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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

高铁 M-3000A 无转子硫化仪在 TPV

动态力学性能方面的应用

李长皓，邓涛
( 青岛科技大学高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042)

摘要： 探索了高铁 M-3000A 无转子硫化仪（MDR）在动态力学方面的应用，得知可用 MDR 测量定频、定温、定时下的 S′（弹
性值）、S″（黏性值）、δ（相角）、G′（储能模量）、G″（损耗模量）、Δδ 来表征 TPV 的动态力学性能。结果表明，随动态硫化时
间的进行，ACM/TPEE（H55DMG）TPV 的 S″、δ 增大；随 S 用量的增加，MPU/TPEE（H28DMG）TPV 的 S′、S″、G′、G″ 增加，
δ 和减 Δδ 减小。
关键词 ： 无转子硫化仪 ；动态硫化热塑性弹性体 ；动态力学性能
中图分类号 ： TQ332 文章编号 ： 1009-797X(2019)09-0052-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.09.011

高分子的硫化是在一定温度、压力、时间下，分 1 实验部分
子链发生交联，形成空间立体网络结构的过程。硫化 1.1 主要原材料
®
仪是对胶料硫化过程特性变化进行连续测试的仪器总 MPU: 牌号 SUNTHANE E1055，广州顺力聚氨
称，可以测得硫化曲线和硫化特征参数 [1] 。按硫化仪 酯科技有限公司 ； TPEE ：牌号 H28DMG、H55DMG，
的基本结构可分为有转子硫化仪和无转子硫化仪两种 江阴和创弹性体新材料科技有限公司 ；ACM ：牌 号
设备 [2] , 有转子硫化仪是最早的硫化检测仪，无转子硫 AR203， 无 锡 诺 邦 公 司。 其 他 配 合 剂 均 为 常 用 工 业
化仪是新一代硫化测试仪器。目前，阿尔法公司生产 品。
的 MDR2000 是比较受欢迎的仪器 [3] 。 1.2 主要设备和仪器
无转子硫化仪测试原理 ：硫化仪模体预热至实验 XK-160，高温开炼机 , 大连华韩橡塑机械有限
温度，将准备好的试样放入模腔，闭模，转子以一定 公司 ； X（S）K-160，开炼机 , 上海双翼橡塑机械有
频率、振幅摆动，由测力仪显示扭矩信号。转子摆动 限公司 ； GT-M3000-A，无转子硫化仪（MDR）,
是从 0° 到正负振幅的振荡摆动，硫化仪记录的硫化曲 台湾高铁有限公司。
线是正弦曲线，将正弦曲线最大值进行拟合处理，从 高铁 M-3000A 介绍 ：振动频率 ： 100CMP（1.7
而得到圆滑的硫化曲线。 Hz）；振动角度 ：±0.5° ；温度范围 ：室温 -200℃；
RPA2000 橡胶加工分析仪是一种动态力学流变实 可测数据： S* （全扭矩值）、 S′ （弹性值）、 S″ （黏性值）、
验机，以变化范围宽的温度、应变和频率对黏弹性材 tanPA（黏弹性比）、 PA（相角）、 G′（储能模量）、 G″
料进行测量，橡胶对变形会产生弹性和黏性两种响应， （损耗模量）。其中，相角 PA 即为 δ，黏弹性比即为
黏性响应与变形的速度成正比，弹性响应与变形的总 tan δ。
量成正比。橡胶的黏弹性随温度、应变、频率的不同 RPA 与高铁 M3000-A 区别 ：高铁 M3000-A 不
而变化。通过对复转矩 S* 进行傅里叶变换，RPA 可 能进行频率扫描、应变扫描，只相当于 RPA 中的硫化
使转矩信号变为弹性（S′）分量（与应变同相）和黏 （计时实验）。因此可以用高铁 M3000-A 无转子硫化
性（S″）分量（偏离应变相 90° 角），损耗角正切值可 仪研究定频、定应变、定温度下的动态力学性能。
根据（S″/S′）计算出来，转矩值乘适当的系数，可以
换算成切边模量（G）。RPA 中有 4 种实验：频率扫描、
作者简介 ：李长皓（1994-），男，在读硕士研究生，主要
应变扫描、温度扫描、硫化（计时实验） [4~5] 。RPA 具 从事橡胶共混与改性方面的研究。
有广泛的应用 [6~10] 。 收稿日期 ：2018-12-17

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