Способ определения типа и содержания углеродных наполнителей в эластомерных материалах

.111 4 0 О Ь 27/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРОМ в эластомерных материалах, Це.изобретения является повышениности анализа материалов. Навые поверхности испытываемого орцо- образаносятсни- По инстиа и лек маю И СОЛЕЙ ен р д ют тангенс угла наклона кривой, На этом же образце сигают температурную эаполуч об проводности, по т кажущуюся энер определенным энатарировочные данскомые характерисисимость эл определя ивации. П использчторо ю ак оист ьзов ениям ин еделяютил та ные, отики,я т ни тел е СУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПАДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАПОЛНИТЕЭЛАСТОИЕРНЫХ МАТЕРИАЛАХ(57) Изобретение относится кконтроля физико-химических свматериалов и может быть исполпреимущественно в шинной и репромышленности для опреде.;ении содержания углеродных напол ластомерного материалады, подают напряжениельтамперную эависимостным значениям оп е еляИзобретение относится к области контроля физико-химических свойств материалов и может быть использовано, преимущественно, в шинной и резиновой промьпщленности.Цель изобретения - повышение точности определения типа или содержа - ния углеродного наполнителя в эластомерных материалах.Способ осуществляют следующим образом. На торцовые поверхности испытываемого образца из эластомерного материала (резины) наносят тонкийслой индий-галлиевого сплава (электродь) методом натирания с цельюобеспечения хорошего электрическогоконтакта измерительного электрода с поверхностью резинового образца и повышения точности контрол:я. За - тем образец устанавливают в электродный держатель, подают пос.тоянное напряжение и снимают вольт-ампернук зависимость, По полученным значениям изменения силы тока от напряжения строят графическую зависимость вольт-амперной характеристики и оп" ределякт из полученной зависимости значения тангенса угла наклона кри вой, Возможность осуществления способа обусловлена тем, что в процессе изготовления резиновой смеси углеродный наполцитель распределяется в фазе каучука в виде отдельных час. - тиц или поперечных структур, образум токопроводящие пути, 4 зависимости от типа или содержания углеродного наполнителя в резиновой смеси между частицами технического углерода обра зуются диэлектрические прослойки раз - личной толщины. Между частицами технического углерода в резиновой смеси при подаче электрическг напряжения происходит перенос носителей зарядов (электронов проводимости), преодолевающих потенциальный барьер. На этом же образце снимают температурную зависимость электропроводности в температурном интервале от 20 до , 00 С и,)по наклону кривой зависимости логарифма электропроводности от обратной температуры (1 р - 1 О /Т К) определя 3ют "кажущуюся" энергию активации, Значения энергии активации при преодоле нии потенциального барьера для некоторых типов технического у 1 лерода, вычисленные по приближенной формуле ЬЕ=0,4 1 р;1(эВ), где Ц - угол наклона кривой во;ьт-амцерной характеристики, приведены нижеТип техуглерода1 Б5 1 0,3505 эВ ПГМ3 . 04939 э В 11 Л0-0,7216 эВ1 М-0,2038 эВ- 0,7516 эВПо значениям тангенса угла наклонакривой, силы тока от напряжения иэнергии активации определяют тип приизвестном содержании техуглерода илисодержании техуглерода при известномтипе в резиновой смеси или вулканизате, пользуясь эталонными показате.лями.На фиг. 1 изображена вольт-амперная зависимость на постоянном токерезин, содержащих технический углеродПМО; ца фиг, 2 - "емпературная зависимость электропроводности для техже резин; на фиг, 3 - вольт -ампернаязависимость на постоянном токе резин,содержащих технический углерод ПМОО; на фиг. 4 - температурная зави:имость для тех же резин,Р р и м е р. Из резиновой пластины толщиной, например, 2 мм вырезаютобразец диаметром 18-20 мм, на торцовые поверхности ксторого наносятиндий-галлиевые эле 1 троды затем образец устанавливают в электродныйдержатель, пропускакт эле.ктрическийток через обра ец с источника стаби -лизированного нагряжения, напримеру 1 36, и с помощью вольтметраи микромиллиамперметра измеряют при комнатной температуре силу тока протекающего через образец, По полученным значениям силы тока от напряжения строят вольт-амперную зависимость и определяют тангенс угла наклона кривых. Снимают терпературнуюзависимость электропроводности и потангенсу наклона кризой определяют11 1значение кажущеися энергии активации,В таблице приведены результатыопределения содержания техуглеродаПМОО в резине ца основе СКМС-ЗОАРКразличными методами.Дня определения содержания технического углерода испсльзуют эталонные графические зависимости и тарировочные данные,Предлагаемый способ контроля со -держания технического углерода вэластомерном материале обеспечивает1293608 Погрешность определения Метод Расчетноесодержание Электрический Аналитический техуглерода1 Ив реАналити- Электрическим ме- ческимтодом методом Ср 1 Т, мА Е, эВ зине, мас,ч,3,2 4,7(по сравнению с известными способами) возможность повышения точностии надежности при контроле типа или содержания технического углерода врезине,Формула и э о б р е т е н и я Способ определения типа и содержания углеродных наполнителей в эластомерных материалах путем измерения их электрических свойств, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа материалов, производят измерения силы токаот напряжения на постоянном токе и определяют тангенс угла наклона кривой в интервале нелинейной вольт-амперной зависимости, снимают температурную зависимость электропроводности при значении напряжения, при котором вольт-амперная характеристика ли нейна, определяют энергию активациии по полученным значениям используют тарировочные данные, определяют искомые характеристики,17938 О 8 у/- ф 1 Составитель Г, ВладимироваТехред В. Кадар Редактор А, Ревин Корректор Т, Колб Закаэ 378/47 Тираж 777 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5