时间通 间橡胶已架桥失去了流动性，这是衡量焦烧时间(TS - Time of Scorch):一时间，也就是超过此时在低温下，它是衡量加工性能的指数

3、，它与门尼焦烧相似常称之为模内流动时间的尺.MS如果流变,安全度度，仪和门尼试验的温度相同时，流变仪的ML事实上切关系。以TS2为例，其定义为最低扭力值加2个单位所对应的时间:OTS2和门尼的TS35有密-+2此点所对应的时间(TS)硫化时间(TC - Time of Curing):般而言国人的习惯此数据取 90,这个时间 通常称之为最适加硫时间，也就是说当加硫至此一时间就可自模具中将成品取出，其定义为加硫至90%所需之时间，其计算公式为：MC90=(MH-ML)*90%+ML? 此点所对应之时间(TC)3.最低扭力值(ML - Min Torque):此数据可作为加工特性之参考。最低扭力与

4、在 同样试验温度下之门尼粘度成正比，通常此值愈低愈易于加工，但也容易产生毛 边。4. 最高扭力值(MH - Max Torque):此数据可作为成品物性之参考。最高扭力值是 衡量在试验温度下，只改变促进剂时，胶料剪切模数或硬度的尺度，也是衡量定 伸强度和交联密度变化的有效尺度。5. 加硫指数(CRI - Cure Rate Index):总加硫时间，即 CRI=100/(T90-T2)。这是 计算硫化反应速度的指针。6. 动的损失角(Loss Angle):橡胶粘弹性比值之Tan3,高分子本身具有粘弹特性， 举例来说，一条橡皮筋原本长度为1公分当施以一外力时长度变为5公分，当外 力消失时长度并

5、非变为原来的1公分，而是是变为公分，而这公分的差值在流变 机上，由于是作摇摆运动所以称之为动的损失角，详细说明可参考第四大项。一 般而言高能量吸收(如橡胶振动吸收器)的材料其tan 3值需愈高，高弹力(如橡胶 带)的材料其tan 3值需低一点。7. 新的硫变仪提供新的粘性曲线及弹性曲线，此分离出之两种曲线可更明确的看出材料之加工特性及，产品之物理性，下列几例说明这种特性：a.图中比较2种不同Cis含量之丁二烯橡胶，图中硫化开始前的粘性曲线 (S”) 相当不同。因此虽然最终产品性质可能相同，但现场预期将有不同的加工特性， 这是传统流变仪所无法提供解析的。b.加工特性区加硫区物理Cis含量对线(S

6、”)则有明显差别，此时，粘性曲线可弹性质之效应1. 9698%硫化曲线(S')都很相似，但 能指出假使误用碳黑，则完图中为相同NR配方中3种 粘性曲 全硫化橡胶则有潜在的现场问题。这些问题无法透过单独硫化曲线而查觉。级别碳黑的比较S碳黑级别对于nR粘弹性质的效应CB01 XLaMDRSrGoudTfchtexometeT0.9Cured NRN220S 由上图可看出 不同，图示使用15N550N330当使用 一碳黑N220时其温升较高。17192123252729tBuiS”值也会不同，压缩升热之乙升温值也会d.coo-0.90.8会不0.5司。12出未硫'Un cured NRoC,30 1/sec Heat呈度不同，会产生不同值，其口型膨1 3 Carb on Black Levels 1 71 8192 0ta )/sTan( 8 ) VS. Die Swell%MPT Die Swell, 100 °C,30 1/sec Heat由上图可看出未