МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Автоматизация контроля процесса приготовления резиновых смесей

С расширением исходных данных о перерабатываемое™ по­лимеров в последние годы достигнут определенный успех в однотип­ности партий резиновых смесей. Наряду с применением имеющихся систем автоматического дозирования компонентов и контроля пара­метров процесса необходимо вводить средства испытаний непосред­ственно в потоке. Как, например, системы контроля качества диспер­гирования в смесях и конечных материалах путем измерения на пото­ке электропроводности невулканизованных композиций. Для более полной оценки различий отдельный партий смесей перспективным является метод измерения тангенса угла механических потерь на тор­сионном вулкаметре вместо более распространенных пока вулкамет - рических кривых, определяемых по измерениям вязкости [33]. Какие из этих методов исследования применить на практике, зависит от раз­личных факторов. Затраты на испытания, наличие приборов, возмож­ности и воспроизводимость метода - это только некоторые критерии применимости метода. Для текущего контроля продукции наиболее интересны методы испытания технологических свойств, включая вяз­кость в широком интервале скоростей сдвига, молекулярную массу и ММР, структуру полимера, скорость вулканизации [34].

До конца 60-х годов, а на ряде заводов и до сегодняшнего дня, испытания, связанные с контролем качества резиновых смесей, были длительными и очень трудоемкими. Обычно из каждой партии отби - у ради образцы и определяли их физико-механические свойства, кото­рые, как полагали, характеризуют в какой-то степени эксплуатацион­ные свойства готового изделия. Более полные испытания проводились с использованием статистических методов. Однако получаемые ре­зультаты содержали элементы субъективных ошибок, и, следователь­но, приходилось иметь большие склады готовых смесей, в которых они хранились до тех пор, пока на них не было получено разрешение лаборатории качества. Наиболее быстро выполнимыми имеющимися в распоряжении методами испытания были определение вязкости и подвулканизации по Муни, экспресс-определение модуля, твёрдости и плотности. В этих методах не только отсутствовала точность, но, кро­ме того, в связи с длительным временем, затраченным на получение данных, их нельзя было использовать для установления тенденции изменения качества, чтобы вовремя устранить причину. Это означало, что большое количество смесей, не отвечающих требованиям специ­фикаций, могло быть приготовлено до того, как была установлена ошибка.

Испытания на реометре не дают ответа на все вопросы, и для большей точности результаты определения плотности, предела проч­ности при растяжении и твёрдости должны быть обработаны стати­стическими методами и перекрёстно сверены с кривыми кинетики вулканизации. В конце 60-х гг. в связи с разработкой контроля приго­товления смесей с помощью реометров началось использование более крупных закрытых резиносмесителей и значительно сократились цик­лы смешения; на некоторых производствах стало возможным выпус­кать тысячи тонн заправок резиновых смесей в день. Значительные усовершенствования также отмечались в скорости перемещения мате­риала по заводу. Эти достижения привели к отставанию техники про­ведения испытаний. Завод, приготовляющий ежедневно 2 тысячи за­правок смесей, требует, чтобы было проведено испытание примерно для 18000 контрольных параметров (табл. 17.1), предполагая при