焦烧测试装置及焦烧测试方法与流程

本公开涉及高分子加工，特别是涉及一种焦烧测试装置及焦烧测试方法。

背景技术：

1、随着国产绝缘料研发的稳步前进，陆缆绝缘材料逐步开始国产化应用。然而，大长度海缆对绝缘料长时挤出稳定性提出了更高的要求。

2、通过模型电缆甚至真型电缆的实际挤出验证绝缘料的长时挤出性能将花费巨大成本，造成资源的浪费。故开展绝缘料实验室级挤出稳定性的评价非常关键。而且，由于绝缘料的焦烧性能直接影响其长时挤出稳定性，因此，如何准确评估材料的焦烧性能，进而准确评估材料的长时挤出稳定性，是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种焦烧测试装置及焦烧测试方法，以准确评估材料的焦烧性能，进而准确评估材料的长时挤出稳定性。

2、一方面，本公开实施例提供了一种焦烧测试装置，包括：挤出模块和焦烧模块。挤出模块上设有进料口。挤出模块的一端设有挤出口。焦烧模块包括沿第一方向延伸的焦烧模具。焦烧模具的进口端与挤出口相连接。焦烧模具的出口端与出料口相连接。挤出模块用于熔融待测物料，并将熔融后的待测物料持续挤出至焦烧模具；

3、焦烧模具用于为熔融后的待测物料提供发生交联固化反应的场所；随待测物料持续挤出时间的延长，待测物料在焦烧模具内逐渐发生交联固化反应，以在焦烧模具内壁附着形成焦烧层。

4、本公开实施例中，焦烧模具的进口端与挤出模块的挤出口相连接，这样通过挤出模块可以控制熔融后的待测物料从挤出口持续挤出至焦烧模具，使得待测物料在焦烧模具内发生交联固化反应，交联固化后的待测物料逐渐沿焦烧模具内壁附着形成焦烧层，未交联固化的待测物料经由焦烧模具的出口端从出料口排出。如此，本公开提供的焦烧测试装置，通过计算焦烧模具内待测物料的焦烧比例，也即待测物料的交联比例，即可准确评估待测物料的焦烧性能以及焦烧对温度的敏感性，进而准确评估待测物料的长时挤出稳定性。

5、根据一些实施例，焦烧模具包括形状相同的上模和下模。上模和下模扣合在一起，以于焦烧模具内形成模腔。

6、根据一些实施例，焦烧模块还包括：第一导热单元、第二导热单元和至少两个加热模块。第一导热单元包覆上模背离模腔的表面。第二导热单元包覆下模背离模腔的表面。至少一个加热模块设置于第一导热单元背离焦烧模具的表面。至少另一个加热模块设置于第二导热单元背离焦烧模具的表面。

7、根据一些实施例，焦烧测试装置还包括：至少一个温度测控模块。温度测控模块设置于第一导热单元的表面，和/或温度测控模块设置于第二导热单元的表面；温度测控模块与加热模块相连接。如此，可以实现精准控制焦烧模具的温度，利于加快焦烧模具内的待测物料发生交联固化反应。

8、根据一些实施例，模腔包括相连通的圆柱形模腔和圆锥形模腔。圆柱形模腔的一端面与挤出口相连通。圆锥形模腔的宽端面与圆柱形模腔的另一端面相连通，圆锥形模腔的窄端面与出料口相连通。

9、根据一些实施例，出料口的内径尺寸范围包括：0.5mm~5mm。出料口沿第一方向的尺寸范围包括：50mm~80mm。

10、根据一些实施例，圆柱形模腔沿第一方向的尺寸范围包括：80mm~110mm；圆锥形模腔的锥角范围包括：30°~60°。

11、根据一些实施例，焦烧测试装置还包括：喂料模块。喂料模块的出口端与进料口相连接，用于通过进料口向挤出模块输送待测物料。

12、另一方面，本公开实施例还提供了一种焦烧测试方法，焦烧测试方法基于如前述实施例中的焦烧测试装置而执行。该焦烧测试方法包括：

13、将待测物料输送至挤出模块中熔融，并将熔融后的待测物料持续挤出至焦烧模具；

14、待测物料在焦烧模具内发生交联固化反应，并沿焦烧模具的内壁逐渐附着形成焦烧层，焦烧模具的出口端有待测物料排出；其中，待测物料持续挤出至焦烧模具的时间不小于5小时；

15、将热塑性材料输送至挤出模块中熔融，并将熔融后的热塑性材料持续挤出至焦烧模具，直至焦烧模具的出口端有热塑性材料排出；

16、待焦烧模具冷却至室温后，获取模腔内保留的待测样品，并基于待测样品得到待测物料的焦烧百分比；待测样品包括待测物料焦烧后的焦烧层和位于焦烧层内部的热塑性材料。

17、本公开实施例中，通过挤出模块控制熔融后的待测物料从挤出口挤出至焦烧模具，使得待测物料在焦烧模具内发生交联固化反应，交联后的待测物料逐渐沿焦烧模具内壁附着形成焦烧层。然后通过向挤出模块输送热塑性材料，去除未交联的待测物料，以保留焦烧层，最终获得待测样品。如此，通过计算待测样品中焦烧层的比例，可以获得待测物料的焦烧比例，即可准确评估待测物料的焦烧性能，进而准确评估待测物料的长时挤出稳定性。

18、根据一些实施例，热塑性材料包括有色热塑性材料。获取模腔内保留的待测样品，并基于待测样品得到待测物料的焦烧百分比包括：

19、打开焦烧模具，获取焦烧模具内的待测样品；

20、沿待测样品延伸的方向选取至少一个截取位置，自截取位置沿垂直于待测样品延伸方向的方向对待测样品进行截取，以得到多个子待测样品；

21、基于子待测样品的横截面得到待测物料的焦烧百分比。

22、根据一些实施例，基于子待测样品的横截面得到待测物料的焦烧百分比，包括：

23、获取横截面中焦烧层的面积；

24、获取横截面的面积；

25、基于如下公式得到待测物料的焦烧百分比：

26、σ=s1/s*100%，其中，σ为待测物料的焦烧百分比，s1为横截面中焦烧层的面积，s为横截面的面积。

27、根据一些实施例，沿待测样品延伸的方向选取多个截取位置，分别自各截取位置沿垂直于待测样品延伸方向的方向对待测样品进行截取，以得到多个子待测样品；基于各子待测样品的横截面分别得到各子待测样品中待测物料的焦烧百分比；将所有子待测样品中的待测物料的焦烧百分比的平均值作为待测样品中的待测物料的焦烧百分比。

1.一种焦烧测试装置，其特征在于，包括：挤出模块和焦烧模块；

2.如权利要求1所述的焦烧测试装置，其特征在于，所述焦烧模具包括形状相同的上模和下模；所述上模和所述下模扣合在一起，以于所述焦烧模具内形成模腔。

3.如权利要求2所述的焦烧测试装置，其特征在于，所述焦烧模块还包括：第一导热单元、第二导热单元和至少两个加热模块；

4.如权利要求3所述的焦烧测试装置，其特征在于，还包括：至少一个温度测控模块；所述温度测控模块设置于所述第一导热单元的表面，和/或所述温度测控模块设置于所述第二导热单元的表面；所述温度测控模块与所述加热模块相连接。

5.如权利要求2所述的焦烧测试装置，其特征在于，所述模腔包括相连通的圆柱形模腔和圆锥形模腔；

6.如权利要求5所述的焦烧测试装置，其特征在于，所述出料口的内径尺寸范围包括：0.5mm~5mm；所述出料口沿所述第一方向的尺寸范围包括：50mm~80mm。

7.如权利要求5所述的焦烧测试装置，其特征在于，所述圆柱形模腔沿所述第一方向的尺寸范围包括：80mm~110mm；所述圆锥形模腔的锥角范围包括：30°~60°。

8.如权利要求1所述的焦烧测试装置，其特征在于，还包括：喂料模块；所述喂料模块的出口端与所述进料口相连接，用于通过进料口向所述挤出模块输送待测物料。

9.一种焦烧测试方法，其特征在于，所述焦烧测试方法基于如权利要求1至8中任一项所述的焦烧测试装置而执行，所述焦烧测试方法包括：

10.如权利要求9所述的焦烧测试方法，其特征在于，所述热塑性材料包括有色热塑性材料；所述获取所述焦烧模具内保留的待测样品，并基于所述待测样品得到所述待测物料的焦烧百分比包括：

11.如权利要求10所述的焦烧测试方法，其特征在于，所述基于所述子待测样品的横截面得到所述待测物料的焦烧百分比，包括：

12.如权利要求11所述的焦烧测试方法，其特征在于，沿所述待测样品延伸的方向选取多个截取位置，分别自各所述截取位置沿垂直于所述待测样品延伸方向的方向对所述待测样品进行截取，以得到多个所述子待测样品；基于各所述子待测样品的所述横截面分别得到各所述子待测样品中所述待测物料的焦烧百分比；将所有所述子待测样品中的所述待测物料的焦烧百分比的平均值作为所述待测样品中的所述待测物料的焦烧百分比。