轮胎胶料性能测试仪器及其进展

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1、轮胎胶料性能测试仪器及其进展北京万汇一方科技发展有限公司陈毅敏一、测试的原理及基本方法有一系列的标准规范二、测试的精确度、可靠性、效率，以及在减少操作人员和避免人为误差方面有了明显的提高三、测试仪器的使用位置从研究实验室向混炼车间快检站转移四、几种应该重视的仪器一、测试的原理及基本方法有一系列的标准规范早期，人们是用手、眼、牙齿作为橡胶产品和橡胶胶料的检测手段随着橡胶工业的发展，已经建立了一系列较为全面的测试方法标准：国家标准GB、行业标准HB国际标准ISO美国材料学会标准ASTM……国家标准

2、中关于橡胶基础物理性能测试的方法标准有135项（未包含行标）近来仪器的发展，绝大部分都是基于这些标准的原理和所规定的方法。其改变只是更精确、更全面标准也存在一个与时俱进的问题，也在不断的修订或复审加工性能测试强伸性能测试使用性能测试正在受到重视近20年开始重视最早受到重视二、测试的精确度、可靠性、效率，以及在减少操作人员和避免人为误差方面有了明显的提高现代测试技术推动了仪器在功能、精度等方面的飞速发展：高精度的传感器技术计算机技术（数字化技术）自动控制技术新材料技术橡胶压缩生热试验机（Goodr

3、ichFlexometer）执行标准：GB1687、ISO4666、ASTMD623原理：通过控制温度及惰性杠杆系统的平衡，试验在恒定应力的作用下以一定的振幅、频率压缩试样，测定试样的温升及压缩变形主机组成：偏心机构、加荷系统，平衡机构偏心机构平衡机构加载系统橡胶压缩生热试验机（GoodrichFlexometer）用于表征硫化橡胶在压缩屈挠下的温升及耐疲劳性能分析确定橡胶胶料的疲劳寿命间接预测轮胎或其他橡胶制品的使用寿命新型自动压缩疲劳试验机基本功能是根据国际标准ISO4666界定的恒应变屈挠

4、试验机。其驱动结构和温度测量系统作了革命性的变化。具有自动测试功能通过调整软件还可以扩展其功能驱动结构采用线性马达驱动结构取代传统的偏心驱动结构，使整个仪器的动态性能得到提高偏心驱动结构液压驱动结构线性马达驱动结构-机械控制-噪音大+低能耗+无需水冷+造价低-高能耗-需要水冷-液压油渗漏+高动态性能+电子控制+低能耗+无需水冷+高动态性能+电子控制+环保+低噪音-造价高温度测量系统传统试验机：只有试样底座接触测温方式新型试验机：增加了使用自动温度探针测量试样内部温度的功能，避免了温度的偏差温度测

5、定方式试样温度由下夹具托盘中心点接触温度测定试样的内部温度由气压驱动的温度探针在试验结束时测取也可以将温度探针在整个试验过程中都保留在试样内部实时测取（探针的位置由一个线性马达驱动、调整，使之始终处于试样平均高度一半的位置）自动测试功能试样库内部结构1、高度测量站2、增量编码器3、试样标准储存架4、试样输入区5、自动加料臂扩展功能通过调整软件可以进行恒应力屈挠试验还可以多种不同的试验波形曲线测试材料的粘弹特性三、测试仪器的使用位置从研究实验室向混炼车间快检站转移20年前（我国轮胎厂）快检站三大项

6、目：比重天平、硬度计、拉力机现在的标配设备；门尼仪、硫化仪、硬度计、比重天平正在逐步进入快检站的设备：炭黑分散度测定仪、加工性能试验机、磨耗试验机（？）测试仪器用于质量控制从研究实验室向混炼车间快检站转移所带来的变化：必须适应现代轮胎制造技术的要求必须适应混炼车间的节奏必须适应混炼车间的环境质量控制试验最根本的要求是要简单、重现性好、可靠性好。门尼粘度计门尼粘度计（圆盘剪切粘度计）属转动型塑性计由转子、模腔、加热控温装置和转矩测量系统组成。在试验过程中，保持恒定的温度和压力，圆盘形转子以恒定速率

7、（一般为2.00r/min）在充满橡胶的圆柱形模腔内旋转，转子的表面和模腔内壁之间发生剪切作用。测定橡胶对转子转动所施加的转矩，作为橡胶生胶或胶料的粘度值――门尼粘度值。门尼粘度计门尼粘度计的主要用途是控制生胶的质量和检测天然橡胶和合成橡胶的加工性能门尼粘度值与天然橡胶和丁苯橡胶的分子量分布具有相关性，它可比较不同等级生胶在混炼和塑炼时的特性门尼粘度计也用于对胶料的焦烧时间和硫化速度进行评价，但现在已逐步被硫化仪所取代门尼粘度计门尼粘度计与压缩型塑性计相比，其主要优点是可以在恒速率下连续剪切变形

8、，因而可以研究胶料的触变效应和结构效应。门尼粘度计门尼粘度计的使用限制在于其剪切速率。橡胶加工过程中的剪切速率大约范围：a）模压1～10／秒；b）混炼和压延10～100／秒；c）压出100～1000／秒；d）注射硫化1000～10000／秒。标准的门尼粘度计以大约1.6／秒的剪切速率工作（剪切速率随转子的直径而异）特殊用途的多速门尼粘度计国内：中科院长春应用化学研究所曾试制过有12个速度（0.05～3r/min）的变速门尼粘度计，国外日本也有多速门尼粘度计产品（11个速度：0.05～120r/m