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新设备“小型反应釜”助力橡胶动力学性能研究

发表时间:2022-09-14 10:58:54  来源:

       为了研究橡胶在超临界流体中的溶胀及相平衡机制,并进一步探讨超临界发泡以及材料改性等系列问题,检测中心于8月15日配置并调试好一台新设备“小型反应釜”装置,此设备以超临界二氧化碳为溶剂、以甲基硅油为加热介质、以压缩空气为增压载气,由研途实验仪器有限公司制造。
       在设备首次使用前我们邀请到厂家工程师为相关检测和研发人员带来“小型反应釜”装置使用培训,目的是规范“小型反应釜”装置使用操作,以及保障试验人员的安全。首先,工程师介绍了“小型反应釜”装置的结构,主要包括:增压泵、储气罐、反应釜、高温循环器、二氧化碳高压气瓶等。
       接着,重点介绍了使用步骤:1、加料:将样品橡胶安装到工装上并放入到反应釜内,且尽量放到反应釜底部;2、加料完毕后,擦干净釜体及釜盖密封面垫,不能粘附其他杂质,防止密封不紧;3、盖上釜盖,用带有套筒的扭力扳手按对角线方向多次逐步将螺母旋紧,严防用力不均,产生偏斜,损伤密封垫;4、上紧釜盖后,开启压缩空气和二氧化碳气体,并用二氧化碳气体置换反应釜内空气,一般用10兆帕压力置换3次。置换时,注意要缓慢充放,避免损坏橡胶或改变橡胶安装原始状态;5、开启高温循环器,并逐步加热到设定温度,使整个循环系统中二氧化碳气体的温度满足要求;6、进一步充入二氧化碳气体至反应釜内,并达到所需试验压力;7、待试验结束后,关闭高温循环器,放置冷却。为了降低釜内温度,可以用冷水冷却;8、关闭压缩空气和二氧化碳气体,待压力降到常压后,打开釜盖,并取出样品查看橡胶溶胀情况,或开展后续试验。
       最后,工程师讲解了使用“小型反应釜”装置的注意事项,包括:1、使用前须了解反应釜的安全使用范围,实际使用不得超过安全范围的2/3,并且也不能超过表头量程的2/3,最好在量程的1/3~2/3,否则需更换表头,并应注意表头适用的气体;2、样品总体积不能超过反应釜体积的2/3;3、在试验过程中,严禁敲击反应釜和拧动反应釜上面的螺母及接头;4、整个试验过程,尽量保持反应釜垂直稳定,避免倾倒,一旦倒伏必须重新加料;5. 试验结束开釜前必须缓慢放空釜内二氧化碳气体,开釜至最后一个螺栓时,在松动后,撬起釜盖,防止釜内剩余压力冲起釜盖。
       总之,通过此次培训,相关人员对如何安全操作“小型反应釜”装置都有了很好的理解,并能独自规范试验;同时,大家不但可以定性分析橡胶的溶胀程度,而且可以通过改变反应釜的温度和压力来研究橡胶的溶胀速率和二氧化碳在橡胶中的扩散系数,以及溶胀后橡胶的收缩过程,这将大大提升检测中心分析橡胶动力学性能的能力,可进一步为发泡橡胶加工或循环等后续处理过程提供指导或参照。