检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能

关键词: 悬架 软管 橡胶 检测

检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能(通用10篇)

篇1:检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能

检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能 概述

橡胶成分检测需要最先进的分析仪器保证客观准确性,还需要最权威全面的图谱数据库提供分析案例,更需要拥有多年开发经验的工程师根据前两者的客观数据进行分析和演算,最终才能还原出样品的基本配方。青岛东标检测中心提供橡胶成分检测、橡胶配方分析及橡胶理化性能检测。

橡胶密封条、天然橡胶网、橡胶接头、橡胶护舷、氟硅橡胶、橡胶履带、硅橡胶、橡胶油、橡胶止水带、硅橡胶制品、天然橡胶、橡胶气囊、橡胶地板、橡胶轮胎、橡胶板、橡胶粉、橡胶输送带、橡胶止水条、橡胶支座、橡胶颗粒、橡胶模具、硫化橡胶、橡胶条、橡胶圈、橡胶密封件、橡胶减震器、橡胶地垫、橡胶弹簧、氯丁橡胶、橡胶膜片、橡胶辊、橡胶坝、橡胶软接头、耐油橡胶板、丁腈橡胶、丁基橡胶、橡胶软管、氟橡胶板、橡胶管、黑色橡胶颗粒、绝缘橡胶板、橡胶减速带、丁晴橡胶、橡胶脚垫、乙丙橡胶、发泡橡胶、橡胶垫、桥梁橡胶支座、硅橡胶电缆、橡胶密封圈、工业橡胶板、橡胶垫片、导电橡胶、合成橡胶、橡胶跑道、氟橡胶、防静电橡胶板、epdm橡胶等。

GB 15256-1994硫化橡胶低温脆性的测定(多试样法)GB/T 1690-2006硫化橡胶耐液体试验方法 GB 1691橡胶耐介质试验方法

GB/T 1699-1982硬质橡胶耐热试验方法 GB/T 3511-1983橡胶大气老化试验方法 GB/T 3512-1983橡胶热空气老化试验方法 GB/T 6034-1985硫化橡胶压缩耐寒系数的测定 GB/T 6035-1985硫化橡胶拉伸耐寒系数的测定

GB/T 6036-2001硫化橡胶低温刚性的测定—吉门试验

GB/T 6037-1985硫化橡胶高温拉伸强度和扯断伸长率的测定 GB/T24135-2009橡胶或塑料涂覆织物加速老化试验

GB/T 7758-2002硫化橡胶低温性能的测定、温度回缩法(TR试验)GB/T 7762-2003硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验 GB 9871-1988硫化橡胶老化性能的测定(拉伸应力松弛试验)GB/T 11206-1989硫化橡胶老化表面龟裂试验方法 GB/T 12584-1990橡胶或塑料涂覆织物低温冲击试验 GB/T 12831硫化橡胶人工气候(氙灯)老化试验方法

GB/T 16585-1996硫化橡胶人工气候(荧光紫外灯)老化试验 GB/T 13642-1992硫化橡胶耐臭氧老化试验(动态拉伸试验法)GBT 519-1993充气轮胎物理机械性能试验方法

GB 2941-2006橡胶物理试验方法设计样制备和调节通用程序

GB/T 528-2009/ISO 37:2005硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定

GB/T 529-2008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤型、直角形和新月形式样)GB/T 1681-2009硫化橡胶回弹性的测定

GB/T 1683-1981硫化橡胶恒定形变压缩永久变形测定方法 GB 1684-1985硫化橡胶短时间经压缩试验方法

篇2:检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能

医疗用橡胶制品检测-成分分析

医疗卫生橡胶制品一般用橡胶NR、IIR、PU及硅橡胶等制成。根据产品结构可用模压法、注压法或挤出法成型连续硫化的方法生产。

背景

早在19世纪医用橡胶制品就已开始在医学领域得以应用。医用橡胶制品由于具体的使用目的和条件不同,在物理、化学和生物学性能方面的要求也有所不同,但最基本的功能要求必须是相同的:不能给人体健康带来有害影响;生产制造工艺尽可能简单;具备制品功能性要求的物理机械性能。

医用橡胶制品的用材最初主要使用天然橡胶(NR)。NR具有优良的弹性、强度、抗撕性和耐疲劳等物理机械性能。然而NR也有它的局限性,如耐油性和耐热性不足等。NR除了含橡胶烃外,还含有多种蛋白质、多糖类物质,加上胶料中各种配合剂及其它低分子物质,经过一段时间后可能析出,会对生物体产生一定的危害。

随着医学界对医用橡胶制品不断探索和研究,除使用纯化NR外,还应用丁橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)、异戊橡胶(IR)、聚氨酯橡胶、硅橡胶等。这些医用橡胶制品在人工器官、医疗用品和药品装置等方面都取得巨大进展,并得到广泛应用。

应用

医用硅橡胶导管、医用胶管、纯胶管、医用橡胶塞、医用输液橡胶瓶塞、抗菌素橡胶瓶塞、抗生素瓶塞、疫苗瓶塞、丁基白蛋白瓶塞、丁基橡胶瓶塞、医用气垫、灭菌橡胶医用手套、一次性使用橡胶检查手套、冰袋、氧气袋、类似医疗用袋、护指套、人造硅胶器官等。性能

耐热性 : 一般硅橡胶可在 200℃下长期工作,不同温度下的使用寿命见表 1 :

(2)耐寒性

通用型硅橡胶的脆性温度为-60℃(一般有机硅橡胶在-50℃变脆),而含7.5克分子%苯基硅橡胶在-112℃下仍有弹性。(3)物理机械性能

以道康宁 Q7-系列为例,其物理机械强度见表 2。

(4)生物性能

硅橡胶具有优良的生物性能 : 无毒、生理惰性、耐生物老化,对人体组织反应极小,植入人体组织后不

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会引起异物反应,对周围组织不发生炎症。具有优良的生物可接受性,不致癌,使用温度范围宽,可高温灭菌。聚氯乙烯与硅橡胶制品的安全性比较。见表 3。

从表 3 中可以看出硅橡胶安全性要好于 PVC, 但也存在机械强度偏低、容易吸尘的最大不足。4 医用硅橡胶制品安全性评价(1)化学评价 : ①蒸发残渣

②干燥失重 : 1.0g 样品在 200℃加热 4h,样品失重不应超过 2.0%。③微量元素

④溶出物试验

酸碱度 : 样品液与空白液 PH 值之差不应大于 1.5 易 氧 化 物 :样 品 液 与 空 白 液 消 耗(0.01mol/L Na2S2O3 溶液)体积之差不应超过 0.2ml 紫外吸收 : 在 220nm~240nm 波长范围吸收值不超过 0.4重金属含量不应超过 1mg/L(2)生物学评价

根据制品使用目的,有选择的进行下列生物学试验: ①细胞毒性试验 ②迟发型超敏反应实验 ③刺激试验

④急性全身毒性试验

⑤亚急性(亚慢性)和慢性全身毒性试验 ⑥溶血试验 ⑦热原试验 ⑧植入试验 ⑨遗传毒性试验

(3)医疗器械对原材料的要求

供方(供应商)需要经过评审,并具备原材料的生产或经营资质,其原材料能够满足产品的要求,同时

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能够提供优质的服务。如果生产商更换供方,则要对新供方进行重新评审,使用其原材料生产的产品需要重新检测。通过评审的供方为合格供方,每年要对合格供方进行一次年度评审。检测项目:

拉伸强度、定伸强度、橡胶延展性、密度/比重、硬度、、拉伸性能、冲击性能、撕裂性能(撕裂强度测试)压缩性能(压缩永久变形)粘合强度 耐磨性能(磨耗性)低温性能 回弹性能、吸水率、胶含量、耐液体门尼粘度的测定、热稳定性、剪切稳定性、硫化曲线、门尼焦烧时间 硫化特性测试

理性能检测:表观密度、透光、率雾度、黄色指数、白度、溶胀比、含水量、酸值、熔融指数、黏度、模具收缩率、外观色泽、比重、结晶点、闪点、折光率、热稳定性 环氧值、热分解温度、运动粘度、凝固点、酸值、灰分、水分、加热减量、皂化值、酯含量

适用性:导热性能 耐腐蚀性能 耐低温性能 耐液压性能 绝缘性能 透湿性能 食品、药品安全卫生性能 相关检测标准:

GB 4491-1993 橡胶输血胶管 GB 7543-1996 橡胶医用手套 GB 10010-1988 医用软聚氯乙烯管材 GB/T 5576-1997 橡胶与胶乳 命名法 GB 8655-1988 丁苯橡胶(SBR)1500 GB 8659-1988 丁二烯橡胶

GB 10213-1995 一次性使用橡胶检查手套 GB 14830-1993 单个包装的避孕套技术要求 GB/T 9885-1988 食品用及医用橡胶制品术语 GB/T 1186-1992 压缩空气用橡胶软管

GB/T 16591-1996 输送无水氨用橡胶软管及软管组合件

GB/T 9872-1998 氧瓶燃烧法测定橡胶和橡胶制品中溴和氯的含量

GB/T 15560-1995 流体输送用塑料管材液压瞬时爆破和耐压试验方法

篇3:检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能

本刊讯 1月23日, 科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技 (以下简称赛默飞) 推出TSQ 8000 EVO检测橡胶及弹性体材料中11种亚硝胺的应用方法, 助力亚硝胺检测分析, 帮助客户实现快速检测和定性定量, 并轻松搞定样品。

N-亚硝基化合物是一类很强的化学致癌物质, 包括亚硝胺和亚硝酰胺两大类物质, 通常泛称为亚硝胺。许多国家及国际组织都对相应制品中N-亚硝基胺的检测制定了严格的标准, 如中国出台的GB 28482-2012《婴幼儿安抚奶嘴安全要求》中, 对其中的N-亚硝基胺含量及迁移量有着极为严格的规定。

针对以上需求赛默飞提出基于串接气质联用TSQ 8000 Evo的解决方法。通过以TSQ 8000 Evo为平台建立橡胶及弹性体材料中11种N-亚硝基胺GC-MS/MS检测方法, 结合赛默飞特有的Trace Finder软件系统进行数据采集、数据分析和报告输出, 实现了数据的快速采集及数据结果的智能处理。

篇4:弹性件橡胶圈检测技术的研究

【摘要】随着军品科研机种的增加,弹性件封严胶圈被广泛应用于发动机管路的密封,涉及公司X8、X9、X10等多机种,目前器材检验处使用卡尺、万能工具显微镜检测进行入厂验收。由于封严胶圈为柔性件,尺寸大于300mm的无法摆放成规则形状,自由状态下形状不定,变形量加大、难定位,传统的检测方法已难保证检测橡胶圈直径尺寸数据准确,影响到外购件产品入厂验收与交付。经调研与研究,通过攻关试验,增加辅助量具等手段实现弹性件橡胶圈的准确测量。

【关键词】橡胶圈 钢围尺(游标n尺) 放大图测量装置

【中图分类号】TP391.41 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0214-01

0、引言

近几年随着公司转型发展,批产和科研的任务量呈几何量增长,对于起密封作用的弹性件封严胶圈的需求也大幅增加,橡胶密封为现行的机械密封,在使用中的失效,约由30%是属于橡胶圈失效引起的,其主要原因是对橡胶圈的质量检测,一直未引起人们的重视。所以橡胶圈产品质量的好坏,直接影响发动机零部件的密封,它在发动机各部位中起着重要的作用。

橡胶圈为柔性材料,测量力将使它产生不可忽视的变形,随着科研机种的增加,由于弹性件橡胶圈品种繁多、其直径不断地加大,由原先的φ200mm以内增加到φ380mm左右,用以往的检测方法已不能满足发动机零部件密封的精度要求。根据橡胶制品自身具有弹性变形大、自重变形大、直径变形大的特点,在检测中遇到了橡胶圈难定位,无法找圆、定心、检测的数据不稳定等问题,很难精确地测量出橡胶圈的直径尺寸,也就无法判断该产品合格与否。

1、方法的探讨

针对这种情况,我们将公司目前各机种所使用的橡胶圈进行统计、分类,根据不同的直径,进行分类确定检测仪器。供应处非金属科提供需要计量相关的类型的弹性橡胶圈主要分为三大范围:φ200mm以下、φ200mm~φ300mm、φ300mm以上。示意图如图1:

1.1 检测直径为φ200mm以内橡胶圈的方法

使用非接触测量方法一一万能工具显微镜检测(仪器精度为(I+L/100)μm、测量范围为(100×200)mm)。

测量橡胶圈截面直径、内径,橡胶圈的自由状态与正圆形有一定的差异,很难以测量少数几条(习惯上两条)均布直径的平均值求得实际直径的数值,测量将出现较大的误差。所以我们采取使用万能工具显微镜附件——转盘上检测φ200以下的橡胶圈,其方法为均布在整个圆周上测量8组内径尺寸并求其平均值得到橡胶圈的内径,此方法可以保证测量精度。

1.2 检测直径为φ200mm~φ300mm范围橡胶圈的方法

对于φ200mm~φ300mnl尺寸范围的橡胶圈,大于φ200mm的橡胶圈本身已超出万能工具显微镜仪器范围,因此采用同样原理使用非接触测量方法——放大图测量装置检测(仪器精度为(1+L/100)μm)、测量范围为(1000×800)mm。采用同样原理把橡胶密封圈摆放成近似的圆形,通过采取多点直径求取平均值。此方法对于φ200~φ300范围内的橡胶圈检测也具有一定的可靠性。

对于大直径的橡胶圈他们使用钢围尺(游标叮r尺)检测,钢围尺可用于精密测量橡胶圈的平均内径或外径。钢围尺是由一条柔软材料构成的线纹类卷尺,其两端分别由主尺和付尺组成,主尺最小分度为0.5mm,付尺最小分度值为0.05mm。由于π尺能使橡胶0形圈在测量时处于自由状态,解决工装问题,由于π尺将传统的直接测量胶圈直径的方法转变为测胶圈周长从而直接读出直径的方式,读数方式与游标卡尺类似,精度为O.02mm,且操作方便。避免了由于胶圈摆放问题引起的误差,从周长间接得到的直径值。在使用钢围尺对橡胶圈内径进行测量时,先将橡胶圈放置在平台或玻璃板上,将尺圈成小于被测橡胶圈内径的圆圈,同时放于被测橡胶圈内(付尺紧贴内壁),手推(拉)钢围尺,扩大其圆周,使其与被测橡胶圈内壁贴合,最后采用游标原理(如图3示)读数,即得到被测橡胶圈内径,它的示值误差:<100mm为±O.05mm、在100~300mm为±O.08mm。

2、数据比对

比较各种检测方法的数据,判断其变化量。

我们分析一组橡胶圈通过不同的设备检测得到一组数据如表1。

通过表1对万能工具显微镜检测数据、锥度量规、尺寸测量仪所检测的数据比对,分析可以看出,此方法对于检测φ300以下的橡胶圈具有可靠性。

3、检测方法的确定

比较三种检测量具的优缺点:

1)使用锥度量规简捷、直观,但测量大规格的橡胶圈沿锥棒平稳下滑,停止时会造成与锥棒不易同轴,且与锥棒很难不留空间,其测量精度较低。

2)使用尺寸测量仪测量精度高、测量范围有局限性(型号ET-3-125、范围2-125mm)、且造价高(价位30万)。测大规格的设备:型号Migg470范围3-470 mm、造价为40万。

3)使用钢围尺(游标π尺)方法简单、易掌握,并能直接读数。测量中要掌握好钢围尺(游标π尺)的用力程度,不要用力张开(或收紧)钢围尺(游标π尺),以避免橡胶圈变形引起的误差,数据不稳定,精度低。

4、总结

综合上述情况,根据我公司的实际现状,从经济性、实用性等方面考虑,克服各种困难,为实现橡胶圈定位装夹、准确检测,我们通过多种方法的不断测试、探讨,比对检测数据的大小,判断误差来源,分析了检测方法的稳定性,总结出了合理可行的检测方法。根据不同的尺寸所用不同的检测仪器,如下表2所示

5、结束语

我们利用放大图测量装置的非接触测量功能,通过增加辅助量具一一测具转盘,实现对较大(>300mm)橡胶圈的准确检测,此方法的测量精度可达O.05mm,解决了大尺寸橡胶圈检测误差大的问题。同时增强检测设备新的检测功能、开发新的检测技术。

篇5:检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能

关键词:橡胶水泥;混凝土;性能

自20世纪90年代起,美、英等发达国家为了解决日益增长的废旧橡胶轮胎的处理问题,将废旧轮胎磨碎制得橡胶粉,然后与水泥混凝土混合,制成“橡胶水泥混凝土”(RPCC)。它的性能介于普通混凝土(刚性)和沥青混凝土(柔性)之间,并集合了橡胶和水泥混凝土的特点。

1强度

国内外对橡胶水泥混凝土的研究大部分都涉及其强度,其基本―致的研究结论是,掺入橡胶集料后将导致水泥混凝土强度的降低,降低幅度与橡胶集料掺量、橡胶集料的种类以及橡胶集料是否改性有关系。橡胶水泥混凝土的密度和抗压强度均随橡胶掺量的增加而降低,橡胶粉种类对橡胶水泥混凝土抗压强度影响较大,但并非粒径越大,强度降低越多。在两种橡胶微粒体积替代量增加的情况下,废旧轮胎橡胶改性混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均呈现下降的趋势,但破坏形式由脆性改为弹性。针对废轮胎颗粒掺加到水泥混凝土中会明显降低材料强度的问题,应用多种方法来改进橡胶水泥混凝土的力学性能。例如降低W/C、掺加硅灰、偶联剂预处理橡胶颗粒等。研究结果表明,降低W/C能够明显提高橡胶水泥混凝土的强度,橡胶颗粒表面用PVA和硅烷偶联剂处理能够显著增加抗压强度,如果多种方法联合使用效果更好。

2延性和抗冲击性能

现有研究结果均表明掺加橡胶集料可以明显改善或提高水泥混凝土的韧性。不同研究者研究橡胶集料对水泥混凝土韧性影响的指标各不相同,大致有脆性系数、抗弯强度、弹性模量、极限拉应变值等。但得出的结论相似,即橡胶集料掺量达到一定程度的混凝土断裂模式不同于普通混凝土的脆性断裂,而是呈塑性屈服破坏形态,反复加载至破坏循环多次都不会完全破碎,能量吸收能力比普通混凝土高,极限拉、压应变远远大于普通混凝土。

3收缩和抗裂

篇6:检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能

悬架是汽车底盘的重要部件,担负着汽车行驶平顺性、动力学和安全性的功能。考虑到底盘和相关部件,就要求悬架能够最大极限地保证车辆的平顺性、行驶动力学和安全性,而空气弹簧的发展正好顺应了这一趋势。与以前的系统相比,空气弹簧最突出的特点就是最大程度地满足了驾驶员和乘客的舒适感、增强了驾驶的动力性及安全性。

20世纪50年代,市场上出现了第一款装配标准空气弹簧的汽车。但是由于频繁出现漏油和低温条件下减振性能降低的问题,空气弹簧从市场上消失了,汽车主机厂继续使用钢板弹簧悬架系统。20世纪80年代,一些美国和日本的汽车开始再次配备空气弹簧系统。在989年,德国首次研制出一种旅行车,这种旅行车能完全控制后桥的承载情况。998年,Audi公司顶级汽车A6的前、后桥上都装配了承载空气弹簧。

1 空气弹簧的结构

图所示为种空气弹簧和空气悬架系统。通常来讲,轿车前面装配空气悬架,后面装配空气弹簧。空气弹簧一般分为两类:风箱式和滚罩式。在图2的空气弹簧剖面图中显示出其各部分的名称。

空气弹簧/悬架机构中最重要的部件就是橡胶软管。橡胶软管构成一个充满空气的、能对内部空间起到密封作用的空腔,这个橡胶软管需要形成一定的有效面积来承担整车载荷。橡胶软管由内胶层、两层不同材质的编织线绳和外胶层组成。作为弹性橡胶零件的内胶层应不漏气,并且能保护增强层,使之不受老化和有害环境的侵蚀。作为弹性橡胶零件的外胶层则应防止增强层遭受磨损、老化和其他意外冲击的破坏。

橡胶软管的线绳结构应起到增强管壁结构和在气压下保持形状的作用。两层线绳相互交叉形成“线绳编织角度”,而与橡胶胶管形状有关的这个角度需要涉及测量位置和交叉截面形状的很多数值,这个角度还与橡胶软管的膨胀形状有关。因此可对此数值进行调整,直到满足测量位置和膨胀压力的要求。

由橡胶软管膨胀形状决定的线绳编织角度可能影响但却不能完全支配空气悬架系统的承载-变形特性,因此不能简单规定这个角度。

图3所示为橡胶软管的截面结构。软管的内、外层材料一般都是氯丁橡胶(CR)。氯丁橡胶具有如下特性:良好的机械强度、优异的耐臭氧老化和天候老化性、良好的耐老化性、不易燃烧、良好的耐化学试剂性、耐油和燃料性中等、与基材粘接性好。使用硫化促进剂就能在比较宽的温度范围内对氯丁橡胶进行硫化。在所有的橡胶中,氯丁橡胶用途广泛,可以用来生产成型产品、软管、电缆、传动带、传送带等等。橡胶软管使用的另外一种橡胶是天然胶(NR),但在耐热性和耐臭氧老化性方面,天然胶不如氯丁胶。

橡胶软管线绳和轮胎增强线绳的材质相同。经常用到的材料是PA6、PA66、PET或人造丝。表列出了上述材料的优点和不足。

在表列出的材料中,尼龙表现出很高的强度和优异的热稳定性、低摩擦系数及较高的耐磨损性。由于成本和降重的优势,再结合强度和耐热性的特点,使尼龙在汽车行业的应用十分广泛。

表2列出线绳材料的典型特点。

在试验设计基础上,本次研究主要从橡胶材料填料含量、以旦尼尔(Denier-9 000 m长的丝的质量克数(g),一般用于表示纯化纤长丝及天然长丝的细度)为单位的线绳厚度、线绳角度几个影响因素入手,对橡胶软管进行研究。并对橡胶软管进行了测试,以评价橡胶软管的物理性能、橡胶与线绳的粘接性能及软管的爆破强度。最后,将橡胶软管安装到空气悬架上评价总成的摩擦力、性能和耐久性,并确定最佳橡胶条件。

2 试验

2.1 材料

(1)橡胶

研究中用到的氯丁橡胶牌号为DCR-34,由Denka Kagaku Kogyo公司生产,其在100℃下门尼粘度ML+4为65±7。使用的增强填料炭黑N550由韩国Carbon Black公司生产,抗氧化剂TMDQ由Bayer公司生产。按照试验设计的要求,本次研究调整了炭黑和抗氧化剂的含量,将橡胶材料混炼,接着将其硫化制成试样,然后按ASTM试验规范的要求,测试橡胶试样的拉伸强度、压缩性能和耐环境老化性能。表3是建立在炭黑和抗氧化剂含量(质量比)基础上的试验设计。

(2)线绳

研究中用到的线绳的材料是PA6,线绳厚度为210D(Denier)、420D和840D。其中210D和420D由Fomosa公司生产、840D由Hyosung Nylon公司生产。表4列出了这几种材料的特征值。

为了评价线绳材料的冲击性能和编织角度,本次研究依据试验设计方法,选择Denier(厚度)和线绳编织角度作为变化因素,表5表示的是以绳的编织角度和Denier为基础的试验设计。橡胶材料配方则是40份炭黑和2份抗氧化剂。

(3)生产橡胶软管

按照下面的顺序生产出所研究的空气悬架橡胶软管。

a.混炼和板材

用Banbury混炼机对橡胶材料进行混合,接着将橡胶制成厚0.8 mm、宽400 mm的胶板。

线绳纱线表面涂有乳胶:210D和420D纱线的涂胶高度需高出线绳顶端0.35 mm、840D纱线需高出0.6 mm。

b.半成型产品尺寸

用牵引机将橡胶切成宽4 0 0mm、长320 mm的样条,将线绳纱线按42°、45°和50°切割。

c.成型

将橡胶缠绕到泡沫杆上,然后将线绳分两次缠绕到橡胶上,后一次的线绳需与前一次缠绕的线绳交叉,最后再缠绕一层橡胶形成半成品。然后将半成品充气成需要的形状。

d.硫化

将充气的半成品放入金属模具中,然后在半成品内部放个气囊,向气囊充气保证压力为3个大气压(个大气压=1×105Pa),接着将产品送入50℃的硫化炉内放置h。

e.切割和检查

硫化结束后,将橡胶软管切割成一定尺寸,并进行目视检查。

f.装配

将橡胶软管装入内部金属箱中,在橡胶软管外部放置一个环,然后压缩试样使橡胶软管能用填缝机装配。

3 试验步骤

3.1橡胶的物理性能试验

按照ASTM D 412-998《硫化橡胶和热塑性弹性体的拉伸标准试验方法》的要求,用t的Ultimate拉力试验机、以500 mm/min的拉伸速度,测试了室温条件下橡胶的扯断伸长率和拉伸强度;用国际橡胶硬度计测试了室温条件下橡胶的硬度。同时,按照ASTM D 573-2004《空气老化试验箱中橡胶的老化标准试验方法》,完成了00℃下70 h的热空气老化试验;按ASTM D 471-2004《液体影响橡胶性能的标准试验方法》,完成了ASTM3号油的浸泡试验,并进一步测试了拉伸强度、扯断伸长率、硬度和体积变化率。除此之外,还按照相关ASTM试验规范的要求,测试了橡胶的压缩性能、耐臭氧性和耐低温性。

3.2 橡胶软管的微观结构

用光学显微镜观察内部线绳的微观结构。

3.3 橡胶软管的粘附力

用1t的Ultimate拉力试验机、以100 mm/min的拉伸速度测试橡胶软管中橡胶和内部线绳间的粘附力。从橡胶软管上截取长400 mm、宽10 mm、厚2 mm的试样,将试样前端剥开30 mm,用试验机上、下夹钳分别夹持剥开的两端,起动试验机剥离橡胶和线绳。为对比试验结果,需考虑线绳厚度分别是210D、420D和840D,线绳角度分别是42°、45°和50°(针对420D)的情况。图4所示为橡胶软管的粘接试验夹具。

3.4 橡胶软管的膨胀试验

对橡胶软管内部加压,然后测量其膨胀后的外径。使用游标卡尺分别测量样品顶部、中部和底部的外径,每次的保压时间大约为30 s。接着升高压力到下一个步骤(2~7杆,次杆),在min内测量外径尺寸。测量并比较每种压力下的载荷,同时测量3种线绳(210D、420D和840D)的膨胀外径和内部压力。线绳的角度分别为42°、45°和50°,检查膨胀性能。将橡胶软管的高度定为160 mm(针对试样),这只是设计要求的中间值。图5所示为膨胀试验机。

3.5 橡胶软管的爆破压力试验

用设备提供液压测试橡胶软管的爆破压力(从安全角度出发,用液压代替了气压),如图6所示。试样的厚度分别为210D、420D和840D,需考虑线绳角度时,选定线绳为420D,角度也在变化。当测量膨胀的外径时,试验设定的橡胶软管的高度为60 mm,是设计要求的中间值。

3.6 空气悬架性能及其耐久性试验

将线绳型号为420D、线绳角度45°的橡胶软管装配到空气悬架上,然后将该悬架安装到试验机上,测试其摩擦力、性能和耐久性。为了测量空气悬架的性能,需测试其静/动态下的弹簧速率、载荷、压强和变形后有效面积。通过改变重量进行测试,重量分别符合汽车净重460 kg(CVW-curb vehicle weight)、设计重量490 kg(DVW-design vehicle weight)和车辆总重750 kg(GVW-gross vehicle weight)要求。进行室温下的300万次耐久性测试时,试验条件为:频率Hz、行程35 mm。图7所示为耐久性试验机。

4 试验结果

4.1 橡胶性能

在多种橡胶材料中,选取国际橡胶硬度为55、拉伸强度为18MPa、断裂伸长率为610%的试样为基准,表6列出了橡胶材料的性能。

4.2 橡胶软管的微观结构

图8是放大50倍的橡胶软管的微观结构。

4.3 橡胶软管的粘附力

测试橡胶和线绳纱线间的粘附力,结果见图9。研究发现:随着线绳厚度的增加,粘附力增大。线绳210D和420D的粘附力相近,而840D的粘附力约为前二者的两倍。可以看出,随着外层橡胶厚度增加,粘附力增大,线绳纱线厚度增加,线绳纱线间的橡胶增多。因此可以预计:随着外层橡胶厚度的增加,粘附力将增大。

图10是粘附力试验后的试样情况。照片是内部线绳间橡胶部分的截面图。

4.4 橡胶软管的膨胀

图11表示的是在不同载荷压力下,空气悬架的膨胀外径。如图所示,随着压力升高,外径增大;而随着线绳纱线厚度和线绳角度的降低,外径减小。用420D线绳、以45°制成的橡胶软管最符合设计的外径。

研究中测量了各部分的实际线绳角度和膨胀外径,图2表示出测量位置。

对种产品而言,随着线绳角度降低,橡胶软管的膨胀外径增大(参见图13)。当载荷加在空气悬架的顶面时,外径达到最大值。

图14显示的是1种产品的切割线绳角度与实际角度的对比。对于锥形橡胶软管的底部来说,中部和顶部的实际角度都降低了。当外径增加时,角度降低,这意味着形状趋向于平整化。

4.5 橡胶软管的爆破压力

橡胶软管的爆破压力随着线绳纱线的增厚而升高(参见图5a):210D的是16个大气压,420D的是19个大气压,840D的是22个大气压。对于同1种线绳纱线来说,爆破压力随着线绳角度的降低而增大(参见图15b)。

在成型过程中,有线绳纱线叠加的橡胶软管部分一般容易破裂,参见图16。这暗示着在强度和耐久性方面,线绳纱线叠加部分仍然是橡胶软管的不牢固位置。

4.6 空气悬架性能和耐久性

性能试验结果(参见图7、图18)表明:在压缩过程中,当向下行程位于30~50 mm之间时,弹簧速率明显增加,而在剩余范围,弹簧速率增加缓慢。最大载荷大约为6 200 N,最大压力为0.44 MPa,有效面积为150 cm2。

在耐久性试验后,开始研究橡胶软管的内部压力变化及其外径,以及重新对其性能进行评估。图19说明了内部压力变化情况。

5结论

本项目主要研究了橡胶软管的粘附力,以及改变氯丁橡胶软管中增强线绳的厚度和角度对空气悬架系统膨胀和破裂性能的影响。得出以下结论。

(1)橡胶和线绳纱线之间的粘附力随着线绳纱线增厚而增大。线绳210D和420D的粘附力相近,而840D的粘附力约为前二者的两倍。

(2)线绳厚度和角度对膨胀的影响是,随着线绳的厚度增加和角度的降低,膨胀外径减小。用420D线绳、以45°制成的橡胶软管最符合设计的外径。

(3)将半成品橡胶软管截面上的切割角度与实际角度进行了对比。对于锥形橡胶软管的底部来说,中部和顶部的实际角度都降低了。角度减小而外径增大意味着形状趋向于平整。

(4)随着线绳纱线厚度的增加,橡胶软管的爆破压力增大。210D的是1.6个MPa,420D的是1.9MPa,840D的是2.2 MPa。对于同1种线绳纱线来说,爆破压力随着线绳角度的降低而增大。

(5)性能试验结果表明:在压缩过程中,当向下行程位于30~50mm之间时,弹簧速率明显增加;而在剩余范围,弹簧速率增加缓慢。最大载荷大约为6 200 N,最大压力为0.44 MPa,有效面积为150 cm2。

篇7:检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能

关键词 橡胶树 ;适宜性 ;种植 ;主成分分析

分类号 S794.1

Abstract This paper selects the soil and climate resources, according to the previous research results and the expertise to determine the evaluation factor. Use the fuzzy mathematical method to quantify the evaluation factors, and then evaluated the planting suitability of rubber in Danzhou City by the method of principal component analysis. The results showed that the most suitable area for rubber planting is 43 029.58 ha, accounting for 14.99 % of the total agricultural land in Danzhou City; the suitable area for planting is 57 770.90 ha, accounting for 20.12 %; the less suitable area for planting is 40 934.9 ha, accounting for 14.26 %. The evaluation results not only bring the maximum benefit of the rubber at the macro, but also provide a reference for the zoning of the rubber plantations in Danzhou City.

Keywords rubber tree ; suitability ; planting ; principal component analysis

橡胶是关乎国计民生和国防安全的重要战略物资,是四大工业原料中唯一可再生的资源[1]。海南省是我国最大的天然橡胶生产基地,橡胶产业不仅是海南农民的重要经济来源,也是海南省的基础产业、支柱产业和优势产业[2]。随着我国人民的生活水平日益提高以及经济全球化和区域经济一体化,人们对天然橡胶的需求随之增加。面临国际市场的竞争,如何在有限的土地上将橡胶的效益最大化,且最大限度地保护土壤资源、挖掘农业资源的潜力,已成为橡胶生产管理部门迫切需要解决的问题[3]。虽然近年来海南橡胶种植的发展势头良好,但是在橡胶种植生产中还存在着一些问题:有些农户仍然过着靠天吃饭的日子或者凭着经验从事橡胶生产,有些农户由于文化素质较低而大量的施肥以片面地追求产量。这些生产模式并非是最好的,还忽略了生态效益;再有儋州市的橡胶实际种植面积及产量位居海南省(农垦除外)第一,但是平均产量却位居全省第六[4]。为了实现橡胶产量的提高,且在不增加种植面积的情况下,增加橡胶的总产量,这就要求逐步提高橡胶的单产。因此,因地制宜地种植橡胶已成为海南橡胶种植管理的热点。

鉴于上述原因,本研究针对海南省儋州市的橡胶种植进行了适宜性分析评价,以提高橡胶的单产,实现橡胶生产的经济效益最大化,增加农民的收入。通过橡胶种植的适宜性评价为橡胶种植区划作出理论依据,为农业管理者提供科学准确的区划参考。

1 材料与方法

1.1 材料

儋州市位于海南岛的西北部,是海南省土地面积最大、人口最多的市(县级市),它濒临北部湾,地处东经108°56′~109°46′,北纬19°11′~19°52′,是海南西部的经济、交通、通信和文化中心。儋州市陆地面积3 265 km2,人口106.86万(2010年底)[4]。由于地处东亚大陆季风气候的南缘,属热带季风气候。年平均气温23.3℃,年平均日照时数在2 000 h以上,西部沿海日照达2 500 h左右;降雨量充沛:全市各地降雨量为900~2 500 mm/a,平均降雨量为1 800 mm/a;全市全年雨量分布不均,冬春季节雨量稀少,夏秋季节雨量充沛。全市地表年径流量达到189亿m3。全市全年水热资源丰富,适宜多种农作物生长繁殖。2010年全市热带作物面积46 646 hm2,其中橡胶种植面积45 605.07 hm2[4]。

空间数据:1∶50 000儋州市行政区界图、土壤类型图、土地利用现状图、数字高程模型等;

文本数据:儋州市气象统计数据、儋州市“测土配方施肥”项目的采样调查分析结果,包括采样点坐标、基本情况、土壤农化分析数据,以及儋州市其他相关资料与数据。

1.2 数据处理方法

数据处理软件:SPSS 统计分析软件、GIS 地理信息系统软件。

2 结果与分析

2.1 基于主成分方法的橡胶种植适宜性评价

2.1.1 评价单元的划分

评价单元是橡胶种植适宜性评价的最基本单元,本研究的评价单元划分采用土壤图、土地利用现状图、行政区划图叠置构成。相同的土壤类型、土地利用现状及行政区划组成一个评价单元,以便于评价结果的应用。其中土壤类型划分到土属,土地利用现状提取农用地,行政区划划分到行政村。通过叠加分析处理后得到儋州市的11 761个评价单元。

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2.1.2 评价指标的选取及量化

参评的指标主要分为两类:一类是连续型指标(即定量化的指标),包括土壤养分值、土层厚度、容重、风速、降雨量等;一类是离散型指标(即定性、概念型指标),包括质地,成土母质、剖面构型等。由于参评指标不能够简洁地表明该因素对橡胶适宜性影响的大小,所以本研究采用“隶属度”来界定[5]。

2.1.2.1 隶属函数

由于参评的指标是渐变的,固本文采用模糊数学的方法来建立隶属函数。根据前人的研究经验和数学原理来建立函数,为了避免计算时零值过多,隶属函数定为0.1~1.0,最大值1.0表示该指标完全适合作物生长,最低值0.1表示该指标不利于作物生长。建立相应的函数模型[6-8]:

2.1.2.2 指标的选择以及指标临界值的确定

根据橡胶正常生长对环境条件的相关研究,结合专家经验法和理论分析,确定各评价因子的隶属函数的临界值和阈值及散点型函数的隶属度[9-13]。如表1。

2.1.3 评价因子属性数据库建立

利用儋州市各气象站点的空间位置(纬度、经度)及其观测的数据,建立风速、年降水量数据库。采用反距离权重插值模型对气候要素数据进行模拟空间处理,建立风速、年降水量等栅格空间数据库。利用儋州市DEM模型,借助GIS 相关模块自动生成坡度、坡向、海拔高度等地形因子栅格空间及其属性数据库。利用土壤普查、测土配方施肥调查样点的资料和DEM模型,建立调查样点及其相关属性数据库。采用克里格插值法生成儋州市土壤耕层有机质、有效磷、速效钾等栅格数据库;利用ArcGIS进行区域统计,作为评价单元相关因子的属性数据。

2.1.4 主成分分析的计算步骤

(1)各量化指标数据标准化

将采集p维随机向量x=(x1,x2,...,xp)T)n个样品

xi=(xi1,xi2,...,xipT ,i=1,2,…,n,n>p,构造成样本阵,接着对样本阵元进行标准化转换;如下:zij=,i=1,2,…,n;j=1,2,…,p;其中=≥, 得到标准化阵Z。

(2)按照公式R=|Tij|pxp=;其中,rij=,i,j=1,2,…,p;求标准化阵Z的相关系数,并构造相关系数矩阵R。

(3)计算出样本的相关系数矩阵R的特征方程|R-λIp|=0得m个特征根,确定主成分的个数。按≥0.85确定所需的m值,使信息的利用率达85%以上,对每个λj,j=1,2,...,m,解方程组Rb=λjb得单位特征向量b0j。

(4)根据Uij=ZTiB0j,j=1,2,...,m;其中:U1为第一主成分;U2为第二主成分;…,Up为第p主成分。计算各个主成分的得分。

(5)对求得的m个主成分分别进行评价,得到m个主成分的评价分值。再将每个主成分的评价分值与每个主成分的方差贡献率(即权重)相乘累加,计算评价的综合得分。

2.1.5 评价结果

根据指标的临界值和阈值及散点型函数的隶属度,将指标全部通过隶属函数量化于同一水平上。然后利用数据分析软件SPSS16.0和Excel完成主成分分析的相关计算。得到橡胶主成分分析对应的特征根、贡献率及其累计方差贡献率(表2)。

从表2可以看出,当m=8时,累计方差贡献率85.207%>85%,因此可以利用前8个主成分代替原变量进行分析[14]。从表2可知,橡胶的8个主成分与全部的14个指标的线性关系公式为:

根据评价函数模型,将评价单元数据代入上述公式中,计算每个评价单元的综合F值。将所有评价单元的综合得分F作累积频率曲线,并把频率曲线的拐点作为相邻等级的临界值[15]。以最适宜、适宜、次适宜和不适宜对橡胶适宜性综合指数进行归类,从而对适宜性进行定性评价。橡胶的适宜性划分标准见表3。

在橡胶种植适宜性综合指数划分基础上,遵循种植区集中连片且顾及行政区划界线等原则,结合海南限制橡胶生长的自然环境条件:高程高于300 m,风速高于3 m/s[10]等。将评价单元进行适宜性定性评价,并在GIS中,将评价单元图与定性评价结果相衔接,最后得到儋州市橡胶适宜性面积统计表(表4)及适应性评价结果图(图1、2)。

2.1.6 结果分析

从图1可以看出,儋州市中部区域橡胶种植适宜性较高,从中间往东南、西北两边呈适宜递减趋势。橡胶种植适宜区域主要集中在那大镇附近,不适宜区主要集中在沿海及松涛水库附近。

结合表4和图1,可以清楚的看到儋州市橡胶种植的适宜区域:

(1)最适宜区域。橡胶种植最适宜区域的面积为43 029.58 hm2,占农用地面积的14.99%。此类区域分布较为集中,主要分布在大成、和庆、那大、南丰四镇以及八一、兰洋、西联、西流、西培、西庆等农场。此区域农用地的主要特点是地势平坦、土层较厚、风速较小、降雨量充足、土壤酸碱度适宜且养分充足。对于此类农用地,应当切实加强保护,尽量避免建设用地等占用此类耕地,同时注意做好养地,合理调整化肥施用量和投入比,防止土壤酸化和盐渍化。

(2)适宜区域。橡胶种植适宜区域的面积为57 770.9 hm2,占农用地面积的20.13%。此类耕地主要分布在大成、和庆、那大、雅星等乡镇以及西华、西联、西流、西培、西庆、新盈等农场。此类农用地环境与最适宜区域农用地相差不大,影响橡胶种植的不利因素主要是水和养分,尤其是有机质和全氮等养分的含量不高,处于中等或中等偏下水平。由于适宜种植面积较最适宜面积广,因此加强此类耕地的管理和保护是儋州市实现橡胶高产、稳产的保证。针对适宜耕地养分特别是有效磷含量低的特点,可因时适量增加磷肥用量,合理调配复合肥比例,以提高土壤有效磷含量,改善土壤养分结构,达到以磷增氮的效果,消除农业生产中的不利因素。

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(3)次适宜区域。次适宜种植橡胶的面积为40 934.9 hm2,占14.26%;该类农用地集中分布在雅星、王五、东城、光村、峨蔓、木棠等乡镇以及红岭、西华、西联、新盈等农场。其影响橡胶种植的不利因素主要是降水量较小、风速较大、土壤养分含量不高,虽然其地势较低,但最重要的是此类土壤有机质和全氮等养分含量低,难以维持橡胶正常生长的生理需要。对于此类区域可以选择抗风性较强的橡胶品种种植,并且加强农田水利设施的建设,调节水分状况,增施有机肥等,使之满足橡胶生长需要。

(4)不适宜区域。不适宜种植橡胶的面积为145 317.6 hm2,占农用地面积的50.62%。该类农用地面积较大,主要分布在沿海以及松涛水库一带。沿海地区由于降雨量较小、风速较大等气候条件以及养分含量低等条件限制而无法种植;在松涛水库虽然土壤养分充足,但由于其地势较高、坡度较大等条件限制橡胶的种植,且缺少管理,这些都使得松涛水库附近的大片区域不适宜种植橡胶。

(5)由于八一农场在儋州市橡胶生产中占有较大比重,且农场在规划、管理上较为精细,因此以八一农场来检验橡胶适宜性评价结果。根据资料数据[4]计算得到儋州市的橡胶单产为2.5 kg/年·株。结合八一农场的实际情况,将八一农场的橡胶产量进行分等定级,将干胶大于3.0 kg/年·株的地块确定为最适宜种植,适宜种植为2.5~3.0 kg/年·株,次宜种植为2.0~2.5 kg/年·株,小于2.0 kg/年·株的为不适宜种植。将确定好的橡胶产量水平和评价结果进行对应性比较,得到图2。

(6)从图2中不难看出,对应“相同”的区域(17 855.8 hm2)明显多于“不相同”区域(2 454.9 hm2),“相同”区域占验证区域的87.9%。对应性结果表明:图1的评价结果对于八一农场橡胶的种植具有较高的适用性。

3 讨论与结论

(1)种植适宜性评价涉及土地众多性状,即使所选的因子相同,采用不同的评价方法,其评价结果也有所不同。本研究从儋州市出发,以村一级为研究尺度,采用模糊数学的方法,根据橡胶树正常生长对环境条件的相关研究来确定各评价因子的隶属函数的临界值和阈值及散点型函数的隶属度。并运用主成分分析法,对橡胶种植适宜性进行综合评价,并制作了适宜性种植图。通过适宜性评价,因地制宜的发展橡胶树种植产业,从而提高橡胶的产出率,进而创造出最大的经济、生态和社会效益。

此方法在实际应用中仍有一些问题需要注意。首先,数据资料的获取是本方法应用的制约因素,一些重要的评价因子数据将在很大程度上影响评价结果的科学性;其次,评价因子的确定具有一定的局限性,因为评价因子及隶属函数是根据数据资料以及专家意见加以平衡得出的,受影响较大。另外, 在评价过程中获得的基础数据越多、真实性越高, 所得出的评价单元将越零碎。出于评价目的的考虑, 为了更好地为农业管理部门提供决策参考,对于种植适宜性评价结果, 在评价单元(地块)上,还有待进一步的研究。

(2)在今后的研究中,建立、完善一套科学、可行的适宜性评价方法仍有很多工作需要去做。同时,还应加强人员的管理以及肥料的合理使用,以确保橡胶稳产、高产。

参考文献

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[15] 韩永学. 特尔斐法与“拿来主义”[J]. 哈尔滨师专学报,2000(2):67-68.

篇8:检测橡胶检测橡胶成分检测橡胶性能

1 淀粉的改性

根据淀粉的固有结构及其理化性质, 对淀粉进行改性, 使其具有更优良的性能。改性淀粉是一系列由原淀粉经改性处理所得产物的统称。天然淀粉经物理、化学和生物化学等方法处理, 改变了淀粉分子中某些单元的化学结构, 同时也不同程度地改变了天然淀粉的物理和化学性质。目前对淀粉的改性, 主要是在淀粉分子中引入相对分子质量较小的亲水基团、亲油基团, 目的是为了使淀粉在正常的混炼过程中能够与橡胶较好的混合, 人们对橡胶中使用的淀粉进行了各种改性, 目的是使经过改性的淀粉能使用常规的混炼设备和一般的工艺方法即可与橡胶均匀混合, 从而达到补强的目的。

2 淀粉在橡胶中的应用

在橡胶工业中, 将淀粉用作橡胶的新型补强剂是十分新颖和具有创新性的工作。

因淀粉中羟基的存在, 使其粒子间容易发生相互作用而团聚, 影响其在胶料中的分散, 所以本实验采用水溶液法制备改性木薯淀粉。改性后的淀粉替代部分炭黑填充到橡胶中, 对橡胶各个性能进行测试, 随着填加改性淀粉份数的增加对橡胶性能的影响作以下记录:

2.1 原材料

2.1.1 丁苯橡胶 (SB R1500E) , 顺丁橡胶 (BR83305) , 炭黑N330;改性淀粉自制, 硫黄、防老剂4010NA、促进剂NS、氧化锌、硬脂酸。

2.1.2 试样制备:将SBR/BR混炼, 再依次加入氧化锌、硬脂酸、防老剂、炭黑、改性淀粉、硫黄、促进剂, 然后进行捣胶。

2.2 实验方法

基本配方 (质量份) :丁苯橡胶 (SBR) :40, 顺丁橡胶 (BR) :60, 改性淀粉变量:0, 5, 8, 10, 12, 15, 硫黄:2.5, 防老剂4010NA:1.0, 促进剂NS:1.5, 氧化锌:5.0, 硬脂酸:2.0, 炭黑变量:40, 35, 32, 30, 28, 25。

用开炼机将SBR, BR混炼, 依次加入硬脂酸、氧化锌、防老剂、炭黑、改性淀粉、硫黄和促进剂, 然后进行捣胶薄通、下片制得混炼胶。用硫化仪测得混炼胶的正硫化时间 (t90) , 在平板硫化机上进行硫化, 硫化条件为 (150誠×t90) 。

2.3 性能与结果

由上表可以看出:改性淀粉替代部分炭黑对橡胶试样的硫化时间产生明显的延迟作用。这主要是因为改性淀粉接枝了酸配, 使改性后的淀粉具有一定酸性, 填加到橡胶中后使橡胶硫化过程中的焦烧时间延长, 进而硫化过程延迟。

从表2可以看出:橡胶试样的拉伸强度随着改性淀粉填加份数的增加而逐渐下降。这主要是因为填加份数少时淀粉分子与部分橡胶分子相容, 形成化学交联, 对橡胶试样的抗拉强度影响不大。但是淀粉分子是高分子聚合物且分子的表面极性大, 淀粉分子间相互作用大进而分子间距也大, 其补强作用远不如炭黑。另外, 淀粉分子粒径远大于炭黑并且其硬度也远达不到炭黑的硬度, 因此在炭黑减少的情况下, 橡胶的抗拉强度也有所降低。硫化胶的300%定伸应力随着改性淀粉份数的增加而逐渐减小, 这主要是因为改性淀粉是一种高分子化合物, 长长的分子链表现出极大的伸缩性能, 即通常所说的柔性, 在较小的外力作用下, 分子链很容易趋向于力的方向。但是, 由于炭黑的减少, 橡胶分子链间的物理交联点减少, 橡胶分子链很容易被拉伸, 在较小外力作用下就可以被拉伸数倍, 加之SBR与BR无拉伸诱导结晶的存在, 300%定伸应力也就较小。

填加改性淀粉橡胶试样的磨耗体积均有所增加但变化不大, 这主要是因为改性后的淀粉可有效的与橡胶大分子结合, 形成一个整体的网状结构, 提高分子间的作用力, 当试样外层分子受到摩擦时, 内层分子能紧紧地拉住外层分子, 以使试样表层不会很快被磨掉。但是, 淀粉是高聚物, 其平均粒径比炭黑大, 很多淀粉可能以小颗粒的形式存在于橡胶基体中, 经过摩擦后淀粉大分子从橡胶基体脱落比炭黑明显, 所以填加改性淀粉橡胶试样的磨耗体积随着改性淀粉填加份数的增加而有所增加且不明显。另外, 耐磨性的下降与强度的降低也有关系, 改性淀粉的填加使橡胶试样的强度下降, 所以耐磨性也随之下降。

填加改性淀粉橡胶试样的回弹性提高。所以改性淀粉填充到橡胶中后弹性明显提高, 且随着改性淀粉填加份数的增加而增加。改性淀粉填充橡胶保持了胶料较好的耐疲劳性能, 改性后的淀粉改善了其与橡胶的界面结合能力, 表明与橡胶有一定的相容性, 在橡胶中的分散性较好, 与橡胶分子的结合力较强。并且改性淀粉在橡胶中分布均匀使得硫化胶的耐疲劳破坏性得到较好保持。因此, 综合考虑, 采用5-8份改性淀粉替代部分炭黑较为合适。

3 结束语

改性淀粉的加入能延迟橡胶的硫化。改性淀粉的加入使硫化胶的回弹性增加, 动态生热降低, 60℃损耗因子降低。改性淀粉的加入使硫化胶的拉伸强度、耐磨性有所下降, 对干湿路面的抓着性能下降, 其中加入8份改性淀粉的硫化胶的综合物理机械性能较最好。

摘要:不同用量改性淀粉代替部分炭黑填充到丁苯橡胶 (SBR) /顺丁橡胶 (BR) 中, 不同用量淀粉对SBR/BR混炼胶的硫化产生延迟作用, 并使SBR/BR硫化胶的拉伸性能有所下降, 耐磨性降低。

关键词:改性淀粉,丁苯橡胶,顺丁橡胶,硫化胶

参考文献

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[3]杨磊, 吴友平.淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料的性能研究[J].橡胶工业, 2011 (10) .

篇9:橡胶水泥混凝土性能研究

摘 要:在水泥混凝土中掺入适量的橡胶粉制成橡胶水泥混凝土,它对改善混凝土的韧性、抗冲击性能,有效解决水泥混凝土的缺陷对机场道面产生的不利影响具有重大意义。文章系统阐述了橡胶水泥混凝土的性能。

关键词:橡胶水泥;混凝土;性能

中图分类号:TU528.572文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)22-0142-01

自20世纪90年代起,美、英等发达国家为了解决日益增长的废旧橡胶轮胎的处理问题,将废旧轮胎磨碎制得橡胶粉,然后与水泥混凝土混合,制成“橡胶水泥混凝土”(RPCC)。它的性能介于普通混凝土(刚性)和沥青混凝土(柔性)之间,并集合了橡胶和水泥混凝土的特点。

1强度

国内外对橡胶水泥混凝土的研究大部分都涉及其强度,其基本—致的研究结论是,掺入橡胶集料后将导致水泥混凝土强度的降低,降低幅度与橡胶集料掺量、橡胶集料的种类以及橡胶集料是否改性有关系。橡胶水泥混凝土的密度和抗压强度均随橡胶掺量的增加而降低,橡胶粉种类对橡胶水泥混凝土抗压强度影响较大,但并非粒径越大,强度降低越多。在两种橡胶微粒体积替代量增加的情况下,废旧轮胎橡胶改性混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均呈现下降的趋势,但破坏形式由脆性改为弹性。针对废轮胎颗粒掺加到水泥混凝土中会明显降低材料强度的问题,应用多种方法来改进橡胶水泥混凝土的力学性能。例如降低W/C、掺加硅灰、偶联剂预处理橡胶颗粒等。研究结果表明,降低W/C能够明显提高橡胶水泥混凝土的强度,橡胶颗粒表面用PVA和硅烷偶联剂处理能够显著增加抗压强度,如果多种方法联合使用效果更好。

2延性和抗冲击性能

现有研究结果均表明掺加橡胶集料可以明显改善或提高水泥混凝土的韧性。不同研究者研究橡胶集料对水泥混凝土韧性影响的指标各不相同,大致有脆性系数、抗弯强度、弹性模量、极限拉应变值等。但得出的结论相似,即橡胶集料掺量达到一定程度的混凝土断裂模式不同于普通混凝土的脆性断裂,而是呈塑性屈服破坏形态,反复加载至破坏循环多次都不会完全破碎,能量吸收能力比普通混凝土高,极限拉、压应变远远大于普通混凝土。

3收缩和抗裂

研究橡胶水泥混凝土收缩的文献比较少。不同橡胶粒掺量的混凝土1d~60d的干缩值均小于未掺加橡胶粒子的对比混凝土,说明掺加橡胶粒子可以明显降低水泥混凝土的干燥收缩。在水泥混凝土中掺入废橡胶粉、粉煤灰及外加剂等,进行优化组合,调整混凝土的内部结构,经过宏观和微观试验得出结论:水泥混凝土的抗裂韧性得到了提高,裂缝明显减少[3]。

4橡胶水泥混凝土耐久性能研究成果

①抗冻性。与普通混凝土相比,橡胶水泥混凝土的抗冻性有明显的改善。影响橡胶水泥混凝土抗冻性的因素有粒径、橡胶粉掺量、表面粗糙度、密度、混凝土水胶比等。 S橡胶水泥混凝土抗冻性明显好于普通不掺引气剂的混凝土,而其表面剥落行为与掺引气剂的混凝土相似。胶粉的掺入提高了混凝土的抗冻性能,特别是提高了混凝土表面的抗冻能力,即可大幅度减小混凝土的质量损失率,且在掺量小于15%的前提下,掺量越多,粒径越小,质量损失率越小;胶粉的掺入对混凝土的相对动弹模量影响不大。

②抗疲劳性。橡胶粉混凝土的抗疲劳特性明显优于普通水泥混凝土。疲劳实验前,橡胶粉混凝土超声波声速和抗压强度均低于普通混凝土,疲劳实验后,橡胶粉混凝土超声波声速和强度的下降幅度都低于普通混凝土。

③抗渗性和耐磨性。橡胶粉混凝土的抗渗性能较普通混凝土有较大的提高,孙家瑛等[5]研究了聚合物基橡胶粉混凝土的耐磨性,橡胶粉混凝土的抗磨耗性能非常优越,并且橡胶粉掺量大小对聚合物基橡胶粉混凝土的耐磨性能几乎没有影响。通过水下刚球法试验得出橡胶混凝土耐磨性能非常优越,甚至优于硅粉混凝土的结论。

参考文献:

[1]严捍东,麻秀星,黄国晖.废橡胶集料对水泥基材料变形和耐久性影响的研究现状[J].化工进展,2008,27(3):395-403.

[2]赵志远.废橡胶颗粒改性水泥基材料的塑性开裂和抗冲击性能[J].混凝土与水泥制品,2008,(4):1-5.

[3]张昊,张小亮,乐金朝.废旧轮胎橡胶改性混凝土材料性能试验研究[J].浙江水利水电专科学校学报,2008,(1):39-41.

[4]李悦.橡胶集料水泥砂浆和混凝土的性能研究[J].混凝土,2006,6:45-48.

篇10:浅析橡胶沥青性能及应用

关键词:橡胶沥青,性能,应用

0 引言

如今我国仍处于社会主义初级发展阶段,经济的快速发展仍在持续,因此,在发展过程中,对资源的节约和环境的保护已被越来越多的人所看着。而在道路建筑中,具有降噪、环保和节约资源的橡胶沥青技术已经得到广泛的应用,具体表现在我国的北京、上海、江苏、广州、天津、辽宁等多个省市都采用了橡胶沥青技术。随着我国经济的高速发展,必将带动道路建筑的发展,因此,橡胶沥青具有广阔的市场发展前景。

1 橡胶沥青的概述

橡胶沥青的是20世纪60年代的美国的Charles.Mc Donald首先发明了橡胶沥青,并迅速得到了美国的加州、德州、亚利桑那和南非等国家和地区的应用,应成为当时最有效的道路罩面材料。

所谓的橡胶沥青就是将废旧轮胎加工成橡胶粉粒,然后按照相应的粗细级比例进行组合,并夹杂多种高聚合物的改性剂,然后在180℃以上的高温环境下进行充分的搅拌,使它们与基质沥青充分熔胀反应,最后得到反应产物就是具有抗老化性、低温柔韧性、高温稳定性、抗水损坏性、抗疲劳性等性能的改性橡胶沥青,其主要应用道路结构中的表面层和应力吸收层中,而大量使用废旧轮胎,既节约了能源,也有利于环境保护。

2 橡胶沥青的主要性能

2.1 具有较高的粘度

作为沥青高温稳定性的重要指标,粘性的高低决定着沥青的质量的差异,由于橡胶沥青中夹杂着一定量的胶粉,使得其具有较高的粘性,不仅增强了抗变形能力,还使得沥青与碎石的粘接力得到加强,因而封水也等到进一步提高。

2.2 抗老化性、抗疲劳性能

橡胶沥青中胶粉的加入使得沥青的防氧化、抗老化及热稳定性能有了很大的提升,因为胶结料含量高、油膜厚以及轮胎中含有抗氧化剂,故提高了道路抗老化、抗氧化能力;同时橡胶自身所具有的较好的弹性,也使沥青路面具有一定的柔性并扩大了其抗高温的温度区间范围,以及抗裂纹、耐疲劳能力,进而延长了道路的使用寿命

2.3 行车的安全性和舒适性

由于橡胶沥青中橡胶的塑性变形,优异的抗车辙永久变形能力,使得橡胶路面具有柔性,当汽车由于路面不平整而与地面产生轻微碰撞的时候,此时橡胶可以起到很好的缓冲作用,并缩短了制动距离,除此之外,橡胶中的炭黑能够使路面黑色长期保存,与标线的对比度高,提高了道路的安全性。

2.4 良好的低温性能

沥青的低温性能主要体现在道路在较低温度是路面的脆性及抗裂性,而较强的低温柔韧性减轻了路面的温度敏感性。

2.5 降低噪音的性能

由于橡胶沥青在中本身具有的弹性以及开级配合混合材料和在路面上平整的施工可以对汽车在路面行驶的时所发出噪音进行有效的降低。而正是由于这一特性橡胶沥青应经许多城市列为市政建设规划中必备的道路建筑材料。据调查显示,在橡胶沥青路面,行车车速达到40-100km/h时,由于其自身的特性将对所产生的噪音降低3-9d B,也就是说相当于减少80%的车流量,因此可见,它是城市道路规划中不可或缺的环保节能材料。

3 橡胶沥青在工程上的应用

橡胶沥青最基本的应用主要是生产橡胶沥青混凝土,同时还可以在应力吸收中间层、应力吸收层、路面防水材料及填峰料等方面有所作为。当前我国的橡胶沥青的应用范围主要有以下几点:

3.1 罩面工程

当今,国际上公认的最佳防反射裂缝的有效方案就是在铣刨、填缝、整治、调平后的路面上铺上橡胶沥青应力吸收层,正是利用橡胶沥青所具有的粘接性能,使得水泥路面与加铺层之间的粘接性加强,与此同时,大量的橡胶沥青与一颗颗碎石粒进行强力的粘合,得到厚约1cm的弹性防裂层,进而阻止了底部路面的一些裂缝向上传播,而橡胶沥青中高含量、高弹性的胶结材料,使得路面的抗裂缝能力及抗疲劳裂缝能加强,并提供了粘接、防水和填缝的作用。

3.2 应用于路面防水

在路面的应力层铺上大量的橡胶沥青,会形成约3mm的沥青膜,在雨天会阻止雨水向下渗透,进而保护路面基层,再者,在应力层上面铺上大量的沥青混合材料,正是橡胶沥青用于沥青混合料的作用,由于施工厚度薄,施工迅速,进而缩短了施工时间,同时这些材料将与橡胶沥青发生二次融化,然后再通过橡胶沥青洒布车、碎石撒铺车、胶轮压路机等对路面压实后将混合材料充分的压实到底部的缝隙中,从而阻止了水分的向下渗透。

3.3 应用于严寒地区

我国东北地区及西部地区,在冬季极度寒冷,有时最低温度可达-40℃,在这种恶劣的环境下一般路面很难抵抗的住,往往会引温度大幅度收缩而产生裂缝。而橡胶沥青的在这些地域应用,利用其自身具有的低温抗裂性能,可以减少温度急剧收缩而引起裂痕的扩展与发生。

3.4 应用于城市道路,降低噪音

从上文可知,橡胶沥青材料与普通的沥青相比可降低3-6d B的噪音,之所以能够减少噪音是由于橡胶沥青中的均匀分布着轮胎胶粉,而汽车在行驶中,轮胎与这些高弹性的胶粉接触,他们也属于同种材料,并能够吸收轮胎的震动机冲击,因此有效的降低了路面与轮胎的振动噪声。

3.5 用于大型道路建筑

目前,我国最常见的路面损坏类型就是过大车辙,这一方面是由于的货车超重行驶所引起的;另一方面是全球气候正在变暖,使得部分地区的高温季节有所延长。而橡胶沥青的高稳定性及高弹性,可以有效的缓解这些因素造成的损害。

4 结语

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