流變儀粘彈曲線的原理:根據(jù)轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時,因膠料架橋作用所產(chǎn)生之扭矩變化曲線。彈性曲線的原理:S’=S* X cosδ,S’ 可得到相關(guān)之加硫條件參數(shù)。粘性曲線的原理:S”=S* X sinδ ,S” 可得到相關(guān)之粘性參數(shù)。粘性曲線可看出橡膠之加工性。
Loss Angle動的損失角曲線的原理:δ=ab-act,粘彈性比值曲線:tanδ=S”/S’上、下模溫度曲線:測試進行中溫度變化記錄曲線。硫化速率曲線:架橋過程中相鄰兩點間之斜率值之曲線。粘彈綜合曲線:S*= S’2+S”2流變儀圖形及數(shù)據(jù)之判讀及運用:
流變儀之標準硫化曲線如下:
第一區(qū)為加工區(qū):在此一時間內(nèi)橡膠具有可塑性。此段時間愈長愈易于加工,但產(chǎn)能將降低,扭力值愈低橡膠流動性愈好。
第二區(qū)為硫化區(qū):在此一時間內(nèi)為架橋過程。以相同的材料而言此段時間愈長,物性通常會較佳。
第三區(qū)為物理性質(zhì)區(qū):此一區(qū)段可判讀成品之物理性質(zhì)。
硫化時間(TC – Time of Curing):一般而言國人的習(xí)慣此數(shù)據(jù)取90,這個時間通常稱之為最適加硫時間,也就是說當加硫至此一時間就可自模具中將成品取出,其定義為加硫至90%所需之時間,其計算公式為:
MC90=(MH-ML)*90%+ML此點所對應(yīng)之時間(TC)
最低扭力值(ML – Min Torque):此數(shù)據(jù)可作為加工特性之參考。最低扭力與在同樣試驗溫度下之門尼粘度成正比,通常此值愈低愈易于加工,但也容易產(chǎn)生毛邊。
最高扭力值(MH – Max Torque):此數(shù)據(jù)可作為成品物性之參考。最高扭力值是衡量在試驗溫度下,只改變促進劑時,膠料剪切模數(shù)或硬度的尺度,也是衡量定伸強度和交聯(lián)密度變化的有效尺度。
加硫指數(shù)(CRI – Cure Rate Index):總加硫時間,即CRI=100/(T90-T2)。這是計算硫化反應(yīng)速度的指針。動的損失角(Loss Angle):橡膠粘彈性比值之Tanδ,高分子本身具有粘彈特性,舉例來說,一條橡皮筋原本長度為1公分當施以一外力時長度變?yōu)?公分,當外力消失時長度并非變?yōu)樵瓉淼?公分,而是是變?yōu)?.1公分,而這0.1公分的差值在流變機上,由于是作搖擺運動所以稱之為動的損失角,詳細說明可參考第四大項。一般而言高能量吸收(如橡膠振動吸收器)的材料其tanδ值需愈高,高彈力(如橡膠帶)的材料其tanδ值需低一點。新的硫變儀提供新的粘性曲線及彈性曲線,此分離出之兩種曲線可更明確的看出材料之加工特性及,產(chǎn)品之物理性,下列幾例說明這種特性。