[发明专利]一种比较天然橡胶生胶热氧老化性能的流变学方法

说明书

本发明提供了一种比较天然橡胶生胶热氧老化性能的流变学方法，属于性能测试领域。本发明将天然橡胶生胶样品在同一老化温度下老化N种不同时间，得到N种老化样品，将所述N种老化样品在设定的应变下进行频率扫描，得到老化N种不同时间的生胶样品在M种频率下的储能模量G'subgt;t/subgt;；然后以同一老化时间不同频率下得到的G'subgt;t/subgt;的对数为纵坐标，以剪切速率的对数为横坐标进行线性拟合，分别得到不同老化时间对应的斜率k。之后再分别计算不同老化时间对应的斜率变化率S，以得到的S为纵坐标，所述老化时间t为横坐标进行拟合，得到斜率R；所述R值越大，天然橡胶生胶热氧老化性能越差。

技术领域

本发明涉及性能测试技术领域，尤其涉及一种比较天然橡胶生胶热氧老化性能的流变学方法。

背景技术

橡胶材料被广泛应用于建筑、汽车、电子器件密封、航空航天等各个领域。而由于橡胶材料，特别是天然橡胶，极易被老化，其使用寿命受到影响，进一步会影响到经济效益及生命财产。

橡胶加工分析仪是一种用于物理学、化学、材料科学、化学工程领域的物理性能测试仪器。其中的频率扫描功能可以在应变和温度保持不变的条件下，描绘胶料性能随频率的变化情况。例如，可以模拟轮胎在不同速度下的行驶情况，从而表征轮胎的使用性能。但现有技术中，并没有利用橡胶加工分析仪的频率扫描功能来评价天然橡胶的热氧老化性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种比较天然橡胶生胶热氧老化性能的流变学方法，本发明的流变学方法利用橡胶加工分析仪的频率扫描功能实现了对天然橡胶热氧老化性能的比较。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种比较天然橡胶生胶热氧老化性能的流变学方法，包括以下步骤：

将天然橡胶生胶样品在同一老化温度下老化N种不同时间，得到N种老化样品，将所述N种老化样品分别在M种频率下进行频率扫描，得到老化N种不同时间的生胶样品在M种频率下的储能模量G'_t；所述N≥4，M≥4；

以同一老化时间在M种频率下得到的G'_t的对数为横坐标，以剪切速率的对数为纵坐标进行线性拟合，分别得到不同老化时间对应的斜率k，老化时间为0的斜率记为k₀，老化时间不为0的斜率记为k_t，所述t为老化时间；所述剪切速率γ₀为实验设定的应变，ω＝2πf，单位rad/s；f为频率，单位为HZ，T为时间，单位为s；

分别计算不同老化时间对应的斜率变化率S：

以所述S为纵坐标，所述老化时间t为横坐标进行拟合，得到斜率R；

所述R越大，天然橡胶生胶热氧老化性能越差。

优选的，所述剪切速率

优选的，所述老化温度为100～120℃。

优选的，相邻两个不同老化时间的时间间隔为n小时，所述n为正整数。

优选的，当所述老化温度为100℃时，所述老化时间t≤48h；

当所述老化温度为120℃时，所述老化时间t≤10h。

优选的，当所述老化温度为100℃，天然橡胶生胶样品的厚度为5.8～6.2mm时，所述n≥6；当所述老化温度为120℃，天然橡胶生胶样品的厚度为5.8～6.2mm时，所述n≥2。

优选的，所述频率扫描的最低频率不高于0.01Hz，最高频率不低于1Hz。

优选的，所述频率扫描的频率范围为0.01～50Hz。

优选的，所述频率扫描的范围内每个数量级中频率的取点数不少于4个。