一、摘要
本文利用DSC-40A差示扫描量热仪检测未完全硫化橡胶的微弱放热效应，通过分析其热焓值评价硫化程度，进而帮助判断及合理控制橡胶的硫化时间。
二、前言
硫化是橡胶制品生产过程中的最后一道加工工序，在这个工序中，橡胶会经过硫化剂作用发生交联反应，由链状结构的塑性橡胶变为网状结构的弹性橡胶，从而获得弹性、耐热性等性能更佳的产品，提高并扩宽了橡胶材料的使用价值与应用范围。因此，硫化对橡胶及其制品的制造起着关键作用。
本文利用DSC-40A差示扫描量热仪，在惰性气氛下获取橡胶材料随温度变化的热流曲线，用以评价橡胶的硫化程度。DSC-40A可检测到橡胶材料未完全硫化下的微小放热峰，帮助确定橡胶材料合理的硫化时间，从而获得性能更佳的产品。
三、实验部分
1.实验条件
测试仪器：DSC-40A差示扫描量热仪
实验样品：不同硫化程度的橡胶材料
温度控制：50-260℃，升温速率10K/min
坩埚：普通铝坩埚
气氛：氮气，流量50mL/min
参考标准：ISO 24087-2023
2.测试过程
打开DSC-40A差示扫描量热仪；
Step1：取等质量空坩埚，将适量样品装入其中一个坩埚；
Step2：打开炉盖，将样品坩埚和参比坩埚放置于测试平台；
Step3：关闭炉盖，打开气氛，设定温度控制程序，开始实验。
图1 DSC 40A差示扫描量热仪
四、实验结果
对不同硫化程度的橡胶材料测试结果如图2所示。热焓为负值表明检测到样品发生了硫化放热，硫化程度越好，所检测到的放热量越小。
图2 橡胶材料DSC测试曲线汇总
测试结果表明，橡胶硫化过程的热释放效应较为微弱，对测试仪器的灵敏度与分辨率等核心性能指标提出了更高要求。在此研究中，DSC-40A凭借其卓越的微弱信号检测能力，成功捕捉到低至0.6836 J/g的微小放热信号。通过其配套专用分析软件，可清晰解析该微弱放热过程的关键参数，如热焓值（详见图3），实现了对硫化反应的精确表征，这一结果有力印证了DSC-40A的高性能表现。
图3 橡胶材料DSC测试曲线-软件分析结果
橡胶材料的硫化程度随硫化时间变化呈现差异。未完全硫化橡胶的DSC测试中可观察到交联反应产生的放热峰，该放热峰在首次测试后消失。因此，通过定量分析首次DSC曲线中硫化放热峰的峰面积（对应热焓值），可有效评估橡胶的硫化程度，进而指导确定合理的硫化时间，以获得具有最佳性能的产品。
DSC-40A差示扫描量热仪凭借卓越的微弱信号检测能力，可有效捕捉橡胶材料未完全硫化下的微弱放热效应，为硫化程度评价提供精准数据支撑，进而助力生产工艺优化，提升产品质量与生产效率。
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