在上一篇文章《什么是生胶塑炼?》中,我们知道生胶塑炼的目的,主要是为了获得工艺要求的可塑性。可见,可塑性对于橡胶的重要性。那么,测定橡胶可塑性的方法及标准参考是怎么样的呢?测定胶料的可塑性,主要是便于掌握以后工序的加工工艺,也是作为控制同一胶料不同批号之间差别的一种手段。
橡胶的可塑性试验方法有压缩法(威廉氏法、华莱士快速可塑度测定法和德弗法)、旋转扭力法及压出法。所有这些测定方法均需在恒温下进行,因可塑性随温度升高而增大。
现介绍在工厂中常用的二种可塑度测试方法。
一、威廉氏法
此法是在定温度、定负荷条件下,经过一定时间由试样高度变化来评定可塑度。具体是将直径为16mm、高度 h0为10mm 的圆柱状试样在70±1℃温度下先预热3min,然后在此温度下放在可塑计的两平板之间加5kg负荷,压缩3min后测其高度为h1mm,再停放3min后测其高度为h2mm(去掉负荷),按下式计算试样的可塑度P。
P=(h0-h2)/(h0+h1)
如果物体为绝对流动体,则
h2=h1=0 P=1
如果物体为绝对弹性体,则
h2=h2 P=0
故此式计算出的可塑度在0~1之间。
数值愈大表示可塑性愈大,我国大多数工厂均用此法表示可塑性。为了使可塑性试验结果简化,也有的直接以h1的数值来表示胶料柔软性(通常以 1 / 100mm 为单位),h1值愈小表示可塑性愈大。
二、旋转扭力法-门尼粘度法
此法是在一定温度、时间和压力下,以在活动面(转子)与固定面(上下模腔)之间试样变形时所受的扭力来确定可塑度。门尼粘度值视侧试条件不同而异,所以要注明测试条件。在我国通常以材召野表示.其中 M 表示门尼, Z100℃ 1+4表示用大转子(直径为38 . 1mm 转速为 2r/min )在100 ℃下顶热1min ,转动4min时所测取的扭力值(一般用百分表指示)。亦有不经预热而直接测试的,如ML100℃ -4和ML100℃ -8表示试样未经预热在100 ℃下分别转动4min和8min的门尼值。由于试样的塑性不同,给予转子的扭力也不同,百分表上数值愈大表示粘度愈大,即可塑度愈低。门尼法测值范围为0~200。
门尼粘度法较威廉氏法迅速简便,而且表示的动态流动性更接近于工艺实际情况。另外,此法可很简便地测出胶料的焦烧时间(规定用直径为30.5mm的小转子在120℃下门尼粘度升高5个门尼值所需的时间),从而及时了解胶料的加工安全性。因此门尼粘度在科研及生产上的应用颇为普遍。