أولاً: ملخص
مبدأ عمل مقياس اللدونة السريع الأساسي هو: عند وضع لوحين متوازيين عند درجة حرارة 100 درجة مئوية، حيث يكون اللوح العلوي مثبتًا على ذراع متحرك بينما يكون اللوح السفلي لوحًا متوازيًا متحركًا، يتم ضغط العينة أولًا إلى 1 مم لمدة 15 ثانية حتى تصل درجة حرارتها إلى القيمة المطلوبة. ثم تُطبق قوة مقدارها 100 نيوتن، ويُقاس التغير في المسافة بين اللوحين المتوازيين خلال 15 ثانية بدقة 0.01 مم. تمثل هذه القيمة قابلية انضغاط العينة، أي قيمة اللدونة السريعة Po.
يمكن استخدام مقياس اللدونة السريع لقياس معدل الاحتفاظ باللدونة الطبيعية (PRI)، والطريقة الأساسية هي: يتم تقسيم نفس العينة إلى مجموعتين، حيث تقيس إحدى المجموعتين قيمة اللدونة الأولية Po مباشرة، بينما توضع المجموعة الأخرى في صندوق تقادم خاص، عند درجة حرارة 140±0.2 درجة مئوية، وبعد التقادم لمدة 30 دقيقة، يتم قياس قيمة اللدونة P30، ويتم حساب مجموعتي البيانات باستخدام عملية حسابية تجريبية:
PRI= ×100 %
بوم----------- متوسط المرونة قبل الشيخوخة
ص 30 م---------- متوسط اللدونة بعد الشيخوخة
تشير قيمة PRI إلى خصائص مضادات الأكسدة للمطاط الطبيعي، وكلما ارتفعت القيمة، كانت خصائص مضادات الأكسدة أفضل.
يمكن لهذا الجهاز تحديد قيمة اللدونة السريعة للمطاط الخام والمطاط غير المعالج، ويمكنه أيضًا تحديد معدل الاحتفاظ باللدونة (PRI) للمطاط الخام الطبيعي.
معالجة العينات: يحتوي صندوق المعالجة على 16 مجموعة من صواني معالجة العينات، مما يسمح بمعالجة 16 × 3 عينات في الوقت نفسه، وتبلغ درجة حرارة المعالجة 140 ± 0.2 درجة مئوية. يتوافق الجهاز مع المتطلبات الفنية لمعياري ISO 2007 وISO 2930.
ثانيًا: وصف الجهاز
(1)يستضيف
1.المبدأ والهيكل:
يتكون الجهاز المضيف من أربعة أجزاء: الحمل، ومقياس عرض تشوه العينة، والتحكم في وقت الاختبار، وآلية التشغيل.
يتم توليد الحمل الثابت المطلوب للاختبار بواسطة ثقل الرافعة. أثناء الاختبار، وبعد 15 ثانية من التسخين المسبق، يتم تنشيط الملف الكهرومغناطيسي المثبت في مقياس اللدونة، ويتم تحميل ثقل الرافعة، بحيث يُسلط رأس الضغط حملاً على عينة الصفيحة المثبتة بين لوحتي الضغط العلوية والسفلية، ويتم عرض لدونة العينة بواسطة مؤشر القرص المثبت على ذراع الرفع.
لتجنب فقدان الحرارة وضمان ثبات درجة الحرارة، زُوِّدت لوحتا الضغط العلوية والسفلية بوسادات عازلة للحرارة. ولتلبية متطلبات اختبار المواد المطاطية اللينة والصلبة، بالإضافة إلى تركيب لوحة ضغط كبيرة بقطر 1 سم، يمكن استبدال المطاط اللين والصلب لضمان أن يكون مؤشر القياس بين 0.2 و 0.9 مم، مما يُحسِّن دقة الاختبار.
2. المعايير الفنية:
مصدر الطاقة: طاقة تيار متردد 220 فولت 100 واط
ضغط الاختبار: 100±1 نيوتن (10.197 كجم)
قوة شد زنبرك قضيب ربط RBeam ≥ 300 نيوتن
مدة التسخين المسبق: 15+1 ثانية
زمن الاختبار: 15±0.2 ثانية
حجم لوحة الضغط العلوية: 10 ± 0.02 مم
حجم لوحة الضغط السفلية: 16 مم
درجة حرارة الغرفة للقالب: 100±1 درجة مئوية
(2) فرن التعتيق PRI
أولاً: ملخص
فرن اختبار التقادم PRI هو فرن متخصص لقياس معدل احتفاظ المطاط الطبيعي باللدونة. يتميز بدقة عالية في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة، وتوقيت دقيق، وسعة عينات كبيرة، وسهولة التشغيل. تتوافق مؤشراته الفنية مع متطلبات معيار ISO-2930. يتكون صندوق اختبار التقادم من هيكل مستطيل من الألومنيوم، ووحدة تحكم في درجة الحرارة، وجهاز توقيت، وأجزاء أخرى. يحتوي منظم الحرارة على أربع وحدات اختبار ثابتة، مزودة بأسلاك فرن كهربائية وأنابيب تبادل هواء، ومُغطاة بمادة عازلة مزدوجة الطبقات. يتم ضخ هواء نقي مضغوط بالزئبق إلى كل وحدة اختبار ثابتة للتهوية. كل وحدة اختبار ثابتة مزودة برف عينات من الألومنيوم وأربع صواني عينات. عند سحب رف العينات، يتوقف التوقيت داخل الجهاز، ثم يُعاد رف العينات إلى مكانه ليُغلق عند مدخل وحدة الاختبار الثابتة.
تم تزويد لوحة فرن التعتيق بشاشة عرض رقمية لدرجة الحرارة.
2. المعايير الفنية
2.1 مصدر الطاقة: ~ 220 فولت ± 10%
2.2 درجة الحرارة المحيطة: 0 ~ 40 درجة مئوية
2.3 درجة حرارة ثابتة: 140±0.2 درجة مئوية
2.4 وقت التسخين المسبق والاستقرار: 0.5 ساعة
2.5 معدل تدفق التهوية: ≥115 مل/دقيقة