專利名稱：一種硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備技術(shù)，特別涉及橡膠標(biāo) 準(zhǔn)物質(zhì)的制備技術(shù)。
二背景技術(shù)：
橡膠硫化是橡膠工業(yè)生產(chǎn)加工的一個(gè)重要工藝過(guò)程，通過(guò)硫化，橡膠從線 形結(jié)構(gòu)變成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而獲得寶貴的物理機(jī)械性能，成為有價(jià)值的工程 材料。硫化過(guò)程的工藝參數(shù)直接關(guān)系到工程材料質(zhì)量。
硫化儀用于確定硫化工藝參數(shù)，是橡膠工業(yè)生產(chǎn)、科研、開發(fā)等必不可少 的重要工具。硫化儀可以研究硫化動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，進(jìn)行配方實(shí)驗(yàn)；硫化儀可以從 生產(chǎn)中各個(gè)批次的原材料或混煉膠質(zhì)量產(chǎn)生微小差異所引起的硫化曲線變化 中，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的失誤，從而起到控制產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減少?gòu)U料損 失、減少質(zhì)量事故等重要作用。
關(guān)于硫化儀的檢定，我國(guó)化工部于1991年制定了一個(gè)JJG (化)101-91的 專業(yè)部門檢定規(guī)程，是針對(duì)有轉(zhuǎn)子硫化儀的。規(guī)程中使用游標(biāo)卡尺、外徑千分 尺、專用轉(zhuǎn)矩標(biāo)定器、專用砝碼、百分表、秒表、專用測(cè)溫裝置、負(fù)荷傳感器 等多種計(jì)量檢定器具，定期(檢定周期為一年)檢定儀器模腔和轉(zhuǎn)子尺寸、轉(zhuǎn) 矩測(cè)量系統(tǒng)、頻率、溫度、合模力等，在一定程度上對(duì)儀器的量傳保證是有效 的，但是卻存在即使這樣的分項(xiàng)檢定合格，儀器的綜合性能指標(biāo)不一定合格的 問(wèn)題。例如，儀器采用的模腔彈性壁的工作狀況的好壞對(duì)結(jié)果有直接影響；轉(zhuǎn) 子的表面污垢、磨損；振幅角在長(zhǎng)期的來(lái)回振蕩中，由于機(jī)械松動(dòng)或轉(zhuǎn)矩增大 而使振幅減小等因素造成的角度變化；記錄系統(tǒng)的工作不正常等。這些因素通 過(guò)分項(xiàng)檢定無(wú)法發(fā)現(xiàn)，但這些因素對(duì)儀器的測(cè)量結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生影響。而無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀的檢定規(guī)程目前國(guó)內(nèi)還沒有。
硫化儀的精確性主要靠扭矩標(biāo)準(zhǔn)來(lái)證明。另一方面，為了證明硫化儀的精 確性，在試驗(yàn)?zāi)骋幌鹉z膠料將使用一種以前的膠料作為參比膠料。由于橡膠膠 料通常都不具備足夠的貯存穩(wěn)定性，因此，到目前為止尚無(wú)國(guó)家承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)膠 料。通常情況下，橡膠膠料在室溫貯存時(shí)，硫化性能將會(huì)變化。
國(guó)外關(guān)于檢定硫化儀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究己經(jīng)取得了一定的成果，例如美國(guó)， 為了證明硫化儀的精確性，特別制備了一種丁苯橡膠混煉膠作為檢查硫化儀的
參比膠料，保存于一1(TC的條件下，但只在最初的三個(gè)月中，這種混煉膠的硫 化特性變化能夠保持在允許的范圍內(nèi)。 -
到目前為止，國(guó)內(nèi)、國(guó)外公開發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中未見此類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，尚屬 空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有良好貯存穩(wěn)定性的混煉橡膠作為硫化性能檢 驗(yàn)儀器校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，以氟橡膠作為主體(以下稱作氟橡膠)，以二 氧化硅/炭黑作填充體系，采用雙酚硫化體系，以堿土金屬氧化物、氫氧化物為 吸酸劑，采用兩步混煉工藝進(jìn)行加工，在預(yù)混煉階段硫化促進(jìn)劑和硫化劑分別 與氟橡膠混煉，然后對(duì)預(yù)混煉橡膠進(jìn)行二次混煉，得到室溫下具有穩(wěn)定的硫化 時(shí)間(T90)和扭矩值的混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，硫化時(shí)間T90為7 18min,扭矩12 28 dN m，采用兩步混煉法制備，膠料質(zhì)量組成至少包括 混煉膠A:
氟橡膠 100 增塑劑 2 5 填充劑 5 30雙酚類硫化劑 吸酸劑
混煉膠B: 氟橡膠 增塑劑 填充劑
硫化促進(jìn)劑BPP
2 12 5 30
100 2 5 5 30 0. 1 2. 0
預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B的混合比例以基膠計(jì)為1. 2:1 1:1. 2。 本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，預(yù)混煉膠A膠料質(zhì) 量組成至少包括
氟橡膠 100 增塑劑 2 5 填充劑 5-20 雙酚類硫化劑 5-10 吸酸劑 5 30 本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，預(yù)混煉膠B膠料質(zhì) 量組成至少包括
氟橡膠 100 增塑劑 2 5 填充劑 5-20 硫化促進(jìn)劑BPP 0. 1 2.0。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉 膠B的混合比例以基膠計(jì)為1: 1。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用氟橡膠選自二元 氟橡膠或三元氟橡膠中的一種或兩種及兩種以上的混合體系。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用填充劑為白炭黑、炭黑的中的一種或兩種及兩種以上的混合體系。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用增塑劑為礦蠟、 動(dòng)物蠟、植物蠟中的一種或兩種及兩種以上的混合體系。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用雙酚類硫化劑選
自雙酚A、雙酚AF中的一種或兩種及兩種以上的混合體系。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用吸酸劑為金屬氧 化物與氫氧化物的混合物。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備方法，采用兩步
法混煉工藝
第一步分別制備預(yù)混煉膠A、預(yù)混煉膠B，在開煉機(jī)上將氟橡膠塑煉2 3 分鐘，分別按配比加入助劑，在80 10(TC條件下混煉3 5分鐘，降溫至60 7(TC下片，得到預(yù)混煉膠A、預(yù)混煉膠B;
第二步將預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B按基膠1: 1的比例在開煉機(jī)上包輥后，
混煉均勻，薄通8 10次下片制得混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)膠料，剪裁后得到本發(fā)明涉 及的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，常溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)異， 具有穩(wěn)定的扭矩值，和硫化時(shí)間，常溫儲(chǔ)存一年特征量值變化不超過(guò)10%。該標(biāo) 準(zhǔn)物質(zhì)使用方便等，適用于橡膠硫化儀的檢定或校準(zhǔn)等場(chǎng)合。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí) 施例中除非另有說(shuō)明外，份數(shù)以質(zhì)量份計(jì)。
實(shí)施例一
將100份F26氟橡膠在開煉機(jī)上塑煉2 3分鐘，加入5份硬酯酸、8份雙 酚AF、 IO份沉淀法二氧化硅、10份N990炭黑、6份氧化鎂、12份氫氧化鈣在80 10(TC條件下混煉3 5分鐘，降溫至60 7(TC下片，得到預(yù)混煉膠A。
將100份F26氟橡膠在開煉機(jī)上塑煉2 3分鐘，加入5份硬酯酸、10份沉
淀法二氧化硅、10份N990炭黑、1.5份BPP促進(jìn)劑在80 100。C條件下混煉4
分鐘，降溫至60 7(TC下片，得到預(yù)混煉膠B。
按基膠l: l的比例，將預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B在開煉機(jī)上包輥，混煉均
勻，薄通10次下片制得混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)物料，剪裁成直徑45mm的圓片得到本
發(fā)明涉及的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件145°C、30分鐘，最大扭矩為13dN m，
硫化時(shí)間T90為10min。常溫儲(chǔ)存12個(gè)月，扭矩變化3%。
實(shí)施例二
預(yù)混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括100份F246氟橡膠、5份硬酯酸、 4份雙酚AF硫化劑、20份沉淀法二氧化硅、10份N990炭黑、6份氧化鎂、12 份氫氧化鈣。
預(yù)混煉膠B包括100份F246氟橡膠、5份硬酯酸、20份沉淀法二氧化
硅、10份N990炭黑、0.8份BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1.1: 1。 混煉條件80 9(TC下混煉5分，溫度降至6(TC下片；二次混煉階段薄通8下片。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件145t、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為15dN m，硫化時(shí)間T90為18min。常溫儲(chǔ)存期12個(gè)月，硫化時(shí)間變 化6%。
實(shí)施例三
預(yù)混煉階段混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括70份F26氟橡膠、30份F246氟橡膠、5份N990炭黑、3份礦蠟、IO份雙酚AF硫化劑、10份氧化鎂、 20份氫氧化鈣。
預(yù)混煉膠B包括70份F46氟橡膠、30份F246氟橡膠、3份礦蠟、5份
N990炭黑、2份BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1: 1。 混煉條件90 10(TC下混煉3分鐘，溫度降至7(TC下片；二次混煉階段薄
通9遍下片。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件145"C、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為12dN m，硫化時(shí)間T90為12min。常溫儲(chǔ)存12個(gè)月，扭矩變化3%。
實(shí)施例四
預(yù)混煉階段混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括100份F26氟橡膠、5份 棕櫚蠟、30份二氧化硅、2份雙酚A硫化劑、2份氧化鎂、3份氫氧化鈣。
預(yù)混煉膠B包括100份F246氟橡膠、5份棕櫚蠟、30份二氧化硅、0.1 份BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1: 1.2。
混煉條件同實(shí)施例一。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件17(TC、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為17dN m，硫化時(shí)間T90為13min。常溫儲(chǔ)存期12個(gè)月，硫化時(shí)間變 化8%。
實(shí)施例五
預(yù)混煉階段混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括100份F26氟橡膠、2份 棕櫚蠟、2份蜂蠟、6份雙酚A硫化劑、5份N550炭黑、6份氧化鋅、12份氫氧 化鋇。
9預(yù)混煉膠B包括100份F246氟橡膠、2份棕櫚蠟、2份蜂蠟、5份N550 炭黑、1.2份BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1: 1.1。 混煉條件同實(shí)施例一。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件155。C、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為13dN'm，硫化時(shí)間T90為9min。常溫儲(chǔ)存12個(gè)月，扭矩變化4%。
實(shí)施例六
預(yù)混煉階段混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括100份F26氟橡膠、2份 棕櫚蠟、IO份雙酚AF硫化劑、10份N990炭黑、4份氧化鎂、8份氫氧化鈣。
預(yù)混煉膠B包括100份F46氟橡膠、2份棕櫚蠟、10份N990炭黑、2份 BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1. 2: 1. 1。 混煉條件同實(shí)施例三。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件155"C、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為15dN'm,硫化時(shí)間T90為8min。常溫儲(chǔ)存12個(gè)月，扭矩變化4%。
實(shí)施例七
預(yù)混煉階段混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括100份F26氟橡膠、3份 棕櫚蠟、12份雙酚AF硫化劑、20份N990炭黑、10份二氧化硅、5份氧化鎂、 IO份氫氧化鈣。
預(yù)混煉膠B包括100份F46氟橡膠、3份棕櫚蠟、20份N990炭黑、10 份二氧化硅、1份BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1.05: 1。 混煉條件同實(shí)施例三。采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件155-C、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為25dN m，硫化時(shí)間T90為7min。常溫儲(chǔ)存期12個(gè)月，硫化時(shí)間變 化6%。
實(shí)施例八
預(yù)混煉階段混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括100份F26氟橡膠、3份 石蠟、IO份雙酚AF硫化劑、20份N990炭黑、8份氧化鋅、16份氫氧化鎂。
預(yù)混煉膠B包括100份F46氟橡膠、3份石蠟蠟、20份N990炭黑、2份 BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1: 1.15。 混煉條件同實(shí)施例一。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件155'C、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為24dN m，硫化時(shí)間T90為8min。常溫儲(chǔ)存期12個(gè)月，硫化時(shí)間變 化5%。
實(shí)施例九
預(yù)混煉階段混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括100份F26氟橡膠、3份 蜂蠟、5份雙酚AF硫化劑、30份N990炭黑、6份氧化鎂、12份氫氧化鈣。
預(yù)混煉膠B包括100份F46氟橡膠、3份蜂蠟、30份N990炭黑、0. 5份 BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1: 1 。
混煉條件同實(shí)施例二。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件155"C、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為28dN，m，硫化時(shí)間T90為15min。常溫儲(chǔ)存期12個(gè)月，硫化時(shí)間變 化7%。實(shí)施例十
預(yù)混煉階段混煉膠配方組成，預(yù)混煉膠A包括100份F46氟橡膠、3份 蜂蠟、2份雙酚A硫化劑、2份雙酚AF硫化劑、10份N990炭黑、6份氧化鎂、 12份氫氧化鈣。
預(yù)混煉膠B包括100份F46氟橡膠、3份蜂蠟、10份N990炭黑、0. 5份 BPP硫化促進(jìn)劑。
二次混煉階段膠料組分包括預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B為1: 1 。 混煉條件同實(shí)施例一。
采用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試，試驗(yàn)條件155""C、硫化30分鐘。硫化橡膠的 最大扭矩為15dN"m，硫化時(shí)間T90為16min。常溫儲(chǔ)存12個(gè)月，扭矩變化5%。
權(quán)利要求
1一種硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，硫化時(shí)間T90為7～18min，扭矩12～28dN·m，采用兩步混煉法制備，膠料質(zhì)量組成至少包括預(yù)混煉膠A氟橡膠100增塑劑2～5填充劑5～30雙酚類硫化劑 2～12吸酸劑5～30預(yù)混煉膠B氟橡膠100增塑劑2～5填充劑5～30硫化促進(jìn)劑BPP 0.1～2.0預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B的混合比例以基膠計(jì)為1∶1.2～1.2∶1。
2.權(quán)利要求1所述硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，預(yù)混煉膠A膠料質(zhì)量 組成至少包括氟橡膠 100增塑劑 2 5填充劑 5-20雙酚類硫化劑 5-10吸酸劑 5 30
3.權(quán)利要求1所述硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，預(yù)混煉膠B膠料質(zhì)量 組成至少包括氟橡膠 100增塑劑2 5填充劑 5-20 硫化促進(jìn)劑BPP 0. 1 2.0。
4.權(quán)利要求1所述硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B的混合比例以基膠計(jì)為1:1. 2 1. 2:1 。
5.硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用氟橡膠選自二元氟橡膠或三元氟橡膠中的一種或兩種及兩種以上的混合體系。
6.權(quán)利要求1所述硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用填充劑為白炭黑、炭黑的中的一種或兩種及兩種以上的混合體系。
7.權(quán)利要求1所述硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用增塑劑為礦蠟、動(dòng)物蠟、植物蠟中的一種或兩種及兩種以上的混合體系。
8.權(quán)利要求1所述硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用雙酚類硫化劑選自雙酚A、雙酚AF中的一種或兩種及兩種以上的混合體系。
9.權(quán)利要求1所述硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，所用吸酸劑為金屬氧化物與氫氧化物的混合物。
10.權(quán)利要求1所述硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備方法，采用兩步法混煉工藝第一步分別制備預(yù)混煉膠A、預(yù)混煉膠B，在開煉機(jī)上將氟橡膠塑煉2 3 分鐘，分別按配比加入助劑，在80 10(TC條件下混煉3 5分鐘，降溫至60 7(TC下片，得到預(yù)混煉膠A、預(yù)混煉膠B;第二步將預(yù)混煉膠A與預(yù)混煉膠B按基膠1:1.2 1.2:1的比例在開煉機(jī) 上包輥后，混煉均勻，薄通8 10次下片制得混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)膠料，剪裁成直 徑45mm的圓片即為本發(fā)明涉及的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，硫化時(shí)間T90為7～18min，扭矩12～28dN·m，以氟橡膠作為主體(以下稱作氟橡膠)，以二氧化硅/炭黑作填充體系，采用雙酚類硫化體系，以堿土金屬氧化物、氫氧化物混合體系為吸酸劑，采用兩步混煉工藝進(jìn)行加工，硫化促進(jìn)劑和硫化劑分別在預(yù)混煉階段與氟橡膠混煉，然后對(duì)預(yù)混煉橡膠進(jìn)行二次混煉，得到室溫下具有穩(wěn)定的硫化時(shí)間(T90)和扭矩值的混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，常溫儲(chǔ)存一年特征量值變化不超過(guò)10％。本發(fā)明涉及的硫化儀檢定用氟橡膠混煉膠標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，常溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)異，使用方便等，適用于橡膠硫化儀的檢定或校準(zhǔn)等場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G01N1/28GK101581719SQ200910016048
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者吳立軍, 尤瑜升, 龐明磊, 杜華太, 柳洪超, 毛如增 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所