無(wú)論是硫化儀生產(chǎn)企業(yè)還是使用單位,對(duì)于硫化儀的發(fā)展史有一定的了解有利而無(wú)弊,下面我們就簡(jiǎn)單介紹一下它的發(fā)展及歷史演變。
1963年**臺(tái)工業(yè)用振蕩圓盤式硫化儀的擺動(dòng)頻率為每分鐘3次,擺角為正負(fù)3°。早期硫化儀的使用模型稱為SCD模,它們是邊長(zhǎng)為50mm的正方形模腔,高度為10mm,腔的中央有一個(gè)雙錐形轉(zhuǎn)子。把比重為1.15和22g的橡膠試樣各制成一片放置在轉(zhuǎn)子的上部和下部。關(guān)閉模型后需預(yù)熱20到60秒才能采集數(shù)據(jù)。在3°擺角時(shí),作用在試樣上的剪切應(yīng)變?yōu)?/span>21%。
在隨后的五年內(nèi),又先后出現(xiàn)了擺動(dòng)頻率為每分鐘10次、100次和900次的硫化儀。由于這些硫化儀在動(dòng)態(tài)條件下對(duì)模腔內(nèi)橡膠作功的熱能破壞了聚合物結(jié)構(gòu),以及橡膠流動(dòng)阻力與剪切速率有關(guān),因此硫化曲線發(fā)生了改變。
1968年,當(dāng)振蕩圓盤式硫化儀**被推薦為ASTM標(biāo)準(zhǔn)時(shí),又推出了一種體積更小的生產(chǎn)型、臺(tái)式硫化儀,其新型模型的直徑僅為50mm。這種被稱作LPC模型的圓形模型的高度和作用圓盤與SCD模型相同。LPC模型產(chǎn)生的zui大和zui小轉(zhuǎn)矩值也與SCD相似。對(duì)于大多數(shù)來(lái)講,試樣以一塊的形式裝在轉(zhuǎn)子的頂部。取消了SCD模常用的預(yù)熱過(guò)程,從而使LPC模的硫化稍微快了一些。LPC模的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是模型的下表面平坦,使大多數(shù)膠料硫化后的試樣容易取下。
1971年,ASTM標(biāo)準(zhǔn)采用一種更小的被稱作MPC模的LPC模型。其使用不同錐角的轉(zhuǎn)子。在相同的擺角角度時(shí),ASTM標(biāo)準(zhǔn)的MPC模型所產(chǎn)生的剪切應(yīng)變高于較大模型所產(chǎn)生的剪切應(yīng)變。在3°擺角時(shí),它產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)?/span>48%,而較大模型和轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的應(yīng)變僅為21%。應(yīng)變大則轉(zhuǎn)矩大,且較小的試樣比重1.15、重10到12克,僅需較短的硫化時(shí)間,其結(jié)果使硫化曲線發(fā)生了顯著的變化。
對(duì)于許多膠料來(lái)講,轉(zhuǎn)矩較高時(shí)會(huì)在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生打滑,而這種打滑又是引起試驗(yàn)結(jié)果變化的潛在原因。使用LPC模型和轉(zhuǎn)子進(jìn)行的研究表明:轉(zhuǎn)矩高于50dN-m時(shí),由于轉(zhuǎn)子受污就會(huì)出現(xiàn)打滑,因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定擺角為1°,相應(yīng)的剪切應(yīng)變?yōu)?/span>16%。
1987年,使用MPC模型、擺角為1°所獲得的曲線被用作標(biāo)準(zhǔn)曲線,為進(jìn)一步減小溫度恢復(fù)時(shí)間打下了基礎(chǔ)。此時(shí),另一個(gè)改進(jìn)是轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械量有了降低,使得儀器的重現(xiàn)性得到了改善。這種改進(jìn)后的機(jī)械設(shè)計(jì)通過(guò)減小摩擦來(lái)提高zui大轉(zhuǎn)矩和降低zui小轉(zhuǎn)矩。
隨著時(shí)間的推移,到了上世紀(jì)90年代,有一些制造商推出了無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀,并延續(xù)至今。其在重復(fù)性、準(zhǔn)確性、及試驗(yàn)時(shí)間等方面都得到了很大的提高,無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀的優(yōu)點(diǎn)我們?cè)谝郧暗奈恼轮凶鲞^(guò)詳細(xì)介紹,在此不再重復(fù)描述。