1. 橡膠硫化測試儀,，簡稱為硫化儀（也叫無轉(zhuǎn)子硫化儀）,，是指在橡膠硫化過程中連續(xù)測定膠料硫化性能的全部變化，并具有較高的測試精度的儀器,，生產(chǎn)橡膠制品的廠家可以用它進(jìn)行橡膠的均勻性,、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性的測試,。并且進(jìn)行橡膠配方設(shè)計(jì)和檢測,，目前主要應(yīng)用于批量生產(chǎn)橡膠硫化特性的檢測和管控,。

2.分類：

2.1硫化儀根據(jù)其有無轉(zhuǎn)子分為：有轉(zhuǎn)子硫化儀、無轉(zhuǎn)子硫化儀.

2.2有轉(zhuǎn)子硫化儀及無轉(zhuǎn)子硫化儀的主要區(qū)別：

2.3有轉(zhuǎn)子硫化儀測試時(shí)試樣溫度達(dá)到穩(wěn)定所需要時(shí)間長,；而無轉(zhuǎn)子則較快,。有轉(zhuǎn)子的硫化儀轉(zhuǎn)子與膠料產(chǎn)生的磨擦力也計(jì)入膠料剪切模量的數(shù)據(jù)中，而無轉(zhuǎn)子硫化儀則避免此摩擦力的影響,。

3,、硫化曲線

3.1實(shí)驗(yàn)原理 從硫變學(xué)的觀點(diǎn)可以說，迄今為止,，各種硫化儀所采用的原理本質(zhì)上是一致的,，即模壓在模腔內(nèi)的試樣連續(xù)的承受恒定的小振幅和低頻率的正弦剪切變形，由測力傳感器測定剪切應(yīng)力,，以轉(zhuǎn)矩單位表示,，即膠料的剪切模量，當(dāng)試樣規(guī)格,、厚度,、振幅角和實(shí)驗(yàn)溫度一定時(shí)，所測定的剪切應(yīng)力與交聯(lián)點(diǎn)密度成正比關(guān)系,，記錄下的剪切應(yīng)力—時(shí)間的曲線便是硫化曲線,。 橡膠技術(shù)網(wǎng)

3.2.硫化曲線
AB部分為膠料流動(dòng)性,膠料在模腔溫度作用下逐漸變軟,產(chǎn)生流動(dòng),因此力矩下降.

BC部分為膠料逐漸發(fā)生變化,力矩開始上升,, 從A到C為誘導(dǎo)期(或焦燒期),焦燒時(shí)

間的長短取決于膠料的配方,主要受促進(jìn)劑的影響,而操作過程中膠料的受熱歷程也是一個(gè)重要因素,這一階段類似于門尼曲線,顯示了膠料硫化前粘滯性.

CD部分為膠料產(chǎn)生硫化反應(yīng)的交聯(lián)階段,即逐漸產(chǎn)生網(wǎng)構(gòu),使膠料彈性上升,力矩急劇上升,這一階段稱為熱硫化階段,熱硫化時(shí)間的長短取決于膠料配方,硫化反應(yīng)速度的標(biāo)志.

從D到E為硫化平坦階段,此時(shí)主要的硫化反應(yīng)已基本完成,已達(dá)到zui大交聯(lián)程度,所以力矩不再上升而保持有一平坦趨勢,在這一階段中顯示了膠料所獲得的硫化的zui大力矩,平坦硫化時(shí)間的長短取決于膠料配方(主要是促進(jìn)劑和防老劑).

EF,EH,EG為過硫階段,這一階段相當(dāng)于硫化反應(yīng)網(wǎng)構(gòu)形成期的后期,在這一階段中主要是交聯(lián)發(fā)生重排作用,以及交聯(lián)鍵和鏈段熱裂解的反應(yīng), 在這一階段中,由于各種膠料的性質(zhì)不同,因而表現(xiàn)有不同的趨向,有些膠料(抗熱降解性好)仍保持平坦性(如圖中的EF),通常用硫磺硫化的乙丙膠,丁晴膠, 氯丁膠等會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象;有些膠料(抗熱降解性差),則出現(xiàn)力矩下降(如曲線EG),這是膠料在過硫階段中發(fā)生網(wǎng)構(gòu)熱裂解所致,通常用非硫磺硫化的天然膠,硅橡膠, 硅氟橡膠等都會(huì)出現(xiàn);有些膠料在過硫化階段中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化作用,因此曲線的力矩仍繼續(xù)緩緩上升(如曲線的EH),通常用非硫磺硫化的丁苯膠, 丁晴膠, 氯丁膠, 乙丙膠等都會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象.
硫化曲線ML——zui低轉(zhuǎn)矩，N?m（kgf?cm）

硫化曲線MH——到達(dá)規(guī)定時(shí)間之后仍然不出現(xiàn)平坦曲線或zui高轉(zhuǎn)矩的硫化曲線,，所達(dá)到的zui高轉(zhuǎn)矩N?m（kgf?cm）

硫化曲線TS1——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.1 N?m（kgf?cm）時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間,，MIN

硫化曲線TS2——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.2 N?m（kgf?cm）時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，MIN 硫化曲線TC（x）——試樣達(dá)到某一硫化程度所需要的時(shí)間,，即試樣轉(zhuǎn)矩達(dá)到ML+X（MH-ML）時(shí) 所對(duì)應(yīng)的時(shí)間,，MIN（注：如X取值0.5，即TC50,，X取.9,，即TC90） 3.4.硫檢參數(shù)的意義：

硫化曲線ML：表示膠料的流動(dòng)性，ML越低,，流動(dòng)性越好,，反之，越差,。 硫化曲線MH：表征膠料的膠料的剪切模數(shù),、硬度、定伸強(qiáng)度和交聯(lián)密度,，一般MH越低,，硬度越低，MH越高,，硬度越高,。

硫化曲線TS2：表征膠料的操作安全性,，TS2越短，表示膠料越容易發(fā)生死料,，產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生缺料不良,。反之，TS2越長,，雖然操作安全性提高,，但是產(chǎn)效會(huì)變低,，成本會(huì)增加很多,，故TS2對(duì)膠料的加工、配方設(shè)計(jì)具有很重要的意義,。

硫化曲線TC90：主要用來評(píng)估膠料在成型生產(chǎn)時(shí)的一次加硫條件,TC90過長表示硫化速度偏慢,，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品硬度低，產(chǎn)效低,。

4. 硫化儀的試驗(yàn)影響因素

4.1試驗(yàn)溫度 硫化既然是一種化學(xué)反應(yīng)過程,，無疑溫度對(duì)反應(yīng)速度是一個(gè)重要因素。隨著溫度提高其誘導(dǎo)期縮短,，硫化速度加快.當(dāng)溫度相當(dāng)高時(shí) 配方中原材料變量的信息受到掩蓋. 膠料硫化過程是一個(gè)在一定溫度和壓力作用下受力的過程,。如果溫度或壓力稍有變化，就會(huì)對(duì)測量的硫化曲線產(chǎn)生很大影響,。目前,，壓力一般較容易控制。通過帶有壓力表的硫化儀就可以達(dá)到穩(wěn)定的壓力,。供給硫化儀的氣壓必須在任何時(shí)候都高于硫化儀所設(shè)定的額定氣壓,。而溫度控制是各廠家一直強(qiáng)調(diào)的主要技術(shù)指標(biāo)。靈頓儀器制造的LED-200E硫化儀采用進(jìn)口溫控表,，模腔溫度波動(dòng)≤±0.1℃,，溫度恢復(fù)時(shí)間≤2min。 

4.2 硫化儀的測量頻率:大部分國內(nèi)使用的硫化儀都采用100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率,。轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)硫化儀的影響主要是使得測量的過程加快,。相對(duì)于zui早3轉(zhuǎn)/分鐘的設(shè)備來說，100轉(zhuǎn)/分鐘在測量時(shí)更加適用于高溫快檢等方面使用,。各種頻率測量的硫化數(shù)據(jù)結(jié)果不同,，但都可以用于橡膠硫化的檢測。

4.3硫化儀的擺動(dòng)角度：按照標(biāo)準(zhǔn),，有轉(zhuǎn)子硫化儀的擺角應(yīng)為1°或3°,； 無轉(zhuǎn)子硫化儀的擺動(dòng)角度應(yīng)為1°或0.5°，初配置均為1°,。擺動(dòng)角度對(duì)于硫化數(shù)據(jù)的影響和頻率相似,，各種角度測量的硫化數(shù)據(jù)結(jié)果不同,，但都可以用于橡膠硫化的檢測。角度越大,，施加于膠樣上的扭矩就越大,，測量得到的數(shù)據(jù)就越大。對(duì)于特別軟的橡膠易采用大角度的擺動(dòng),。反之,，硬膠采用小一些的擺動(dòng)角度就可?？傊?，選用不同擺角的目的都是為了能更清楚的顯示測量數(shù)據(jù)。現(xiàn)在所有數(shù)據(jù)都是計(jì)算機(jī)或單片機(jī)計(jì)算,，數(shù)據(jù)再小也可以分辨,，對(duì)于一般橡膠硫化來說，變化角度的實(shí)用性不大,，標(biāo)配角度足以適用于所有橡膠,。

硫化儀數(shù)據(jù)解析 ML——zui低轉(zhuǎn)矩，N?m（kgf?cm）

MH——到達(dá)規(guī)定時(shí)間之后仍然不出現(xiàn)平坦曲線或zui高轉(zhuǎn)矩的硫化曲線,，所達(dá)到的zui高轉(zhuǎn)矩N?m（kgf?cm）

TS1——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.1 N?m（kgf?cm）時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間,，

MIN TS2——從實(shí)驗(yàn)開始到曲線由zui低轉(zhuǎn)矩上升0.2 N?m（kgf?cm）時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，

MIN TC（x）——試樣達(dá)到某一硫化程度所需要的時(shí)間,，即試樣轉(zhuǎn)矩達(dá)到ML+X（MH-ML）時(shí) 所對(duì)應(yīng)的時(shí)間,，MIN（注：如X取值0.5，即TC50,，X取.9,，即TC90）

3.4.硫檢參數(shù)的意義：

ML：表示膠料的流動(dòng)性，ML越低,，流動(dòng)性越好,，反之，越差,。

MH：表征膠料的膠料的剪切模數(shù),、硬度、定伸強(qiáng)度和交聯(lián)密度,，一般MH越低,，硬度越低，MH越高,，硬度越高,。

TS2：表征膠料的操作安全性，TS2越短,，表示膠料越容易發(fā)生死料,，產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生缺料不良,。反之，TS2越長,，雖然操作安全性提高,，但是產(chǎn)效會(huì)變低，成本會(huì)增加很多,，故TS2對(duì)膠料的加工,、配方設(shè)計(jì)具有很重要的意義。

TC90：主要用來評(píng)估膠料在成型生產(chǎn)時(shí)的一次加硫條件,TC90過長表示硫化速度偏慢,，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品硬度低,，產(chǎn)效低。