CN216350222U - 一种用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱及系统，涉及天然橡胶生产与应用领域。用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱包括工作室、输气管道、气体流量计和支架。支架设置于所述工作室内，用于承载天然橡胶试样。输气管道的一端与供氧装置连接，另一端与工作室的内部连通，通过向工作室输送氧气，从而对天然橡胶试样进行老化试验。通过设置在输气管道上的气体流量计调节输气管道的输送氧气的流量，以保证氧气的流量保持恒定。工作室内开设有排气孔，用于排出工作室内的气体，因此通过气体流量计和排气孔保证老化过程中工作室内的氧气浓度始终一致，提高天然橡胶塑性保持率试验结果的准确性和一致性。

Description

一种用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱及系统

技术领域

本实用新型涉及天然橡胶生产与应用领域，具体而言，涉及一种用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱及系统。

背景技术

天然橡胶是一种重要的工程材料，是通过橡胶树生物合成的高分子材料，广泛应用于国防建设、航天航空、工农业、医疗卫生等领域。塑性保持率(PRI)是天然橡胶抗氧老化性能的量度，直接影响橡胶制品的配方设计和使用寿命，是评价天然橡胶质量的重要技术指标之一。

目前测定天然橡胶塑性保持率时普遍采用传统的老化箱。传统的老化箱以空气为热交换介质，主要通过自然换气的方式提供老化过程所需的氧气。由于传统的老化箱无法严格控制空气流量，且不同的地区空气中含氧量存在较大差异，因此无法确保试样在一致的老化条件下精确老化，从而造成天然橡胶塑性保持率试验结果不一致甚至不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱及系统，其能够通过精确控制老化箱工作室的氧含量，确保试样在基本一致的老化条件进行老化，提高天然橡胶塑性保持率试验结果的准确性和一致性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，包括工作室、输气管道、气体流量计和支架；

所述支架设置于所述工作室内，用于承载天然橡胶试样；

所述输气管道的一端与外部的供氧装置连接，另一端与所述工作室的内部连通，所述输气管道用于向所述工作室内输送氧气，以对所述天然橡胶试样进行老化试验；

所述气体流量计设置于所述输气管道上，用于调节所述输气管道的输送氧气的流量，以使所述氧气的流量保持恒定；

所述工作室开设有排气孔，用于排出所述工作室内的气体。

在可选的实施方式中，所述工作室的顶部和底部开设有进气孔，所述进气孔正对所述支架，所述进气孔与所述输气管道连接。

在可选的实施方式中，所述用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱还包括加热腔室、发热管和温度控制器；

所述加热腔室分别与所述进气孔和所述输气管道连通，所述发热管设置于所述加热腔室内，用于加热所述氧气；

所述温度控制器与所述发热管电连接，用于控制所述发热管的发热温度维持于预设温度。

在可选的实施方式中，所述用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱还包括设置有气体干燥剂的气体干燥装置，所述气体干燥装置设置于所述输气管道。

在可选的实施方式中，所述支架为聚四氟乙烯材料制成且呈网状结构。

在可选的实施方式中，所述工作室的侧壁开设有卡槽，所述卡槽可与所述支架滑动配合，以使所述支架可拆卸地安装于所述工作室。

在可选的实施方式中，所述卡槽开设于所述工作室的侧壁的中部，所述支架用于放置所述天然橡胶试样或悬挂所述天然橡胶试样，以使所述天然橡胶试样位于所述工作室的中部区域。

在可选的实施方式中，所述用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述支架，用于测量所述天然橡胶试样的温度。

在可选的实施方式中，所述用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱还包括外壳，所述外壳套设于所述工作室外，所述工作室为氧化铝工作室，所述外壳和所述工作室填充有硅酸铝纤维。

第二方面，本实用新型提供一种用于测定天然橡胶塑性保持率的系统，包括如前述实施方式任一项所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱。

本实用新型实施例提供的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱及系统的有益效果包括：外部的供氧装置与输气管道连接，通过输气管道向工作室输送氧气，从而对天然橡胶试样进行老化试验。通过设置在输气管道上的气体流量计调节输气管道的输送氧气的流量，以保证氧气的流量保持恒定；工作室内开设有排气孔，用于排出工作室内的气体，从而通过气体流量计和排气孔保证老化过程中工作室内的氧气浓度始终一致，提高天然橡胶塑性保持率试验结果的准确性和一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于测定天然橡胶塑性保持率的系统示意图1；

图2为本实用新型实施例提供的用于测定天然橡胶塑性保持率的系统示意图2；

图3为本实用新型实施例提供的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱氧气走向示意图。

图标：10-用于测定天然橡胶塑性保持率的系统；100-用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱；110-外壳；120-工作室；121-卡槽；123-进气孔；125-排气孔；130-支架；140-温度传感器；150-输气管道；160-气体流量计；170-加热装置；171-加热腔室；173-发热管；180-温度控制器；190-气体干燥装置；200-计算机；300-显示器；400-打印机；500-输氧装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

我国是天然橡胶生产大国，同时也是天然橡胶消费大国，绝大部分依赖进口。天然橡胶是通过橡胶树生物合成的高分子材料。与合成橡胶相比，橡胶树生长和天然胶乳生物合成过程很容易受种植因素影响而导致天然橡胶质量发生变异，从而影响下游企业生产工艺和产品质量控制。因此，天然橡胶的质量问题一直是橡胶制品行业最关注的问题之一，而塑性保持率是评价天然橡胶质量的重要技术指标之一。

然而，到目前为止，国内外测定天然橡胶塑性保持率时依然采用的是传统的老化箱。传统的老化箱以空气为热交换介质，主要通过自然换气的方式提供老化试验过程所需的氧气，无法严格控制空气流量，且不同地区空气中含氧量存在较大差异，通过自然换气并不能确保老化箱含氧量完全一致。此外，在打开老化箱放置试样时，也不可避免地会导致老化箱温度波动。因此不同地区、不同季节实验室环境相对湿度的差异，也会影响试样的老化程度，从而影响试验结果。

请参阅图1，本实用新型提供了一种用于测定天然橡胶塑性保持率的系统10，能够确保天然橡胶试样在基本一致的老化条件下精确老化，并且能够显示和记录老化过程天然橡胶试样的环境因素，不仅有利于老化过程的实时监控，也有助于以后对试验结果的追溯查验。

用于测定天然橡胶塑性保持率的系统10包括用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱100(以下简称老化箱)、计算机200、显示器300、打印机400和输氧装置500。输氧装置500与老化箱100连接并向老化箱100输送预设浓度的氧气。计算机200分别与老化箱100、显示器300和打印机400连接，计算机200用于控制并监测老化箱100的工作状态，并通过显示器300和打印机400输出工作状态信息。

可以理解的是，输氧装置500输送的气体还可以包括其他气体，例如可以是，但不限于氮气。通过同时向老化箱100输入氮气和氧气，以使氧气的浓度维持于预设浓度。当然还可以根据不同的实验需求调整输入氮气和氧气的比例，从而调整氧气的浓度。

请参阅图2，在本实施例中，计算机200分别与老化箱100中的温度传感器140、气体流量计160和温度控制器180连接，通过计算机200控制气体流量计160和温度控制器180，从而使得天然橡胶试样在老化过程中工作室120内氧气浓度保持一致，并将氧气加热至预设温度。

具体地，温度传感器140可测得天然橡胶试样附近的温度，温度控制器180可控制加热温度，因此可同时实时监测加热温度和工作室内120天然橡胶试样的温度。整个老化过程中可通过温度传感器140将天然橡胶试样附近的老化温度进行实时监测和显示。在实际应用中，可通过温度传感器140测得的温度数据记录老化过程中天然橡胶试样表面附近的老化温度随时间变化的曲线，既有利于老化过程温度控制，也能为以后的试验追溯和数据查验提供依据。

请参阅图3，本实用新型提供的老化箱100用于测定天然橡胶的塑性保持率。老化箱100包括外壳110、工作室120、支架130、温度传感器140、输气管道150、气体流量计160、加热腔室171、发热管173、温度控制器180和气体干燥装置190。

进一步地，外壳110套设于工作室120外，工作室120为氧化铝工作室120，外壳110和工作室120填充有硅酸铝纤维。

在本实施例中，外壳110和工作室120均为立方结构，工作室120设置在外壳110内，通过在外壳110和工作室120之间填充有硅酸铝纤维，且设置工作室120氧化铝工作室，以减少工作室120的散热效果，利于工作室120内的温度维持于预设温度。

进一步地，支架130设置于工作室120内，用于承载天然橡胶试样。支架130为聚四氟乙烯材料制成且呈网状结构。

在本实施例中，聚四氟乙烯的网状支架130可减少支架130对天然橡胶试样的老化的影响，从而保证老化试验的准确性。

进一步地，工作室120的侧壁开设有卡槽121，卡槽121可与支架130滑动配合，以使支架130可拆卸地安装于工作室120。卡槽121开设于工作室120的侧壁的中部，支架130用于放置天然橡胶试样或悬挂天然橡胶试样，以使天然橡胶试样位于工作室120的中部区域。

在本实施例中，通过卡槽121与支架130的滑动配合，以方便取放支架130。卡槽121设置在侧壁的中部区域，以使得放置或悬挂在支架130上的天然橡胶试样位于工作室120的中部区域，从而提高天然橡胶试样的老化效果，避免受到工作室120侧壁的影响。

可以理解的是，可根据不同天然橡胶的老化需求将天然橡胶试样放置在支架130上或悬挂于支架130，当然也可采用对老化影响更小的放置方式。

进一步地，温度传感器140设置于支架130，用于测量天然橡胶试样的温度。

在本实施例中，通过温度传感器140测量天然橡胶试样表面附近的温度，以利于对在老化过程中的温度进行监控和显示。

可选地，温度传感器140为热敏电阻传感器。

进一步地，工作室120的顶部和底部开设有进气孔123，进气孔123正对支架130，进气孔123与输气管道150连接。输气管道150的一端与外部的供氧装置连接，另一端与工作室120的连通，输气管道150用于向工作室120输送氧气，以对天然橡胶试样进行老化试验。

在本实施例中，输气管道150输送的气体包括氧气，氧气的浓度可根据实际应用的不同需求做调整。在进行老化试验时，使天然橡胶放置于正对进气孔123的支架130上，从而当输气管道150通过供氧装置向工作室120内输送氧气时，氧气通过进气孔123进入工作室120内直接与天然橡胶试样均匀接触，从而确保天然橡胶试样均匀一致地老化。

进一步地，气体流量计160设置于输气管道150上，用于调节输气管道150的输送氧气的流量，以使氧气的流量保持恒定。工作室120开设有排气孔125，用于排出工作室120内的气体。

在本实施例中，气体流量计160使输气管道150向工作室120内输入恒定流量的氧气，同时工作室120内的气体通过排气孔125排出工作室120。因此通过气体流量计160和排气孔125使得老化过程中工作室120内的氧气浓度维持于预设浓度，从而提高天然橡胶塑性保持率试验结果的准确性和一致性。

进一步地，老化箱100包括加热装置170，加热装置170包括加热腔室171和发热管173。加热腔室171分别与进气孔123和输气管道150连通，发热管173设置于加热腔室171内，用于加热氧气。温度控制器180与发热管173电连接，用于控制发热管173的发热温度维持于预设温度。

在本实施例中，输气管道150将氧气输送至加热腔室171内，并通过发热管173对氧气进行加热。温度控制器180控制发热管173的温度并使发热管173的发热温度维持于预设温度，从而使得进入加热腔室171内的氧气加热至预设温度，保证恒温的氧气通入工作室120对天然橡胶试样进行老化试验，从使得在老化过程工作室120内相对温度保持一致，提高天然橡胶塑性保持率试验结果的准确性和一致性。

进一步地，气体干燥装置190设置于输气管道150。

在本实施例中，气体干燥装置190中设置有气体干燥剂(图未示)，通过气体干燥剂祛除氧气的水分，从而使得天然橡胶试样在老化过程工作室120内相对湿度保持一致。

可选地，在本实施例中，可选用厚度约3mm，直径约13mm的圆柱形天然橡胶试样。

具体地，将天然橡胶试样放置在聚四氟乙烯材质的网状支架130上，将含有天然橡胶试样的网状支架130固定在工作室120内的卡槽121中，使天然橡胶试样刚好位于工作室120的中心位置。

请参阅图4，向输气管道150通入预设浓度的氧气，氧气依次通过气体干燥装置190、气体流量计160和加热装置170，从而控制氧气的湿度、流量和温度，以向工作室120导入恒湿、恒定流量及恒温的氧气对天然橡胶试样进行老化试验，同时工作室120内的气体通过排气孔125排出，保证氧气的浓度在老化过程中保持动态平衡。老化完成后，立即关闭氧气，打开工作室120，取出承载有天然橡胶试样的支架130，用镊子将天然橡胶试样转移至干净的托盘中，冷却至室温后采用快速塑性计测定塑性值。

综上所述，本实用新型提供了一种用于测定天然橡胶塑性保持率的系统10，能够确保试样在基本一致的老化条件下精确老化，并且能够显示和记录老化过程试样的环境因素，不仅有利于老化过程的实时监控，也有助于以后对试验结果的追溯查验。

本实用新型提供了一种用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱100，用于承载天然橡胶试样的支架130为聚四氟乙烯的网状支架130，可减少支架130对天然橡胶试样的老化的影响，保证老化试验的准确性。工作室120的侧壁开设有卡槽121，卡槽121可与支架130滑动配合，以方便取放支架130。通过温度传感器140测量天然橡胶试样表面附近的温度，以利于对在老化过程中的温度进行监控和显示。进气孔123正对支架130，氧气通过进气孔123进入工作室120内直接与天然橡胶试样均匀接触，使得天然橡胶试样均匀一致地老化。通过气体流量计160和排气孔125可保证老化过程中工作室120内的氧气浓度达到动态平衡。进入氧气在加热腔内通过加热管加热至预设温度，保证恒温的氧气通入工作室120使得工作室120内相对温度保持一致。通过设置在气体干燥装置190内的气体干燥剂祛除氧气的水分，从而使得天然橡胶试样在老化过程工作室120内相对湿度保持一致。因此，通过向工作室120内通入恒定浓度、恒湿、恒定流量及恒温的氧气，确保天然橡胶试样在一致的老化环境下进行老化试验，从而提高天然橡胶塑性保持率试验结果的准确性和一致性。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，包括工作室、输气管道、气体流量计和支架；

所述支架设置于所述工作室内，用于承载天然橡胶试样；

所述输气管道的一端与外部的供氧装置连接，另一端与所述工作室的内部连通，所述输气管道用于向所述工作室内输送氧气，以对所述天然橡胶试样进行老化试验；

所述气体流量计设置于所述输气管道上，用于调节所述输气管道的输送氧气的流量，以使所述氧气的流量保持恒定；

所述工作室开设有排气孔，用于排出所述工作室内的气体。

2.根据权利要求1所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，所述工作室的顶部和底部开设有进气孔，所述进气孔正对所述支架，所述进气孔与所述输气管道连接。

3.根据权利要求2所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，所述用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱还包括加热腔室、发热管和温度控制器；

所述加热腔室分别与所述进气孔和所述输气管道连通，所述发热管设置于所述加热腔室内，用于加热所述氧气；

所述温度控制器与所述发热管电连接，用于控制所述发热管的发热温度维持于预设温度。

4.根据权利要求1所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，所述用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱还包括设置有气体干燥剂的气体干燥装置，所述气体干燥装置设置于所述输气管道。

5.根据权利要求1所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，所述支架为聚四氟乙烯材料制成且呈网状结构。

6.根据权利要求1所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，所述工作室的侧壁开设有卡槽，所述卡槽可与所述支架滑动配合，以使所述支架可拆卸地安装于所述工作室。

7.根据权利要求6所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，所述卡槽开设于所述工作室的侧壁的中部，所述支架用于放置所述天然橡胶试样或悬挂所述天然橡胶试样，以使所述天然橡胶试样位于所述工作室的中部区域。

8.根据权利要求1所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，所述用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述支架，用于测量所述天然橡胶试样的温度。

9.根据权利要求1所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱，其特征在于，所述用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱还包括外壳，所述外壳套设于所述工作室外，所述工作室为氧化铝工作室，所述外壳和所述工作室填充有硅酸铝纤维。

10.一种用于测定天然橡胶塑性保持率的系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的用于测定天然橡胶塑性保持率的老化箱。

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