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德国MONTECH RPA使用橡胶过程分析仪的基本测试是什么?

点击次数:154发布时间:2022-12-28

 

使用橡胶过程分析仪的基本测试是什么?

如果您刚刚开始 RPA 测试之旅,那么您就会知道有很多东西需要学习。下面的测试概述了作为测试基础的最基本方法。

 


等温固化

等温固化实验是橡胶和弹性体加工中常见的质量控制测试。MonControl上有超过3500个数据点,可以精确计算所有特性,包括最小/最大弹性扭矩,烧焦时间,固化时间和反应速率。

每次测试都可以轻松设置和评估通过/失败状态和公差门。

等温固化

非等温固化

非等温固化

MonTech MDR 和 RPA 可以编程为遵循任何非等温温度曲线,以模拟混合、铣削、挤出、压缩成型、注塑和储存条件。

非等温测试序列在单个测试中执行,并且可以与其他动态测试一起包含,以获得最准确的数据识别材料行为。


同时进行海绵/发泡/吹塑反应固化

在固化过程中发生的发泡反应在混合物中产生细胞膜状结构,是化合物开发的重要组成部分。在发泡反应过程中产生的细胞基质会降低密度,增加隔热和隔音效果,并影响混合物的刚度。

MonTech流变仪可选配模腔中的精密法向力传感器。这种先进的换能器揭示了同时固化和发泡反应之间的相互关系。

固化发泡

固化动力学模型

高级固化动力学建模

对在不同温度下执行的类似静态或动态测试序列的测试数据进行评估和建模,以进行高级固化动力学分析。

获取的信息包括:反应速率、反应顺序 (n)、速率常数 (k)、活化能 (E) 和孵育时间 (ti)。


频率扫描材料分析

等温频率扫描可详细分析任何弹性体化合物的分子量分布MWD(交叉模量)和平均分子量AWM(交叉频率)。根据测试过程中的频率和给定的温度,可以轻松预测机械性能。

MonTech还集成了其他高级测试功能,例如时间-温度叠加原理(TTS)。MonTech 流变仪可用于 WLF 主曲线建模,以预测材料在正常范围之外的温度和频率下的性能。

频率扫描

结构的

结构特性和加工性能

弹性化合物的结构特性会影响材料在加工过程中的行为和最终产品的性能。为了模拟各种加工方法或评估材料状态,测试在线性或非线性粘弹性范围内进行。MonTech动态流变仪在较大的剪切范围内进行频率扫描,以揭示与可加工性直接相关的实质性材料特性。


高应变下的非线性材料响应

动态振荡剪切试验,通常称为小振幅(SAOS)和大振幅(LAOS)振荡剪切试验,是测量橡胶化合物或聚合物粘弹性能的有效方法,是加工操作中识别材料响应的一个组成部分。

MonTech流变仪可以配备高速数据采集系统。这使得对周期性数据进行傅里叶变换分析,包括完整的原始数据访问,用于研究粘弹性行为。通过使用LAOS测试,可以轻松量化材料应力响应,从而更全面地了解填料含量,结构和聚合物结构。

非线性

等温固化

可变应变下的等温固化

MonTech流变仪可在可变振荡角度下提供精确的测试结果,以获得理想的应变幅度、最佳的信噪比,同时避免样品在模腔中的任何结构击穿或打滑。

可变振荡角度可根据化合物的需要进行设置。例如,较高的振荡角可以更好地区分软材料批次之间的差异,例如有机硅或环氧树脂。而与刚性材料一起使用的较低振荡角可以通过最大限度地减少线性粘弹性范围之外的应变引起的损伤来改善可变性。


橡胶化合物的结构分解 - 工艺模拟

加工模拟是一种强大的工具,可用于缩短研发时间并有助于混合质量控制。

MonTech 流变仪为几乎所有可能的生产过程提供仿真功能,通过模拟制造工艺和环境,为开发橡胶化合物提供不可替代的数据。

结构分解

应变扫描

填料装载“配恩效应”的应变扫描

配恩效应测试测量被测材料的应力-应变行为。从物理上讲,配恩效应可归因于材料微观结构的变形引起的变化,即连接相邻填料簇的弱物理键的断裂和恢复。

通过识别低应变/高应变区域中模量和应变之间的关系,用户可以量化填料负载、分散和填料-填料相互作用。由此产生的材料特性直接影响动态刚度、阻尼行为和最终产品性能。


加工性预测:挤出

良好的加工性能受三个主要标准的影响:产量、模具膨胀和表面光洁度。

流量将由橡胶的粘度控制。挤出机和挤出模具的剪切速率可以轻松计算,并用作橡胶工艺分析仪测试设置中的特定测试参数。低粘度意味着橡胶很容易以低模具压力流过挤出机。一旦橡胶被挤出,它必须具有正确的尺寸。

离开模具时,化合物的弹性会导致橡胶膨胀,导致模具膨胀。MonTech橡胶工艺分析仪可以在高应变(通常为100%)下获得存储剪切模量G',从而可以很好地预测模具膨胀。

挤出物的表面光洁度要求光滑,而不是粗糙。当挤出机的速度和化合物的弹性响应之间发生粘滑共振时,往往会发生粗糙度。使用频率扫描以可变剪切速率进行测试,可以比较具有光滑和粗糙表面的挤出化合物,从而揭示加工差异。

过程预测

机械性能

机械性能:炭黑分散体

在填充橡胶化合物中,炭黑颗粒形成相互相互作用的附聚物网络,可以使用简单的 D-RPA 3000 矩阵测试进行测量和量化。

低应变(例如 +/- 1%)下的存储剪切模量 (G') 结果通常较高,并且在短时间内施加较大的应变振幅(例如 +/-50%)后会降低。随着时间推移施加较低的应变振幅,降低的存储剪切模量(G')将部分恢复。这种影响与连接团聚体及其部分恢复的范德华力的断裂有关。

储能剪切模量(G')的回收程度与橡胶化合物的分散等级(DR)直接相关。如果炭黑分散性差,则存储剪切模量(G')的回收率将低得多,表明填料结构较弱,机械性能降低。

 

 

 

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