第10期张建军等1RPA2000橡胶加工分析仪在配方设计中的应用716RPA2000橡胶加工分析仪在配方设计中的应用张建军,刘立,任福君(杭州中策橡胶有限公司,浙江杭州310008)摘要:研究RPA2000橡胶加工分析仪在配方设计中的应用。结果表明,RPA2000测定的剪切模量、损耗因子等数据与常规方法测定的胶料定伸应力、回弹值、生热等物理性能有很好的相关性;通过与硫化测温仪数据共享,可实现对轮胎硫化测温曲线的变温模拟,从而完成对不同轮胎部位胶料硫化速度的最佳化调整,为制定硫化条件提供依据。关键词:橡胶加工分析仪;配方设计;硫化速度调整中图分类号:TQ33014+92文献标识码:B文章编号:100628171(2005)1020617206以前我公司橡胶配方设计多以胶料的常规物属材料试验机械厂产品。理性能为依据,如反映胶料静态强伸性能的拉伸113性能测试强度、拉断伸长率、定伸应力和硬度等,反映橡胶RPA2000橡胶加工分析仪是通过安装在上动态性能的疲劳寿命和回弹值等。这些常规试验模的转矩传感器测量试样正弦应变条件下的转矩的制样量较大,而且要经过混炼、硫化和测试等诸响应信号,得到复合转矩(S3)。由于信号和应变多步骤,使配方优选繁琐且准确性低。同时,由于异相(这与橡胶的粘弹性有关),通过RPA计算汽车行驶时轮胎各部位胶料有不同的温度场分布机程序,利用傅立叶转换将S3还原为弹性转矩和动态形变,依据常规项目检测很难真实反映橡(S′)和粘性转矩(S″,与应变相位差为90°),并通胶配方的优劣。过计算获得损耗因子(tanδ)。根据模腔形状因RPA2000橡胶加工分析仪是由无转子硫化数,可计算剪切模量、柔性模量、动态粘度等动态仪发展而来的多功能动态橡胶测试仪,它只需粘弹性数据。4～6cm3的胶料即可给出胶料的硫化特性、应力RPA2000橡胶加工分析仪的温度显示器分松弛、剪切模量、扭矩、动态粘弹性能、生热、老化辨率为0.1℃,模腔使用直接接触薄片加热器加性能等测试数据。本工作研究RPA2000橡胶加热和强制空气冷却,确保温度升高或降低的速度工分析仪在配方设计方面的应用。均可达到1℃·s-1,这是RPA2000与测温仪数据共享、进行硫化程度模拟的重要前提。1实验RPA2000测试参数范围如下:温度室温111主要原材料～230℃;频率2～2000r·min-1;应变SBR,牌号1712和1721,南通申华化学工业±0.7%～±1256%。有限公司产品;BR,牌号9000,中国石化北京燕硫化胶各项物理性能均按相应国家标准进行山石油化工集团股份有限公司合成橡胶厂产品。测试。拉伸试样硫化条件为148℃×20min,回112主要仪器和设备弹试样硫化条件为148℃×30min。RPA2000橡胶加工分析仪,美国埃迩法公司产品;TS22000M型电子拉力机,台湾高铁检测仪2结果与讨论器有限公司产品;橡胶冲击弹性试验机,江都非金211高速度级轿车轮胎胎面胶配方轿车轮胎行驶速度高,抗湿滑性能、滚动阻力作者简介:张建军(19712),男,黑龙江林口县人,杭州中策橡胶有限公司工程师,学士,主要从事轿车子午线轮胎的配方设计和磨耗性能需要均衡考虑。抗湿滑性能主要与胶和工艺管理工作。种有关,常规胶种中SBR的抗湿滑性能最好,因816轮胎工业2005年第25卷此进行了以SBR为主的高速度级轿车轮胎胎面表1高速度级轿车轮胎胎面胶试验配方份配方号胶的研究。试验配方如表1所示。组分123456RPA2000测试程序如表2所示,测试结果与SBR1712100100100100800常规方法所得物理性能的对比如图1和2所示。BR90000000200图1表明,虽然测试原理不同,常规拉力机测SBR172100000100炭黑得的胶料定伸应力与RPA2000测得的剪切模量N234707080808080高芳烃油354040454040有很好的相关性。活化剂4.54.54.54.54.54.5图2表明,RPA2000测得的生热和tanδ与硫化剂1.61.61.61.61.61.6回弹仪测得的回弹值有很好的相关性。橡胶作为防老剂4.54.54.54.54.54.5表2RPA2000测试程序项目测试条件测试结果相关性能及意义硫化子测试160℃×15minS′min,S′max,t10,t30,t60,t90胶料硫化性能应变扫描子测试分别降到100,60和30S′,S″,S3,G′,轮胎性能测试结果期望℃下,频率为20Hz,G″,G3和tanδ干牵引性能室温下tanδ高进行2%,7%,14%,干操纵性能室温下G3高20%和23%应变扫描。转弯系数室温下G3或G