第一部分　工藝性能測試

項目一　未硫化橡膠門尼黏度的測定

一、相關(guān)知識

塑性是鑒定生膠、再生膠、塑煉膠和混煉膠及橡膠類材料工藝質(zhì)量的主要指標(biāo)，也是膠料快檢主要指標(biāo)之一，同時也影響硫化膠質(zhì)量。橡膠塑性大小，可通過專門的方法加以測定。常用的測試方法有三種：壓縮法、旋轉(zhuǎn)扭力法及壓出法。

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壓縮法常用的有威廉式法和華萊士法。壓縮法可塑性試驗機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作較方便等優(yōu)點(diǎn)。但該方法在膠料中所產(chǎn)生的剪切速率過低，一般小于0.15s^-1，這樣低的剪切速率在橡膠工藝中是不存在的；不能破壞膠料中的觸變結(jié)構(gòu)；由于壓縮時膠料流動非常復(fù)雜，因而從試驗結(jié)果是不能知道膠料的流動特性的。

壓出法的測試原理是在一定溫度、壓力和一定規(guī)格形狀的口型下，于一定時間內(nèi)測定塑煉膠的壓出速率，以每分鐘壓出的體積（mL）或質(zhì)量（g）表示可塑性。數(shù)值越大，表示壓出速率越快，膠料的可塑性越大。但由于壓出法試樣消耗量多，測試時間長，故工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較少，一般用于科研。

黏度是反映分子間摩擦力大小，即分子間作用力大小的參數(shù)。因而黏度是大分子本身特性因素即分子量大小的反映。在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中，普遍采用1934年美國人門尼（Mooney）發(fā)明的門尼黏度計測定的黏度來表示橡膠塑性大小，這個黏度稱為門尼黏度。

門尼（Mooney）黏度法是用門尼黏度計來測定橡膠可塑性的方法。其測試是根據(jù)試樣在一定溫度、時間和壓力下，在活動面（轉(zhuǎn)子）和固定面（上、下模腔）之間變形時所受到的扭力來確定橡膠的可塑性的。測量結(jié)果以門尼黏度來表示。門尼黏度法測定值范圍為0～200，數(shù)值越大表示黏度越大，即可塑性越小。

從門尼黏度的大小，我們可以預(yù)知橡膠塑性大小、加工性能和物理機(jī)械性能的好壞，如門尼黏度越高，分子量較高，塑性越低；反之則分子量越低，塑性越大。與壓縮型塑性測定計相比，門尼黏度計條件更接近于實(shí)際生產(chǎn)工藝條件（門尼黏度計轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為2r/min，其切變速率約為1.6s^-1，威廉式可塑度測定計的切變速率約為0.1s^-1，橡膠生產(chǎn)工藝過程中切變速率一般可達(dá)50s^-1或更高），而且試樣制備簡易，精確度較好，速度快，可以自動記錄、儲存、打印。其缺點(diǎn)是機(jī)械零件易磨損，試樣與轉(zhuǎn)子之間打滑，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

門尼黏度反映了膠料在特定條件下的黏度，可直接用作衡量膠料流變性質(zhì)的指標(biāo)。但因其測量時速率較慢（轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為2r/min），切變速率較小（最大為1.57s^-1），因此它只能反映膠料在低切變速率下的流變性質(zhì)。

此外，門尼黏度法還可以簡便地測出膠料的焦燒時間（用直徑為30.5mm的小轉(zhuǎn)子，膠料在120℃下預(yù)熱1min后，測得的門尼黏度值下降到最低值再轉(zhuǎn)入上升5個門尼值時所需要的時間，即焦燒時間），能及時了解膠料的加工安全性，因此，本法在科研及生產(chǎn)上的應(yīng)用也較為普遍。