橡胶硫化仪的简介

橡胶硫化仪原理

从橡胶硫化历程可以得知，橡胶处在正硫化时，其物理机械性能或综合性能达到最佳值，预硫或过硫阶段胶料性能均不好。达到正硫化状态所需的最短时间为理论正硫化时间，也称正硫化点，而正硫化是一个阶段，在正硫化阶段中，胶料的各项物理机械性能保持最高值，但橡胶的各项性能指标往往不会在同一时间达到 最佳值，因此准确测定和选取正硫化点就成为确定硫化条件和获得产品最佳性能的决定因素。

从硫化反应动力学原理来说，正硫化应是胶料达到最大交联密度时的硫化状 态，正硫化时间应由胶料达到最大交联密度所需的时间来确定比较合理。在实际 应用中是根据某些主要性能指标（与交联密度成正比）来选择最佳点，确定正硫化时间。

硫化仪能够连续地测定与加工性能和硫化性能有关的参数，包括初始粘度、最低粘度、焦烧时间、硫化速度、正硫化时间和活化能等。实际上硫化仪测定记录的是转矩值，以转矩的大小来反映胶料的硫化程度，其测定的基本原理是根据弹性统计理论：

式中 G－剪切模量，MPa；ρ－交联密度，mol/mL；

      R－气体常数，Pa•L/（mol•K）；T－绝对温度，K。

即胶料的剪切模量 G与交联密度ρ成正比。而G与转矩M是存在一定的线性关系的。

从胶料在硫化仪的模具中受力的分析可知，转子作±3º角度摆动时， 对胶料施加一定的作用力使之产生形变。与此同时，胶料将产生剪切力、拉伸力、扭力等，这些合力对转子将产生转矩M，阻碍转子的运动。随着胶料逐渐硫化，其G也逐渐增加，转子摆动在固定应变的情况下，所需转矩M也就成正比例地增加。综上所述，通过硫化仪测得胶料随时间的应力变化（硫化仪以转矩读数反映），即可表示剪切模量的变化，从而反映硫化交联过程的情况。

橡胶硫化仪测得胶料的硫化曲线

  在硫化曲线中，最小转矩ML反映胶料在一定温度下的可塑性，最大转矩MH反 映硫化胶的模量，焦烧时间和正硫化时间根据不同类型的硫化仪有不同的判别标 准，一般取值是：转矩达到 (MH－ML)×10%+ML时所需的时间t10为焦烧时间，转 矩达到 (MH－ML)×90%+ML  时所需的时间t90为正硫化时间，t90－t10为硫化反应 速度，其值越小，硫化速度越快。

 硫化仪工作原理和分类

  硫化仪工作原理是测定胶料在硫化过程中剪切模量的变化，而剪切模量与交联密度成正比，因此测定结果反映了胶料在硫化过程中交联程度的变化，可以测出胶料初始黏度、焦烧时间、硫化速度、正硫化时间和过硫返原性等重要参数。

按测定原理可分两大类型，第一类是对胶料施加一定振幅的力，测定相应的变形量，如华莱士硫化仪和阿克发硫化仪，另一类对胶料施加一定振幅的剪切变形，测出相应的剪切力，包括有转子和无转子圆盘振荡硫化仪。按使用分类有适于海绵制品的锥形硫化仪，适于工厂质量控制的硫化仪，适于研究用微分硫化仪，适于模拟厚制品硫化过程、确定最佳硫化状态的程序控温硫化仪等。 现在国产大多是这一种无转子硫化仪。此类是新一代机电一体化产品。主要由主机、测温、控温、传感器、计算机、下位机数据采集、打印机及电气连锁等部分组成。

测控温电路由自适应高精度PID温控仪、故态继电器、铂电阻及加热器组成，能自动跟踪外电网及环境温度的变化，自动并实时的修正PID参数，达到快速、精确控温的目的。数据采集系统在计算机数据库及相关软件的强有力支持下，对每次测量的全部数据给予了存储，并对各参数进行优化处理。根据优化方案，可对全部数据进行排序，找出最佳硫化参数。除可实时打印硫化曲线外，也可在显示器上回显和打印以前任何一次的硫化曲线和参数。

无转子硫化仪计算机上鼠标所点按键与主机面板上按键具有相同功能，以便于用户操作。计算机的软件界面相当友好，使用极为方便。用户可以精确的测出焦烧时间、正硫化时间、硫化指数、最大最小转矩等，是橡胶行业控制胶料质量，快速检验及橡胶基础研究用的最理想设备。