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专利号: 201510556419X
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种白炭黑吸油性检测方法,其特征在于在炭黑和白炭黑吸油性检测装置中进行,先启动主机加热一号搅拌器转子和二号搅拌器转子到设定温度并保温,打开混合槽盖,在混合槽中加入检测设定量的白炭黑,通过主机设定一号搅拌器转子和二号搅拌器转子的转速和转动时间,然后同时打开调节为相同滴定速度的与输油管连通的外接的滴定仪和与输偶联剂管连通的外接的滴定仪,通过混合槽盖上左右两侧的输料孔向混合槽中滴入设定量的油和偶联剂,测试结束后关闭滴定仪,读取白炭黑的吸油值和最大力矩,打开混合槽盖,取出混合槽壁,开启混合槽,把白炭黑、油和偶联剂的残渣排入收集槽,合上混合槽壁,通过拉手拉出收集槽,清除收集槽中的白炭黑、油和偶联剂的残渣后,将收集槽放回主机,实现白炭黑吸油性的检测;炭黑和白炭黑吸油性检测装置的主体结构包括主机、输油管、一号搅拌器转子、混合槽盖、二号搅拌器转子、输偶联剂管、混合槽壁、混合槽、固定板、主机板、收集槽、拉手、导柱和输料孔;主机板上固定设置有内部写有控制程序的主机,主机由装有应用程序的计算机构成,主机的上部对称式设置有混合槽壁和导柱,混合槽固定设置在混合槽壁内并通过导柱固定在主机板上,混合槽上安装有混合槽盖,混合槽盖上左右两侧分别固定设置有连通混合槽内外的输料孔,混合槽的内部左右两侧对称式设置有一号搅拌器转子和二号搅拌器转子,一号搅拌器转子和二号搅拌器转子与主机电信息连接,主机的下部设置有抽屉式结构的收集槽,收集槽上固定设置有拉手;主机板的左右两侧分别设置有固定板,输油管通过左侧的固定板固定连接在主机板的左侧,输油管的上端对准左侧的输料孔,输油管的下端与外接的滴定仪连通,输偶联剂管通过右侧的固定板固定连接在主机板的右侧,输偶联剂管的上端对准右侧的输料孔,输偶联剂管的下端与外接的滴定仪连通;各部件配合构成的炭黑和白炭黑吸油性检测装置,实现检测炭黑和白炭黑的吸油性。

2.根据权利要求1所述的白炭黑吸油性检测方法,其特征在于所述的油是邻苯二甲酸二丁酯,偶联剂是液态硅烷偶联剂;油和硅烷偶联剂的滴入速度相同,以保证检测到的白炭黑吸油性准确性;在混炼中白炭黑与硅烷偶联剂反应改性后与胶料混合,白炭黑和硅烷偶联剂反应后能充分浸润和分散填充剂,减弱白炭黑获取硫化体系配合剂的趋势,减小填充剂与填充剂之间的网络引力,降低胶料粘度和改善胶料加工性;白炭黑、油和硅烷偶联剂在设定温度下反应改性后测得的吸油性最准确,同时能够检测到白炭黑吸油和偶联剂后的最大力矩,判断白炭黑补强性的强弱,提高白炭黑吸油性检测的精确性和效率。

3.根据权利要求1所述的白炭黑吸油性检测方法,其特征在于设置A、B、C和D四个变量,A是一号搅拌器转子和二号搅拌器转子是否加热:1表示加热,2表示不加热;B是加入邻苯二甲酸二丁酯和Si-69液态硅烷偶联剂的顺序:1表示邻苯二甲酸二丁酯和Si-69液态硅烷偶联剂一起加入,2表示先加Si-69液态硅烷偶联剂后加邻苯二甲酸二丁酯,3表示先加邻苯二甲酸二丁酯后加Si-69液态硅烷偶联剂;C是是否加热白炭黑:1表示不加热,2表示加热;D是加入白炭黑的种类:1表示恒成硅,2表示确成硅,3表示实验室用的1165;将A、B、C和D四个变量输入到origin软件中,生成恒成硅和确成硅的正交实验表和综合正交实验表,根据综合正交试验表的实验变量组合依次进行实验,每次实验前校准炭黑和白炭黑吸油值检测装置,测试B变量时以测试曲线达到终点为交换的基准;实验结果表明:恒成硅的最佳测试条件是A1B1C1,确成硅的最佳测试条件是A1B3C1,实验用1165的最佳测试条件是A1B2C1,综合实验的最佳测试条件是A1B2C1D1,根据实验数据,配合正交软件的分析,找到测试不同种类白炭黑的最佳方案,得到恒成硅、确成硅和实验用1165对混炼胶的补强性和最大扭矩影响程度,一号搅拌器转子和二号搅拌器转子加热到175℃和白炭黑不加热是每种白炭黑测试的必要条件,先加Si-69液态硅烷偶联剂后加邻苯二甲酸二丁酯对最大扭矩影响程度最大;

利用RPA2000进行形变扫描测试实验得到G’验证以上结果后表明测试白炭黑的条件为一号搅拌器转子和二号搅拌器转子加热到175℃、白炭黑不加热和先加Si-69液态硅烷偶联剂后加邻苯二甲酸二丁酯时,白炭黑的补强性能最可靠,与正交实验表实验得到的结果相符。

4.根据权利要求1所述的白炭黑吸油性检测方法,其特征在于检测原理是白炭黑粒子的聚集程度影响白炭黑炼胶的工艺过程和硫化胶的使用性能,白炭黑聚集体的空隙容积取决于白炭黑粒子的聚集程度,空隙容积来源于白炭黑吸收油的体积,白炭黑吸油值能够作为白炭黑粒子聚集程度的度量;当邻苯二甲酸二丁酯和Si-69液态硅烷偶联剂不断滴在白炭黑试样上,随着白炭黑试样吸油量的增加,白炭黑、邻苯二甲酸二丁酯和Si-69液态硅烷偶联剂形成的混合物料从自由流动状态变成半塑性的团聚物,混合物料的黏度传送到主机的扭矩传感系统中,当曲线到达终点时,关闭恒速滴定器和主机,读取最大扭矩值,比较得到各种白炭黑结构补强性能的强弱。