门尼粘度仪简介

门尼粘度仪简介：

一.规范：

门尼测试是根据以下规范实施：

1.ASTM D1646

2.JIS K6300

3.ISO 289

4.GB/T 1232

5.DIN 53525

6.BS 1673

7.AFNOR T43-004/005

8.GOST 10722-76

9.TGL 25-689

二.测试方法：

门尼粘度仪（Mooney Viscometer）有几个测试方法：

门尼测试的方法为在密闭的模腔内有一支转子（Rotor），测试温度为100℃、125℃及135℃

（此温度用于焦烧（Scorch）测试），测试时先将温度达到设定值（现在新的仪器设计从

室温到100℃通常只需时2.5~3分钟，旧系统约需要40~60分钟），再以橡胶试片将转子

包覆于模腔正中位置（如图1.示），以每分钟2转（2 rpm，0.21rad/s ±0.02 rpm）的速度

转动转子，量测其扭力的变化，以其值定义为门尼粘度值

图1.

门尼值的定义为100M(粘度值单位)等于73.5lb-in或8.3N-m，校正时也以100M为校正点，校正精度值为±0.5M，试片分为上下两片，总体积为25±3cm3，其中下面一片中间需打

孔，孔的大小视转子中心轴直径大小而定，以方便转子插入，不同厂家生产的设备，中心

轴的直径由于设计不同，可能会有些微差距，但是不论如何其只会有些微的差距，现在市

售有定体积裁切机，透过特殊设计的裁切机构及裁刀，可以精确的裁切出正确的试片体积，另外有些使用者则只是以重量控制体积，透过比重和体积的乖积，可以得到重量，不管使

用哪种方式，都要确保体积维持在许可的范围内，须知不足的试样无法充满模腔，无法测

得正确数据，试样太大会造成合模的困难。因为未硫化橡胶于测试后容易沾粘于模腔或转

子上，所以测试时可以高密度PE（HDPE：High Density PE）薄膜纸放在转子及模腔上（图

2.示）根据规范HDPE的厚度不得超过0.04mm（0.0015in），以免影响测试结果，有些操

作者只放film A，有些操作者同时放film A及film B，这是因为转子比较容易清洁，另外是可更精确的量测到胶料的门尼值，因为量测到的完全是胶料，中间没有掺杂了薄膜纸在其中，但是不管如何，对同样的胶进行测试时所用的方式要一致，以避免对比误差的造成。

模腔内部花纹目前有二种，这两种方式目前都有人使用，一种为格子状（Serrated）一种为放射状（Radial Grooved）（如图3.示），格子状日系设备用的比较多，但其它国家则是放射状用的较多，一般而言花纹会影响扭力，由于模子结构也可能会有不同，模腔温度也会有些许不同，对测试结果也会有所影响，所以要比对数据时也要注意到所使用的花纹的型式。新式的门尼粘度仪由于结构设计的改善及控制技术的进步，回温速度（Temperature recovery）较快（约30~50秒，旧式约为4~5分钟），且升温时温度超越设定值（over shoot）也很小（约0.3度℃，旧式约1℃），可更精确的控制温度，所量测得出的门尼值也更精确，但是相对的测试结果也会和旧式门尼粘度仪的测试结果会有所不同。

Film A

Film B

图2. 图3.

目前市面上的门尼粘度仪测温棒是在模子本体上，这是因为原有的标准就是这样，现在新的标准是延用原有标准，新增建议将测温棒放在测试样品的内部（如图4.示），但现阶段可能是使用成本及制造技术上的原因，很少人使，还是停留在研究阶段，所以还只是建议使用，并未列入强制要求项目。

图4.

门尼粘度试验机可做以下的测试：

1.门尼粘度测试（Mooney test）：

门尼粘度测试有几种型式分别为：

a.小转子：用于粘度值很高的生胶或混练胶，测试时间为预热1分锺，测试4或8分钟

（此时间根据测试胶种不同而不同），测试温度为100℃或125℃，测试时间及温度可以参考规范对各种不同胶料的试验方法规定，在某些情况下可能会有些非标准的试验方法，那可能是使用者自定的测试方法。

b.大转子：用于一般的生胶或混练胶，测试时间为预热1分锺，测试4或8分钟（此时

间根据测试胶料不同而不同），测试温度为100℃或125℃，测试时间及温度可以参考规范对各种不同胶料的试验方法规定，在某些情况下可能会有些非标准的试验方法，那可能是使用者自定的测试方法。

【注1】：大小转子的选择是以门尼值的大小决定，门尼值很高的话建议用小转子，避免超过机器的最高负荷，反之则用大转子，使门尼值高一点，感度高一点，一般都是

使用大转子，除非是门尼值很高的情况才会使用小转子。

2.焦烧测试（Scorch test）：

焦烧测试一样分二种型式试分别为：

a.小转子：用于粘度值很高的混练胶，测试温度一般规范为135℃（或可由使用者依工

厂加工特性另定），一样是预热1分钟，测试至设定门尼值时自动停止，一般测试结果为T3、T18、△Ts（T18-T3）、SR。

b.大转子：用于一般的混练胶，测试温度一般规范为135℃（或可由使用者依工厂加工

特性另定），一样是预热1分钟，测试至设定门尼值时自动停止，一般测试结果为T5、T35、△Tl（T35-T5）、SR。

3.应力松弛试验（Mooney relaxation test）：

应力松弛是指在固定形变下，应力随时间衰减的值，在门尼粘度仪上的测试方法为于测试完成后立刻停止马达，将转子完全停住（剎车时间需小于0.1秒）使其形变量不再改变，门尼值会因松弛效应，应力会慢慢降低，逐渐回复至设定的门尼值或时间后停止测试，记录门尼值随时间的变化状况，透过对数坐标方式呈现，使图形的可读性更高，然后计算其k值、a值、A值及r值。

目前市场上有些产品因为剎车时间错误而造成应力松弛试验结果数据的错误，常造成用户判断上的困扰，需知错误的实验数据就失去了实验的目的，如果用了错误的实验方法，那么实验的意义就不存在了，左图是正确的剎车时间，右图是过长的剎车时间，很明显的右图的剎车时间过长，以致于松弛时间较长，

剎车时间不同比较图