塑性
介绍
快速可塑性实验是用于自然橡胶工业的基本试验之一，也用于测量已知厚度的样品在已知温
度及预定负载作用下，经过一定的时间之后的压缩量。
华莱士快速塑性计按国际标准的要求设计，以超高的精度（±0.001mm）来测量橡胶样品的厚度。
华莱士快速塑性测量装置可测量0.01mm的厚度变化。
试验程序
试验样品的规格（0.4立方厘米）依据标准确定。在被放置到压盘之间之前，样品应放在2
张运载纸之间，以保护压盘免受污染。试验时，将样品预压缩15秒，压成1毫米（天然橡胶，100℃的温度下）然后在100N负载作用下进一步压缩样品15秒。塑性数是对最终样品的厚度的度量，反映样品内部的流动程度。
影响测量结果的因素
有许多测试参数可能影响测试结果，例如压盘温度，压盘平等程度、转移用纸、压盘负载、
试验持续时间、样品定位和样品准备。不过，如果所有这些参数得到控制，测试结果是可重
复的。在P14快速塑性计开发期间，华莱士的工程师对这些影响测试结果的因素进行了详细的研究。
温度
精确的温度控制很重要（参阅表格1）。已过时不用的华莱士P1和P12仪器的压盘是通过
蒸汽加热的- 这在许多场合下导致很大的温度差。由于当前的P14塑性计中压盘是通过电加
热的，可对其进行检查并作相应的调整。
温度（℃） 塑性数
102 31.0 30.5 31.0
101 30.5 31.5 31.5
100 31.0 31.0 32.0
99 31.5 31.0 31.5
98 32.0 32.0 32.0
95 32.0 32.5 33.0
表1：压盘温度的影响
压盘平行度
压盘平行度不足也可影响测量结果（参阅表格2）。在标准中允许使用替代的压盘规格时尤
其如此-因此每次更换压盘的时候，必须重新设置平行度。
倾斜角度（°） 塑性数
0.00 33.0 32.5 33.0 32.5
0.65 32.0 32.0 32.0 31.5
1.30 31.0 31.0 31.5 31.0
表2：压盘平行度的影响
样品转移用纸
测试时所使用的样品纸对测试结果的影响很大（参阅表格3 - 参阅第9页）。使用标准推荐
的纸将可保证测试结果的有效性。也可以使用其他样品转移用纸（在确认之后），并将产生
不同的，但一致的测试结果。纸的大小也很重要的，如果使用更大的样品转移用纸，压盘周
围的热屏蔽效应可能导致读数明显偏低。
P14 快速塑性计Mk V
● 对温度、时间和负载进行精确控制
● 1毫米间隙的半自动化设置
● 3个不同的上压盘可供选择
● 有4个型号可供选择
快速塑性计可按国际测试标准测量天然的或未硫化橡胶的塑性。可与华莱士老化箱结合使用（参阅第10页），来确定未加工的天然橡胶的塑性保持指数（PRI）。
可变温度型号（P14/VT）用于测试合成橡胶化合物的流动特性，与其它型号不同，其压盘温度可以在60℃和180℃之间变化。对于某些应用而言，P14/VT可替代穆尼粘度测试，进行快速的、低成本的测试。
P14有吸引力的“C”形结构设计，可方便操作者把样品放置在加热后的压盘之间以及移除等操作。用户可通过液晶显示控制屏上的清晰指示来校验仪器，几秒钟内即可为样品测试作
好准备。
当仪器的操作手柄旋转时，测试顺序自动开始。以0.01mm的单位表示的试件的最后的厚度值为塑性数，以数字形式显示在前面板上。
对样品温度的紧密控制对试验的有效性很关键，因此如果面板上的两个发光二极管为绿灯，表明上、下压盘温度在整个试验期间处于可接受限值内。
一直径为1 0 毫米的上压盘作为标配，7.3和14毫米的作为要求不严密时的供选方案。每个型号提供了一把手动操作的体积恒定的样品切刀。（参考P1/4）
提供了4个仪器型号：
P14/1 基本的，独立型
P14/2 带打印机
P14/3 带打印机和数据输入终端
P14/VT 带打印机和数据输入终端，压盘温度可变
数据输入终端包含16个字符，两行式液晶显示屏和标准的传统键盘。它为P14的操作提供了额外的信息，并为用户提供几种新的选择。试验参数的设置更容易。可输入操作者和样品
标识的数据。条件作用的持续时间和测试负载可作调整和预先设置。
规格
塑性计 数据终端
尺寸 标准传统键盘
宽x 深x 高（毫米） 300x360x420 16字符，2行液晶显示器显示
重量（千克） 20 尺寸
压盘温度 宽x 深x 高（毫米） 290x150x140
P14/1，2，3 100℃ 重量（kg） 0.495
P14/ VT 60℃-180℃
上压盘直径（毫米） 10（固定）
7.3，14 样品切割刀
下压盘直径（毫米） 16 样品厚度：（毫米） 3
试验持续时间（秒） 15环境负荷 样品体积，立方厘米0.4
15负载 尺寸
压缩载荷（牛顿） 100 宽x 深x 高（毫米） 80x335x260
重量（千克） 4.0
打印机
每行字符 24
纸宽（毫米） 58 标准
尺寸：
宽x 深x 高（毫米） 105x195x90 BS 903: Pt. A59 ISO 2007
重量（kg） 0.63 ASTM D3194 8
压盘负载
标准规定的负荷是100±1N。
如果负荷降低到97牛，塑性结果将与标准负荷相比增加大约1.5个单位。或者，如果负荷
增加到103牛，塑性结果将降低相应的数量。使用一个校准过的重力臂把压盘负荷精确地施
加到P14中。
载荷持续时间
老式的P1塑性计采用手动设置时间，可能导致测试结果有重大的错误-测试力作用时间±1秒的变化量也可造成最终测试结果多达一个塑性单位的差异。P14作用的负荷通过石英钟控制定时器非常精确地定时。
样品定位
操作者应该小心地将样品准确放置到压盘的中心。与该点几毫米的偏差不会明显影响测试结
果。但是，一旦顶部压盘压缩到样品的边缘（偏离中心大约5毫米），塑性数会下降大约
1个单位。样品被压得越少，测试结果的偏差就赽大。
样品制备
由于塑性计的测量精度为±0.001毫米，因此确保橡胶试样符合标准规定的尺寸很重要。所
有样品应从一条3毫米厚的条状切割而成，并切割成0.4±0.04立方厘米的体积。每台塑性计配备的华莱士体积恒定样品切割刀（参考P1/4），符合这一要求。但需确保该切割刀的正常保管及使用。切割刀上的调整螺钉可确保切割面平行，且将切割深度保持为3毫米。
塑性保持指数
华莱士快速塑性计被马来西亚橡胶研究院采用，用于确定标准马来西亚橡胶（SMR）计划中的天然橡胶的塑性保持指数。后来被所有生产有工艺规格要求的橡胶的其他国家采用。
塑性保持指数PRI是天然橡胶抗热氧化能力的量度标准。该程序包括对一个未老化样品进行塑性测试（P0），随后对一个经过30分钟老化处理的样品在140℃±0.2℃的温度下进行
测试（P30）。
因此，除塑性计之外，PRI试验还需要一个老化炉，该老化炉必须非常精确地控制温度。研究表明，标准140℃的温度发生±1℃的变化，对50 PRI的塑性保持指数可产生±3 PRI单位的偏差。
此外，几分钟的老化时间的差别也将影响测试结果几个单位，具体的偏差值取决于橡胶的类
型。因此，测试标准所规定老化时间必须在严格的限制值范围内（±0.25分钟），以保证可
靠性和可重复性。
在PRI 测试时，重要的一点是要留意测试结果是否发生了显著的变化。虽然这些结果可能符合等级要求，但与标准的偏差表明材料中具有其他差异。
