Способ определения типа и содержания углеродных наполнителей в эластомерных материалах Советский патент 1987 года по МПК G01N27/02 

1

Изобретение относится к области контроля физикo- ш в чecкиx свойств; материалов и может быть использован преимущественноJ в шинной и резиновой промышленности,

Цель изобретения - повышение точности определения типа или содержания углеродного наполнителя в элас- томерных материалах.

Способ осуществляют следуюшлм образом.

На торцовые поверхности испытываемого образца из эластомерного материала (резины) наносят тонкий слой индий-галлиевого сплава (электроды) методом натирания с целью обеспечения хорошего электрического контакта измерительного электрода с поверхностью резинового образца и повьш1ения точности контроля. Затем образец устанавливают в электродный держатель, подают постоянное напряжение и снимают вольт-ампернт.то зависимость, По полученным аначени- ям изменения силы тока от напряжения строят графическую зависимость вольт-амперной характеристики и определяют из полученной зависимости значения тангенса угла наклона кри- вой. Возможность осущестнлекия способа обусловлена тем, что в процессе изготовления резиновой смеси углеродный гаполнитель распределяется в фазе каучука в виде отдельных час тиц или поперечных структур, образу токопроводящие пути.$ зависимости от типа или содержания углеродного наполнителя в резиновой смеси между

частицами технического углерода обра-40 кающего через образец. По получен1-гым значениям силы тока от напряжения строят вольт-амперную зависимость и определяют тангенс угла наклона кривых. Снимают терпературную 5 зависимость злактропроводности и по тангенсу наклона кривой определяют значение каясл/щейся энергии активации .

В таблице приведены результаты 50 определения содержания техуглерода ПМ-100 в резине на основе СКМС-ЗОАРК различными методами.

Для определения содержания технического углерода используют эталон- чения энергии активации при преодоле- „ые графические зависимости и тариро- нии потенциального барьера /цш неко- вочные данные,

торых типов технического углерода, Предлагаемый способ контроля со- вычисленные по приближенной оюрмуле держания технического углерода в ,4 tgCf(3B), где Ч - угол накло- эластомерном материале обеспечивает

зуются диэлектрические прослойки различной толщины. Между частицаг-ш технического углерода в резиновой смеси при подаче электрического напряжения происходит перенос носителей зарядов (электронов проводимости), преодолевающих потенциальный барьер. На этом же образце снимают температурную зависимость электропроводности в температурном интервале от 20 до 200 С и по наклону кривой зависимости логарифма электропроводности от обратной температуры (igJ -iO /T К) oi-гределя- ют кажущуюся энергию активации. Зна

5

15 20 25 30

на кривой вол1 т-ам1 (ерной характеристики, приведены ния:е

Тип техуглерода

iIM-154-0,3505 эВ

ПГМ-33fО, 4939 эВ

fIM-50-0,1950

-0,7216 эВ

ПМ-100-0,2038 эВ

-0,7516 эВ

По значениям тангенса угла наклона кривой, силы тока от напряжения и энергии активации определяют тип при известном содержании техуглерода или содержании техуглерода при известном типе в резиновой смеси или вулканиза- те, пользуясь эталонными показателями .

На фиг. 1 изобра;кена вольт-амперная зависимость на постоянном токе резин, содержа 1шх технический углерод ПМ-50; на фиг, 2 - -емпературная зависимость электропроводности для тех же резин; на фиг. 3 - вольт-амперная за зисимость на постоянном токе резин, содержащих технический углерод ПМ- 100; на фиг. 4 - температурная зависимость для тех же резин,

П р и м е р. Из резиновой пластины толщиной, например, 2 мм вырезаю-т образец диаметром 18-20 мм, на торцовые поверхности которого наносят индий-гаплиевые электроды, затем образец устанавливают в электродный держатель, пропускают электрический ток через образец с источника стабилизированного напряв:ения, например V3I36, и с помощью вольтметрами микромиллиамперметра измеряют при комнатной температуре силу тока проте31293608

известными способа- повышения точности контроле типа или ческого углерода в

п л о о в п ту ти ро

Формула изобретения

Способ определения типа и содержания углеродных наполнителей в элас-(0нейна, определяют энергию активации

томерных материалах путем измеренияи по полученным значениям используют

их электрических свойств, о т л и -тарировочные данные, определяют искочающийся тем, что, с цельюмые характеристики.

повьшения точности анализа материалов, производят измерения силы тока от напряжения на постоянном токе и определяют тангенс угла наклона кри- вой в интервале нелинейной вольт-амперной зависимости, снимают температурную зависимость электропроводности при значении напряжения, при котором вольт-амперная характеристика ли

Изобретение относится к области контроля физико-химических свойств материалов и может быть использовано преимущественно в шинной и резиновой промышленности для опреде ения типа и содержания углеродных наполнителей в эластомерных материалах. Целью изобретения является повышение точности анализа материалов. На торцовые поверхности испытываемого образца из эластомерного материала наносят электроды, подают напряжение и снимают вольтамперную зависимость. По полученным значениям определяют тангенс угла наклона кривой. На этом же образце температурную зависимость электропроводности, по которой определяют кажущуюся энергию активации. По определенным значениям, используя тарировочные данные, определяют искомые характеристики, 4 ил.,1 табл. (g

-Ч01

2 в 8 Ю фиг. 1

fff

-Ч01 5

-6

фиъ. 2

2,5 2,9 3,3

.

r,

« г,

.

5э

0,2

J i J i .«.

2 б n

2,5 2,§ 3,3

Редактор A. Ревин

Составитель Г. Владимирова Техред В.Кащар

Заказ 378/47 Тираж 777

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Т, Колб

Подписное