一种轮胎用橡胶加工性能的检测方法技术

本发明专利技术涉及一种轮胎用橡胶加工性能的检测方法。所述方法的检测步骤如下：(1)对生胶样品采用门尼粘度计进行门尼粘度测试；(2)对步骤(1)中测试出的门尼粘度值相近的同种生胶样品裁剪后，放入转矩流变仪中，拟合出生胶样品的幂律方程：lgη＝(A±0.03)lgγ+(B±0.06)；(3)满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡胶的流变性能合格。有益效果：本发明专利技术采用转矩流变仪毛细管挤出方法检测门尼粘度值相近的生胶体系材料，考察生胶在实际应用中密炼机混炼、挤出等不同剪切速率下橡胶的表观粘度，与现有方法相比，该方法对实际生产的结果更准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轮胎用橡胶检测方法，尤其涉及一种轮胎用橡胶加工性能的检测方法。
技术介绍
轮胎行业中考察合成橡胶加工性能的指标为生胶的门尼粘度值，而不同厂家、不同批次的同种橡胶体系材料，在实际应用中加工性能可能存在差异，造成混炼胶料的质量不合格现象。具体为，由于门尼粘度值的测试条件单一，温度为100℃，转子转速为2r/min，即剪切速率在1.31/s左右，但实际生产中的温度和剪切速率是变化的，而且要比门尼粘度测试的温度和剪切速率高，所以单一条件下测定材料的门尼粘度值不能很好的反应材料在加工过程中的使用性能，在实际生产中经常会出现门尼粘度值相近的不同厂家，或是同一厂家的不同批次的同种生胶材料，混炼胶料门尼粘度相差大，加工性能存在较大差异的现象。因此，有必要提出有效的技术方案，解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供一种精准性高的轮胎用橡胶加工性能的检测方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种轮胎用橡胶加工性能的检测方法，所述方法的检测步骤如下：(1)对生胶样品采用门尼粘度计进行门尼粘度测试；所述生胶样品选自同种合成橡胶的不同供应商或是相同供应商提供的不同批次的产品；所述生胶样品至少为50组；(2)对步骤(1)中测试出的门尼粘度值相近的同种生胶样品裁剪后，放入转矩流变仪中；在转矩流变仪上输入生胶样品的比重值，称量每个速率下的挤出质量，记录剪切粘度和剪切应力的数值，根据剪切速率和表观剪切粘度的数值，拟合出生胶样品的幂律方程；所述幂律方程如下：lgη＝(A±0.03)lgγ+(B±0.06)式中，η为表观剪切粘度，γ为剪切速率，A为n-1，所述n为非牛顿指数，B为LgK，所述K为剪切速度为0时的表观粘度；(3)满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡胶的流变性能合格；不满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡胶的流变性能不合格。优选的，所述转矩流变仪为单螺杆挤出、毛细管口模，毛细管口模的规格为L/D＝10、L/D＝20、L/D＝30、L/D＝40，挤出螺杆的转速为1r/min～30r/min，挤出温度为110℃～170℃，并且每个挤出速率下保持时间为60s。优选的，所述生胶样品为天然橡胶或合成橡胶；所述合成橡胶为顺丁橡胶，丁苯橡胶，三元乙丙橡胶或丁基橡胶。优选的，所述丁苯橡胶为溶聚丁苯橡胶或乳聚丁苯橡胶。所述溶聚丁苯橡胶为非充油溶聚丁苯橡胶或充油溶聚丁苯橡胶，所述乳聚丁苯橡胶为非充油乳聚丁苯橡胶或充油乳聚丁苯橡胶。优选的，所述转矩流变仪为混炼机型转矩流变仪。有益效果：本专利技术采用转矩流变仪毛细管挤出方法检测门尼粘度值相近的生胶体系材料，考察生胶在实际应用中密炼机混炼、挤出等不同剪切速率下橡胶的表观粘度，与现有方法相比，该方法对实际生产的结果更准确。对于不同厂家、不同批次的同种合成橡胶拟合相应的方程，检测该种材料在实际生产中的加工性能，满足方程的材料被认为其混炼胶的加工性能相近，后续加工过程中不需要调整工艺，不满足方程的材料，虽然门尼粘度相近，但在实际加工过程中需要进行适当工艺条件的调整。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1为本专利技术实施例1的锦湖石化的非充油乳聚丁苯橡胶1502的剪切粘度与剪切速率的双对数曲线图；图2为本专利技术实施例2的齐鲁石化的非充油乳聚丁苯橡胶1502的剪切粘度与剪切速率的双对数曲线图；图3为本专利技术实施例3的扬子石化的非充油乳聚丁苯橡胶1502的剪切粘度与剪切速率的双对数曲线图；图4为本专利技术实施例4的吉林石化的非充油乳聚丁苯橡胶1502的剪切粘度与剪切速率的双对数曲线图；图5为本专利技术实施例5的锦湖石化的充油溶聚丁苯橡胶6270M的剪切粘度与剪切速率的双对数曲线图；图6为本专利技术实施例6的LG化学的充油溶聚丁苯橡胶2550的剪切粘度与剪切速率的双对数曲线图。具体实施方式本专利技术涉及一种轮胎用橡胶加工性能的检测方法，所述方法的检测步骤如下：(1)对生胶样品采用门尼粘度计进行门尼粘度测试；所述生胶样品选自同种生胶的不同供应商或是相同供应商提供的不同批次的产品；所述生胶样品至少为50组；(2)对步骤(1)中测试出的门尼粘度值相近(所述相近指的是标准值±3的区间值)的同种生胶样品裁剪后，放入转矩流变仪中；在转矩流变仪上输入生胶样品的比重值，称量每个速率下的挤出质量，记录剪切粘度和剪切应力的数值，根据剪切速率和表观剪切粘度的数值，拟合出生胶样品的幂律方程；所述幂律方程如下：lgη＝(A±0.03)lgγ+(B±0.06)式中，η为表观剪切粘度，γ为剪切速率，A为n-1，所述n为非牛顿指数，B为LgK，所述K为剪切速度为0时的表观粘度；(3)满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡胶的流变性能合格；不满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡胶的流变性能不合格。作为本专利技术的一个实施例，所述转矩流变仪为单螺杆挤出、毛细管口模；其中以下参数的使用，对于本专利技术轮胎用橡胶加工性能的检测方法的准确度来说是重要的，具体的：毛细管口模的规格为L/D＝10、L/D＝20、L/D＝30、L/D＝40，挤出螺杆的转速为1r/min～30r/min，挤出温度为110℃～170℃，并且每个挤出速率下保持时间为60s。本专利技术采用转矩流变仪毛细管挤出模式可以测量不同温度，不同剪切速率下的剪切应力和表观剪切粘度，通过设置螺杆的转速和使用不同长径比的毛细管，可以达到0～500S-1的剪切速率，可涵盖密炼机混炼和挤出加工过程的剪切速率的范围，根据大量实验，得出不同种材料幂律方程及系数范围，准确预测橡胶在实际生产中的加工稳定性能。作为本专利技术的一个实施例，所述生胶样品为天然橡胶或合成橡胶；所述合成橡胶为顺丁橡胶，丁苯橡胶，三元乙丙橡胶或丁基橡胶。优选的，所述丁苯橡胶为溶聚丁苯橡胶或乳聚丁苯橡胶；优选的，所述溶聚丁苯橡胶为非充油溶聚丁苯橡胶或充油溶聚丁苯橡胶，所述乳聚丁苯橡胶为非充油乳聚丁苯橡胶或充油乳聚丁苯橡胶。轮胎用橡胶是典型的聚合物，随着剪切速率的增大，聚合物的表观粘度减小，这种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎用橡胶加工性能的检测方法，其特征在于，所述方法的检测步骤如下：(1)对生胶样品采用门尼粘度计进行门尼粘度测试；(2)对步骤(1)中测试出的门尼粘度值相近的同种生胶样品裁剪后，放入转矩流变仪中；在转矩流变仪上输入生胶样品的比重值，称量每个速率下的挤出质量，记录剪切粘度和剪切应力的数值，根据剪切速率和表观剪切粘度的数值，拟合出生胶样品的幂律方程；所述幂律方程如下：lgη＝(A±0.03)lgγ+(B±0.06)式中，η为表观剪切粘度，γ为剪切速率，A为n‑1，所述n为非牛顿指数，B为LgK，所述K为剪切速度为0时的表观粘度；(3)满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡胶的流变性能合格；不满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡胶的流变性能不合格。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎用橡胶加工性能的检测方法，其特征在于，所述方法的检
测步骤如下：
(1)对生胶样品采用门尼粘度计进行门尼粘度测试；
(2)对步骤(1)中测试出的门尼粘度值相近的同种生胶样品裁剪后，
放入转矩流变仪中；在转矩流变仪上输入生胶样品的比重值，称量每个速率
下的挤出质量，记录剪切粘度和剪切应力的数值，根据剪切速率和表观剪切
粘度的数值，拟合出生胶样品的幂律方程；
所述幂律方程如下：
lgη＝(A±0.03)lgγ+(B±0.06)
式中，η为表观剪切粘度，γ为剪切速率，A为n-1，所述n为非牛顿
指数，B为LgK，所述K为剪切速度为0时的表观粘度；
(3)满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡胶的流
变性能合格；不满足步骤(2)所述生胶样品的幂律方程，则所述轮胎用橡
胶的流变性能不合格。
2.如权利要求1所述的轮胎用橡胶加工性能的检测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，董文敏，何子锋，陈雪梅，米彦青，
申请(专利权)人：山东玲珑轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37