专利名称：一种硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质及其制备方法
技术领域：
本发明属于化学计量技术领域，涉及标准物质制备技术，特别涉及橡胶标 准物质的制备技术。
二背景技术：
橡胶硫化是橡胶工业生产加工的一个重要工艺过程，通过硫化，橡胶从线 形结构变成立体网状结构，从而获得宝贵的物理机械性能，成为有价值的工程 材料。硫化过程的工艺参数直接关系到工程材料质量。
硫化仪用于确定硫化工艺参数，是橡胶工业生产、科研、开发等必不可少 的重要工具。硫化仪可以研究硫化动力学问题，进行配方实验；硫化仪可以从 生产中各个批次的原材料或混炼胶质量产生微小差异所引起的硫化曲线变化 中，发现生产中的失误，从而起到控制产品质量、提高生产效率、减少废料损 失、减少质量事故等重要作用。
关于硫化仪的检定，我国化工部于1991年制定了一个JJG (化)101-91的 专业部门检定规程，是针对有转子硫化仪的。规程中使用游标卡尺、外径千分 尺、专用转矩标定器、专用砝码、百分表、秒表、专用测温装置、负荷传感器 等多种计量检定器具，定期(检定周期为一年)检定仪器模腔和转子尺寸、转 矩测量系统、频率、温度、合模力等，在一定程度上对仪器的量传保证是有效 的，但是却存在即使这样的分项检定合格，仪器的综合性能指标不一定合格的 问题。例如，仪器采用的模腔弹性壁的工作状况的好坏对结果有直接影响；转 子的表面污垢、磨损；振幅角在长期的来回振荡中，由于机械松动或转矩增大 而使振幅减小等因素造成的角度变化；记录系统的工作不正常等。这些因素通 过分项检定无法发现，但这些因素对仪器的测量结果都会产生影响。而无转子硫化仪的检定规程目前国内还没有。
硫化仪的精确性主要靠扭矩标准来证明。另一方面，为了证明硫化仪的精 确性，在试验某一橡胶胶料将使用一种以前的胶料作为参比胶料。由于橡胶胶 料通常都不具备足够的贮存稳定性，因此，到目前为止尚无国家承认的标准胶 料。通常情况下，橡胶胶料在室温贮存时，硫化性能将会变化。
国外关于检定硫化仪标准物质的研究己经取得了一定的成果，例如美国， 为了证明硫化仪的精确性，特别制备了一种丁苯橡胶混炼胶作为检查硫化仪的
参比胶料，保存于一1(TC的条件下，但只在最初的三个月中，这种混炼胶的硫 化特性变化能够保持在允许的范围内。 -
到目前为止，国内、国外公开发布的标准物质中未见此类标准物质，尚属 空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有良好贮存稳定性的混炼橡胶作为硫化性能检 验仪器校准的标准物质。
本发明的目的是这样实现的，以氟橡胶作为主体(以下称作氟橡胶)，以二 氧化硅/炭黑作填充体系，采用双酚硫化体系，以碱土金属氧化物、氢氧化物为 吸酸剂，采用两步混炼工艺进行加工，在预混炼阶段硫化促进剂和硫化剂分别 与氟橡胶混炼，然后对预混炼橡胶进行二次混炼，得到室温下具有稳定的硫化 时间(T90)和扭矩值的混炼胶标准物质。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，硫化时间T90为7 18min,扭矩12 28 dN m，采用两步混炼法制备，胶料质量组成至少包括 混炼胶A:
氟橡胶 100 增塑剂 2 5 填充剂 5 30双酚类硫化剂 吸酸剂
混炼胶B: 氟橡胶 增塑剂 填充剂
硫化促进剂BPP
2 12 5 30
100 2 5 5 30 0. 1 2. 0
预混炼胶A与预混炼胶B的混合比例以基胶计为1. 2:1 1:1. 2。 本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，预混炼胶A胶料质 量组成至少包括
氟橡胶 100 增塑剂 2 5 填充剂 5-20 双酚类硫化剂 5-10 吸酸剂 5 30 本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，预混炼胶B胶料质 量组成至少包括
氟橡胶 100 增塑剂 2 5 填充剂 5-20 硫化促进剂BPP 0. 1 2.0。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，预混炼胶A与预混炼 胶B的混合比例以基胶计为1: 1。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用氟橡胶选自二元 氟橡胶或三元氟橡胶中的一种或两种及两种以上的混合体系。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用填充剂为白炭黑、炭黑的中的一种或两种及两种以上的混合体系。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用增塑剂为矿蜡、 动物蜡、植物蜡中的一种或两种及两种以上的混合体系。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用双酚类硫化剂选
自双酚A、双酚AF中的一种或两种及两种以上的混合体系。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用吸酸剂为金属氧 化物与氢氧化物的混合物。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质的制备方法，采用两步
法混炼工艺
第一步分别制备预混炼胶A、预混炼胶B，在开炼机上将氟橡胶塑炼2 3 分钟，分别按配比加入助剂，在80 10(TC条件下混炼3 5分钟，降温至60 7(TC下片，得到预混炼胶A、预混炼胶B;
第二步将预混炼胶A与预混炼胶B按基胶1: 1的比例在开炼机上包辊后，
混炼均匀，薄通8 10次下片制得混炼胶标准物质胶料，剪裁后得到本发明涉 及的标准物质。
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，常温储存稳定性优异， 具有稳定的扭矩值，和硫化时间，常温储存一年特征量值变化不超过10%。该标 准物质使用方便等，适用于橡胶硫化仪的检定或校准等场合。
具体实施例方式
下面结合实施例对发明内容作进一步说明，但不作为对本发明的限制。实 施例中除非另有说明外，份数以质量份计。
实施例一
将100份F26氟橡胶在开炼机上塑炼2 3分钟，加入5份硬酯酸、8份双 酚AF、 IO份沉淀法二氧化硅、10份N990炭黑、6份氧化镁、12份氢氧化钙在80 10(TC条件下混炼3 5分钟，降温至60 7(TC下片，得到预混炼胶A。
将100份F26氟橡胶在开炼机上塑炼2 3分钟，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促进剂在80 100。C条件下混炼4
分钟，降温至60 7(TC下片，得到预混炼胶B。
按基胶l: l的比例，将预混炼胶A与预混炼胶B在开炼机上包辊，混炼均
匀，薄通10次下片制得混炼胶标准物质物料，剪裁成直径45mm的圆片得到本
发明涉及的标准物质。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件145°C、30分钟，最大扭矩为13dN m，
硫化时间T90为10min。常温储存12个月，扭矩变化3%。
实施例二
预混炼胶配方组成，预混炼胶A包括100份F246氟橡胶、5份硬酯酸、 4份双酚AF硫化剂、20份沉淀法二氧化硅、10份N990炭黑、6份氧化镁、12 份氢氧化钙。
预混炼胶B包括100份F246氟橡胶、5份硬酯酸、20份沉淀法二氧化
硅、10份N990炭黑、0.8份BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1.1: 1。 混炼条件80 9(TC下混炼5分，温度降至6(TC下片；二次混炼阶段薄通8下片。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件145t、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为15dN m，硫化时间T90为18min。常温储存期12个月，硫化时间变 化6%。
实施例三
预混炼阶段混炼胶配方组成，预混炼胶A包括70份F26氟橡胶、30份F246氟橡胶、5份N990炭黑、3份矿蜡、IO份双酚AF硫化剂、10份氧化镁、 20份氢氧化钙。
预混炼胶B包括70份F46氟橡胶、30份F246氟橡胶、3份矿蜡、5份
N990炭黑、2份BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1: 1。 混炼条件90 10(TC下混炼3分钟，温度降至7(TC下片；二次混炼阶段薄
通9遍下片。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件145"C、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为12dN m，硫化时间T90为12min。常温储存12个月，扭矩变化3%。
实施例四
预混炼阶段混炼胶配方组成，预混炼胶A包括100份F26氟橡胶、5份 棕榈蜡、30份二氧化硅、2份双酚A硫化剂、2份氧化镁、3份氢氧化钙。
预混炼胶B包括100份F246氟橡胶、5份棕榈蜡、30份二氧化硅、0.1 份BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1: 1.2。
混炼条件同实施例一。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件17(TC、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为17dN m，硫化时间T90为13min。常温储存期12个月，硫化时间变 化8%。
实施例五
预混炼阶段混炼胶配方组成，预混炼胶A包括100份F26氟橡胶、2份 棕榈蜡、2份蜂蜡、6份双酚A硫化剂、5份N550炭黑、6份氧化锌、12份氢氧 化钡。
9预混炼胶B包括100份F246氟橡胶、2份棕榈蜡、2份蜂蜡、5份N550 炭黑、1.2份BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1: 1.1。 混炼条件同实施例一。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件155。C、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为13dN'm，硫化时间T90为9min。常温储存12个月，扭矩变化4%。
实施例六
预混炼阶段混炼胶配方组成，预混炼胶A包括100份F26氟橡胶、2份 棕榈蜡、IO份双酚AF硫化剂、10份N990炭黑、4份氧化镁、8份氢氧化钙。
预混炼胶B包括100份F46氟橡胶、2份棕榈蜡、10份N990炭黑、2份 BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1. 2: 1. 1。 混炼条件同实施例三。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件155"C、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为15dN'm,硫化时间T90为8min。常温储存12个月，扭矩变化4%。
实施例七
预混炼阶段混炼胶配方组成，预混炼胶A包括100份F26氟橡胶、3份 棕榈蜡、12份双酚AF硫化剂、20份N990炭黑、10份二氧化硅、5份氧化镁、 IO份氢氧化钙。
预混炼胶B包括100份F46氟橡胶、3份棕榈蜡、20份N990炭黑、10 份二氧化硅、1份BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1.05: 1。 混炼条件同实施例三。采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件155-C、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为25dN m，硫化时间T90为7min。常温储存期12个月，硫化时间变 化6%。
实施例八
预混炼阶段混炼胶配方组成，预混炼胶A包括100份F26氟橡胶、3份 石蜡、IO份双酚AF硫化剂、20份N990炭黑、8份氧化锌、16份氢氧化镁。
预混炼胶B包括100份F46氟橡胶、3份石蜡蜡、20份N990炭黑、2份 BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1: 1.15。 混炼条件同实施例一。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件155'C、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为24dN m，硫化时间T90为8min。常温储存期12个月，硫化时间变 化5%。
实施例九
预混炼阶段混炼胶配方组成，预混炼胶A包括100份F26氟橡胶、3份 蜂蜡、5份双酚AF硫化剂、30份N990炭黑、6份氧化镁、12份氢氧化钙。
预混炼胶B包括100份F46氟橡胶、3份蜂蜡、30份N990炭黑、0. 5份 BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1: 1 。
混炼条件同实施例二。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件155"C、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为28dN，m，硫化时间T90为15min。常温储存期12个月，硫化时间变 化7%。实施例十
预混炼阶段混炼胶配方组成，预混炼胶A包括100份F46氟橡胶、3份 蜂蜡、2份双酚A硫化剂、2份双酚AF硫化剂、10份N990炭黑、6份氧化镁、 12份氢氧化钙。
预混炼胶B包括100份F46氟橡胶、3份蜂蜡、10份N990炭黑、0. 5份 BPP硫化促进剂。
二次混炼阶段胶料组分包括预混炼胶A与预混炼胶B为1: 1 。 混炼条件同实施例一。
采用无转子橡胶硫化仪测试，试验条件155""C、硫化30分钟。硫化橡胶的 最大扭矩为15dN"m，硫化时间T90为16min。常温储存12个月，扭矩变化5%。
权利要求
1一种硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，硫化时间T90为7～18min，扭矩12～28dN·m，采用两步混炼法制备，胶料质量组成至少包括预混炼胶A氟橡胶100增塑剂2～5填充剂5～30双酚类硫化剂 2～12吸酸剂5～30预混炼胶B氟橡胶100增塑剂2～5填充剂5～30硫化促进剂BPP 0.1～2.0预混炼胶A与预混炼胶B的混合比例以基胶计为1∶1.2～1.2∶1。
2.权利要求1所述硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，预混炼胶A胶料质量 组成至少包括氟橡胶 100增塑剂 2 5填充剂 5-20双酚类硫化剂 5-10吸酸剂 5 30
3.权利要求1所述硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，预混炼胶B胶料质量 组成至少包括氟橡胶 100增塑剂2 5填充剂 5-20 硫化促进剂BPP 0. 1 2.0。
4.权利要求1所述硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，预混炼胶A与预混炼胶B的混合比例以基胶计为1:1. 2 1. 2:1 。
5.硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用氟橡胶选自二元氟橡胶或三元氟橡胶中的一种或两种及两种以上的混合体系。
6.权利要求1所述硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用填充剂为白炭黑、炭黑的中的一种或两种及两种以上的混合体系。
7.权利要求1所述硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用增塑剂为矿蜡、动物蜡、植物蜡中的一种或两种及两种以上的混合体系。
8.权利要求1所述硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用双酚类硫化剂选自双酚A、双酚AF中的一种或两种及两种以上的混合体系。
9.权利要求1所述硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，所用吸酸剂为金属氧化物与氢氧化物的混合物。
10.权利要求1所述硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质的制备方法，采用两步法混炼工艺第一步分别制备预混炼胶A、预混炼胶B，在开炼机上将氟橡胶塑炼2 3 分钟，分别按配比加入助剂，在80 10(TC条件下混炼3 5分钟，降温至60 7(TC下片，得到预混炼胶A、预混炼胶B;第二步将预混炼胶A与预混炼胶B按基胶1:1.2 1.2:1的比例在开炼机 上包辊后，混炼均匀，薄通8 10次下片制得混炼胶标准物质胶料，剪裁成直 径45mm的圆片即为本发明涉及的标准物质。
全文摘要
本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，硫化时间T90为7～18min，扭矩12～28dN·m，以氟橡胶作为主体(以下称作氟橡胶)，以二氧化硅/炭黑作填充体系，采用双酚类硫化体系，以碱土金属氧化物、氢氧化物混合体系为吸酸剂，采用两步混炼工艺进行加工，硫化促进剂和硫化剂分别在预混炼阶段与氟橡胶混炼，然后对预混炼橡胶进行二次混炼，得到室温下具有稳定的硫化时间(T90)和扭矩值的混炼胶标准物质，常温储存一年特征量值变化不超过10％。本发明涉及的硫化仪检定用氟橡胶混炼胶标准物质，常温储存稳定性优异，使用方便等，适用于橡胶硫化仪的检定或校准等场合。
文档编号G01N1/28GK101581719SQ200910016048
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者吴立军, 尤瑜升, 庞明磊, 杜华太, 柳洪超, 毛如增 申请人:中国兵器工业集团第五三研究所