无转子流变仪

　　1.测量精度高：采用非接触式或特殊设计的非旋转机制，避免了传统转子流变仪中转子与试样之间的摩擦和干扰，测量更准确。

　　2.稳定性和重复性好：利用传感器技术和数据处理算法，能够实时、准确地捕捉材料的流动与变形信息，减少了机械磨损和误差来源，提高了测量的稳定性和重复性。

　　3.适用范围广：可用于测量高粘度聚合物、复杂流体以及食品等行业的特殊材料的流变性能。

　　?1.测定硫化参数?：测量橡胶硫化过程中的小转矩、大转矩、焦烧时间、正硫化时间等关键参数，用于橡胶配方优化和工艺控制。?

　　?2.分析分子结构?：通过观察高分子材料中不同尺度分子链的响应，表征分子量及分布，评估材料的支化程度、填充性能等。?

　　?3.评价加工性能?：模拟加工条件，预测材料的可加工性，帮助选择工艺参数(如温度、时间)并指导配方设计。

　　无转子流变仪的基本原理是：在恒定温度和振荡频率下，通过测量胶料在硫化过程中对振荡施加的阻力（即扭矩）的变化，来反映其模量（刚性）和黏弹性随时间的演变过程。具体过程如下：

　　1.密闭模腔与试样

　　仪器上下各有一个金属模腔，形成一个密闭的测试腔体。

　　将未硫化的橡胶试样放入下模腔中。

　　2.加热与加压

　　模腔由电加热系统快速升温至设定的硫化温度（如150°C、160°C等），并保持恒温。

　　上模腔在气压或液压驱动下向下移动，对试样施加恒定的闭合力（通常为8.5 kN或11.5 kN），确保试样与模腔紧密接触，无滑动。

　　3.振荡与扭矩测量

　　关键特征：与“有转子”流变仪不同，无转子流变仪的上模腔是固定的，而下模腔（或内部转子）以微小角度（通常±0.5°或±1°）做正弦波振荡。

　　当下模腔振荡时，会带动胶料发生剪切形变。

　　在硫化初期，胶料呈黏流态，阻力小，传递的扭矩小。

　　随着硫化反应进行，分子链之间形成交联网络，胶料逐渐由黏性向弹性转变，刚性（模量）增大，对振荡的阻力也随之增大，导致测量到的扭矩上升。

　　扭矩传感器实时记录这一变化，并转化为最小转矩（ML）、最大转矩（MH）、焦烧时间（ts1/ts2）、正硫化时间（t90）等关键参数。

　　一、试验前准备

　　1.环境检查：

　　确保设备放置在稳固、水平、通风良好的台面上。

　　环境温度：15℃～35℃，相对湿度<85%，避免阳光直射和强电磁干扰。

　　检查电源电压（通常为AC 220V±10%）是否符合要求。

　　2.气源准备：

　　连接洁净、干燥的压缩空气源（压力0.5～0.8 MPa）。

　　确保气路无泄漏，空气需经过油水分离器过滤，防止水分和油污进入气缸。

　　3.开机预热：

　　打开电源开关，启动仪器。

　　进入控制系统，设定测试温度（如150℃、160℃等），启动加热。

　　等待模腔温度稳定（通常需15-30分钟），系统提示“恒温”或“Ready”后方可进行测试。

　　4.试样准备：

　　称取适量未硫化胶料（通常8～10g），制成略大于模腔直径的圆片。

　　试样表面应平整、无杂质、无气泡。

　　二、开始测试

　　放置试样：

　　使用镊子或手套将试样放入下模腔中心位置，避免污染和损伤模腔表面。

　　启动测试程序：

　　在控制软件或面板上选择或输入测试方法（如GB/T 16584、ASTM D5289等），设定振幅（如±0.5°）、频率（通常1.67 Hz）、测试时间（如30分钟）等参数。

　　点击“开始”或“Start”按钮。

　　自动加压与测试：

　　上模腔自动下压，对试样施加恒定闭合力（如8.5 kN）。

　　下模腔开始以设定角度振荡，扭矩传感器实时采集数据。

　　软件自动绘制硫化曲线（扭矩vs.时间），并计算ML、MH、ts1、t90等参数。

　　三、试验结束

　　1.取出试样：

　　测试完成后，上模腔自动升起。

　　使用塑料或木制刮刀小心取出已硫化的胶样，避免划伤模腔。

　　2.数据保存与分析：

　　保存测试数据和曲线，打印或导出报告。

　　根据标准评估硫化特性。

　　一、日常维护

　　1.清洁模腔：

　　每次测试后，用铜刷或尼龙刷清除模腔内的胶屑。

　　若有顽固残留，可用蘸有酒精或丙酮的棉布擦拭，严禁使用金属刮刀。

　　清洁后可涂抹少量硅油防锈（非测试面）。

　　2.检查气路：

　　定期排水，检查气管有无老化、漏气。

　　3.保持设备清洁：

　　用干布擦拭外壳，防止灰尘进入内部。

　　二、定期维护（建议每月或每100次测试后）

　　1.校准温度：

　　使用经计量认证的温度传感器校准模腔实际温度，确保控温精度（±0.3℃内）。

　　2.校准闭合力：

　　使用标准测力计校准上模腔的闭合力，确保符合标准要求（如8.5±0.5 kN）。

　　3.检查振荡系统：

　　检查振荡机构是否灵活，有无异响或卡滞。

　　4.检查密封圈：

　　检查上下模腔密封圈是否老化、变形或破损，必要时更换，防止漏气或压力不足。

　　三、长期停用保养

　　1.彻底清洁模腔和设备表面。

　　2.在模腔表面涂抹防锈油。

　　3.断开电源和气源。

　　4.用防尘罩覆盖设备。

　　1.严禁空振：未放置试样时，切勿启动测试，以免损坏振荡机构。

　　2.避免超温：设定温度不得超过设备最高允许温度（通常200℃）。

　　3.使用正确试样量：过多会导致压力过大，过少则无法充满模腔，影响结果。

　　4.定期更换易损件：如密封圈、气动元件等，建议每1-2年检查更换。

　　5.专业校准：建议每年送第三方计量机构进行一次全面校准，确保测试结果权威有效。

　　一、橡胶配方研发与优化

　　1.筛选硫化体系：快速评估不同硫化剂（如硫磺、过氧化物）、促进剂、活性剂（如氧化锌、硬脂酸）的组合对硫化速度、焦烧安全性、交联密度的影响。

　　2.优化配方比例：通过对比不同填料（炭黑、白炭黑）、增塑剂、防老剂等添加量对ML（流动性）、MH（交联密度）、t90（正硫化时间）的影响，确定最佳配方。

　　3.新材料开发：用于评估新型弹性体、生物基橡胶、纳米复合材料等的硫化行为。

　　二、工艺参数确定与优化

　　1.确定最佳硫化时间（t90）：为生产线提供关键工艺参数，避免欠硫（性能不足）或过硫（性能下降、能耗增加）。

　　2.评估加工安全性（ts1/ts2）：预测胶料在混炼、压延、挤出等加工过程中的焦烧风险，确保生产安全。

　　3.研究温度影响：通过在不同温度下测试，建立硫化动力学模型，指导硫化工艺设计。

　　三、原材料与产品质量控制（QC）

　　1.原材料验收：对进厂的生胶、再生胶、配合剂进行批次检验，确保其硫化特性稳定，防止因原料波动导致产品质量问题。

　　2.混炼胶质量监控：检测每批次混炼胶的ML、MH、ts1、t90等参数，确保混炼均匀性和工艺一致性。

　　3.成品质量追溯：当成品出现性能问题时，可通过追溯混炼胶的流变曲线进行原因分析。

　　四、生产过程监控与一致性保障

　　1.在线/离线监控：在生产线定期取样测试，实时监控胶料硫化特性的稳定性，及时发现异常并调整工艺。

　　2.批次一致性验证：确保不同生产批次的产品具有相同的硫化性能，保障产品性能的一致性。

　　五、教学与科研

　　1.高校与研究机构：用于高分子材料、橡胶工程等专业的教学实验和科学研究，研究硫化机理、交联动力学、老化行为等。

　　2.发表论文与标准制定：提供符合国际标准（如ISO、ASTM、GB）的测试数据，支持科研成果发表和行业标准修订。