[實用新型]炭黑含量測試儀

無效

• 申請號: 200720103350.6
• 申請日: 2007-01-26
• 公開（公告）號: CN201041538Y
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 者東梅;孫佳文;俞峰;邢進;李雪;王桂玲;張珊珊
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本實用新型涉及一種針對聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯塑料等材料中炭黑含量測定而設計的專用測試儀器。

背景技術

炭黑含量是聚乙烯管材專用料及其管道制品的重要指標之一，合理的炭黑含量是確保聚乙烯管材長期可靠使用的基礎。因此對聚乙烯管材專用料的炭黑含量進行測試是十分必要的。由于聚乙烯管材專用料是最近才大面積應用的材料，因此測試手段和儀器都相對滯后，目前還沒有聚乙烯管材專用料炭黑含量測定儀器的相關報道。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種炭黑含量測試儀，為測定塑料建材及相關產品的炭黑含量提供技術方法和硬件設備，通過使用這一設備，可以準確有效地測定材料的炭黑含量指標。

本實用新型的炭黑含量測試儀包括：加熱部分1、石英管2、加熱電流控制繼電器3、固態控溫繼電器4、PID可編程控溫表5、溫度傳感器6、氮氣流量計8和氮氣鋼瓶10；所述石英管2貫穿所述加熱部分1的軸心；所述溫度傳感器6插入所述石英管2中，其溫度輸出信號由導線連接到所述PID可編程控溫表5的輸入端，所述PID可編程控溫表5的輸出端將控制信號由導線分別連接到所述加熱電流控制繼電器3和所述固態控溫繼電器4，所述加熱電流控制繼電器3和所述固態控溫繼電器4的輸出端均連接到所述加熱部分1上；所述氮氣鋼瓶10的出口管線經過所述氮氣流量計8后插入所述石英管2中。

所述加熱部分1優選為一管式加熱爐，其從里到外依次包括：加熱器11、隔熱層14和外殼13，導向法蘭12固定在所述外殼13的兩側，所述石英管2以所述導向法蘭12為支撐貫穿所述加熱器11的軸心且其兩端穿出所述外殼13，所述加熱電流控制繼電器3和所述固態控溫繼電器4的輸出端均連接到所述加熱器11上。

所述測試儀還可以包括氧氣流量計7和氧氣鋼瓶9，所述氧氣鋼瓶9的出口管線經過所述氧氣流量計7后插入所述石英管2中。

本實用新型的炭黑含量測試儀的工作原理是通過試樣在氮氣保護下(使用99.9％的高純氮)，在550℃±50℃熱解大約45分鐘和900℃±50℃煅燒高溫分解后的重量分析得到炭黑含量參數。

本實用新型的炭黑含量測試儀在測試炭黑含量時與裝樣品的燃燒舟以及干燥器等配合使用。

炭黑含量的測試流程如下：

(1)試樣：從管材、管件或原料中任取樣3份，每份約1g，粉碎后稱量(稱量條件：溫度為23±2℃)，準確至0.0001g；

(2)將溫度傳感器插入管式加熱爐內的石英管中，用PID可編程控溫表確定試驗溫度，將管式加熱爐升溫至550℃±50℃；

(3)打開氮氣鋼瓶，使氮氣進入管式加熱爐內的石英管中，調節流量計，使氮氣通入石英管的流速為200ml/min，大約5min；

(4)將裝有樣品的燃燒舟推入石英管的中心，調節氮氣流速為100ml/min，于550℃±50℃的溫度下熱解45min；

(5)熱解終了時，將燃燒舟移回至石英管的低溫部分，繼續保持通氮氣10min；

(6)取出燃燒舟，置于干燥器中冷卻，稱量，準確至0.0001g；

(7)再將管式加熱爐升溫至900℃±50℃煅燒，從干燥器中取出裝有樣品的燃燒舟推入石英管的中心，用空氣或氧氣取代氮氣以適當的流速通到石英管內，直至炭黑全部消失為止，再放入干燥器中冷卻，稱量，準確至0.0001g；

(8)按以下公式計算出炭黑含量值。

炭黑含量值計算公式：

其中：A——試樣的質量，g；

B——燃燒舟和試樣在550℃熱解后的質量，g；

C——燃燒舟和試樣在900℃煅燒后的質量，g。

本實用新型的炭黑含量測試儀提供了高溫管式加熱爐(＞900℃)及相應的控溫測溫系統，同時還附加了對氮氣、氧氣的流量控制及測試系統，能夠準確地對材料炭黑含量進行測定。

本實用新型的炭黑含量測試儀主要用于測定聚乙烯管材專用料的炭黑含量，也可用于其他聚烯烴專用料(如聚丙烯、聚丁烯等塑料)中炭黑含量的測定，不推薦用于丙烯酸或其他極性單體改性的聚合物，不適用于含有不揮發的顏料或除炭黑以外的其他填料的組合物。

本實用新型的炭黑含量測試儀填補了測試儀器的空缺，為炭黑含量的測試提供了可靠的質量控制手段。由于采用了數字控制、數字顯示、快速升溫等技術，具有使用方便，操作簡單，工作可靠，測量準確，自動控溫等優點，是塑料建材生產廠家、化工產品生產行業及專業檢測部門必要的性能檢測儀器。

附圖說明