無論是硫化儀生產(chǎn)企業(yè)還是使用單位,對于硫化儀的發(fā)展史有一定的了解有利而無弊,下面我們就簡單介紹一下它的發(fā)展及歷史演變。
1963年**臺工業(yè)用振蕩圓盤式硫化儀的擺動頻率為每分鐘3次,擺角為正負3°。早期硫化儀的使用模型稱為SCD模,它們是邊長為50mm的正方形模腔,高度為10mm,腔的中央有一個雙錐形轉(zhuǎn)子。把比重為1.15和22g的橡膠試樣各制成一片放置在轉(zhuǎn)子的上部和下部。關(guān)閉模型后需預熱20到60秒才能采集數(shù)據(jù)。在3°擺角時,作用在試樣上的剪切應變?yōu)?/span>21%。
在隨后的五年內(nèi),又先后出現(xiàn)了擺動頻率為每分鐘10次、100次和900次的硫化儀。由于這些硫化儀在動態(tài)條件下對模腔內(nèi)橡膠作功的熱能破壞了聚合物結(jié)構(gòu),以及橡膠流動阻力與剪切速率有關(guān),因此硫化曲線發(fā)生了改變。
1968年,當振蕩圓盤式硫化儀**被推薦為ASTM標準時,又推出了一種體積更小的生產(chǎn)型、臺式硫化儀,其新型模型的直徑僅為50mm。這種被稱作LPC模型的圓形模型的高度和作用圓盤與SCD模型相同。LPC模型產(chǎn)生的zui大和zui小轉(zhuǎn)矩值也與SCD相似。對于大多數(shù)來講,試樣以一塊的形式裝在轉(zhuǎn)子的頂部。取消了SCD模常用的預熱過程,從而使LPC模的硫化稍微快了一些。LPC模的另一個優(yōu)點是模型的下表面平坦,使大多數(shù)膠料硫化后的試樣容易取下。
1971年,ASTM標準采用一種更小的被稱作MPC模的LPC模型。其使用不同錐角的轉(zhuǎn)子。在相同的擺角角度時,ASTM標準的MPC模型所產(chǎn)生的剪切應變高于較大模型所產(chǎn)生的剪切應變。在3°擺角時,它產(chǎn)生的應變?yōu)?/span>48%,而較大模型和轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的應變僅為21%。應變大則轉(zhuǎn)矩大,且較小的試樣比重1.15、重10到12克,僅需較短的硫化時間,其結(jié)果使硫化曲線發(fā)生了顯著的變化。
對于許多膠料來講,轉(zhuǎn)矩較高時會在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生打滑,而這種打滑又是引起試驗結(jié)果變化的潛在原因。使用LPC模型和轉(zhuǎn)子進行的研究表明:轉(zhuǎn)矩高于50dN-m時,由于轉(zhuǎn)子受污就會出現(xiàn)打滑,因此標準規(guī)定擺角為1°,相應的剪切應變?yōu)?/span>16%。
1987年,使用MPC模型、擺角為1°所獲得的曲線被用作標準曲線,為進一步減小溫度恢復時間打下了基礎(chǔ)。此時,另一個改進是轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)的機械量有了降低,使得儀器的重現(xiàn)性得到了改善。這種改進后的機械設(shè)計通過減小摩擦來提高zui大轉(zhuǎn)矩和降低zui小轉(zhuǎn)矩。
隨著時間的推移,到了上世紀90年代,有一些制造商推出了無轉(zhuǎn)子硫化儀,并延續(xù)至今。其在重復性、準確性、及試驗時間等方面都得到了很大的提高,無轉(zhuǎn)子硫化儀的優(yōu)點我們在以前的文章中做過詳細介紹,在此不再重復描述。