[發明專利]一種橡膠混煉膠加工性能的評價方法

在審

• 申請號: 202011201077.7
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112505313A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 陳立;王丹靈;黃大業;徐從升;陳生;陸曉祺
• 申請（專利權）人: 中策橡膠集團有限公司
• 主分類號: G01N33/44
• 分類號: G01N33/44
• 代理公司: 杭州恒翌專利代理事務所(特殊普通合伙) 33298
• 代理人: 王從友

本申請屬于橡膠檢測技術領域，特別涉及一種橡膠混煉膠加工性能的評價方法。該方法包括橡膠加工分析儀測試方法，所述的橡膠加工分析儀測試方法對天然橡膠及其混合物進行固定應變下的頻率掃描確定最低模量下的最小頻率，根據最小頻率進行時間掃描，在一定時間掃描下選取積分面積進行評價，評價標準為最小積分面積的天然橡膠及其混合物，其混煉膠在鋼絲壓延時的加工性能越佳，越不易粘輥。該方法通過橡膠加工分析儀對天然橡膠及其混合物在鋼絲壓延時加工性能進行評價，方法簡便，客觀全面，可以用于輪胎帶束膠料配方和工藝的選擇。

技術領域

本申請屬于橡膠檢測技術領域，特別涉及一種橡膠混煉膠加工性能的評價方法。

背景技術

天然橡膠(NR)作為一種重要的戰略物資和工業原料，其品質和性能一直受到用戶的關注。因地域、氣候、橡膠樹種類和生產方法不同，橡膠混煉膠的性能存在明顯的差異，一般根據生膠中雜質含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、揮發物含量、灰分含量及色澤指數等七項，其中以雜質含量為主導性指標，依雜質多少分為5L、5、10、20及50等共五個級別。

對于輪胎等橡膠制品企業而言，橡膠混煉膠的加工性能對膠料的均化、混煉影響很大。橡膠混煉膠的加工性能取決于橡膠混煉膠的粘彈性，影響橡膠混煉膠的粘彈性的主要參數為相對分子量及其分子量分布。

目前各大橡膠制品企業一直把門尼粘度作為橡膠混煉膠的質量指標之一，認為門尼粘度值大，表示生膠流動阻力大，相對分子量大，加工性能差。但是通過大量的現場測試證明，同一門尼粘度值的橡膠，加工性能仍存在很大的差異。這是因為橡膠本身的分子量太大，橡膠分子鏈的運動很小，當門尼粘度測試時的快速旋轉迫使橡膠進行流動時，易造成打滑或轉子停止轉動。所以此時門尼粘度的結果與橡膠的相對分子量無關。

基于門尼粘度對橡膠混煉膠的相對分子量表征存在差異，研究人員一般采用凝膠滲透色譜(GPC)來測試橡膠混煉膠的相對分子量及其分子量分布，但橡膠混煉膠中的蛋白質、磷脂和磷酸基團等會產生類似物理交聯點，影響GPC測試相對分子量。

此外許多橡膠企業和研究人員采用橡膠加工分析儀(RPA)來檢測橡膠的流變性能。通常采用應變或頻率掃描測得的模量與tanσ來判斷橡膠的性能。

發明內容

本申請的目的在于提供一種橡膠混煉膠加工性能的評價方法，該方法操作簡單，靈敏度高，結果可靠，對環境無污染。

為了實現上述的目的，本申請采用了以下的技術方案：

一種橡膠混煉膠加工性能的評價方法，包括以下步驟：

1)以混煉膠壓延加工溫度為測試溫度，在頻率區域內，固定測試溫度和應變，采用橡膠加工分析儀對橡膠混煉膠生膠樣品進行頻率掃描；

2)將所述頻率區域內掃描的每個頻率下測量的模量G′與頻率作圖得到頻率-模量曲線，所述頻率作為曲線的橫坐標，所述模量G′作為曲線的縱坐標；

3)確定所述最低模量G′值對應的最小頻率；

4)在所述最小頻率下施加應變，固定測試溫度、頻率和應變，采用橡膠加工分析儀對橡膠混煉膠生膠樣品進行時間掃描；

5)將所述時間掃描的每個時間下測量的模量G″與時間作圖得到時間-模量曲線，時間作為曲線的橫坐標，模量G″作為曲線的縱坐標；

6)時間-模量曲線中的積分面積作為判斷橡膠混煉膠加工性能的依據，積分面積越小，橡膠混煉膠在鋼絲壓延時的加工性能越佳，越不易粘輥。

作為進一步改進，該方法在步驟1)之前還包括對所述橡膠混煉膠生膠樣品依次從生膠塊上同一位置取樣，靜置，所述靜置時間為1-2h。

作為進一步改進，步驟1)中所述測試溫度為100℃、110℃或120℃。