主要国外品牌及其产品
Gel Sciences (日本)
- 国家: 日本
- 核心技术: 导电炭黑分散度测试仪,这是Gel Sciences的“独门绝技”,在全球范围内享有盛誉。
- 工作原理:
- 基于炭黑在聚合物基体中形成的导电网络原理。
- 将混炼好的胶料制成一定形状和尺寸的试样。
- 通过测量该试样在特定压力下的电阻值来判断炭黑的分散程度。
- 电阻值越低,说明炭黑分散得越好,形成的导电网络越完整;反之,电阻值越高,说明分散性越差,存在大量未分散的炭黑团聚体。
- 代表产品: Conductivity Dispersion Tester (CDT)
- 特点与优势:
- 原理独特: 直接测量炭黑最重要的功能之一——导电性,与最终产品的电学性能直接相关。
- 定量分析: 提供客观、定量的分散度数据,而非主观目视评级。
- 重复性好: 测试结果稳定,适合用于生产过程的质量控制和研发对比。
- 行业标准: 在轮胎、橡胶密封件、导电材料等行业,其测试方法被广泛认可和采用。
- 应用领域: 轮胎工业(尤其是胎面胶)、橡胶制品、导电塑料、涂料、油墨等。
Alpha Technologies (美国)
- 国家: 美国
- 核心技术: 橡胶加工分析仪 和 光学分散度分析仪,Alpha是橡胶测试领域的巨头,产品线非常全面。
- 工作原理:
- MDR (Moving Die Rheometer) / RPA (Rubber Process Analyzer): 虽然主要用来测量胶料的硫化特性(扭矩、硫化时间等),但通过分析硫化曲线的平坦期扭矩或特定点的应变扫描数据,也可以在一定程度上反映炭黑的分散状态,分散性好的胶料,其模量通常更稳定、更高。
- Dispergrader / Dispersibility Analyzer: 这是一种更专业的设备,通过机械剪切混炼一小块胶料,然后利用光学显微镜或图像分析技术,直接观察并量化炭黑颗粒的尺寸和分布情况。
- 代表产品: MDR, RPA, Dispergrader
- 特点与优势:
- 一机多用: RPA等设备不仅能评估分散,还能进行粘弹性、温度扫描等多种测试,性价比高。
- 行业权威: 其硫化仪是全球橡胶实验室的标配,设备认可度高。
- 方法多样: 提供基于流变学和基于图像分析的两种不同原理的分散度评估方法。
- 应用领域: 轮胎、橡胶制品、工业橡胶制品等整个橡胶工业链。
Malvern Panalytical (英国)
- 国家: 英国
- 核心技术: 激光粒度分析仪 和 颗粒图像分析系统,Malvern是颗粒表征领域的全球领导者。
- 工作原理:
- 激光粒度分析: 通过测量颗粒对激光的散射光信号来计算颗粒的粒径分布,对于炭黑分散,通常是将胶样用溶剂溶解,将炭黑颗粒释放出来,然后进行测试,分散性越好,测得的平均粒径越小,分布越窄。
- Morphologi G3 / G3-ID: 颗粒图像分析系统,它通过高分辨率相机拍摄大量颗粒的图像,然后利用软件分析每个颗粒的粒径、形状、颜色等参数,对于炭黑团聚体,可以直接统计团聚体的大小和数量。
- 代表产品: Mastersizer 激光粒度仪, Morphologi G3 颗粒图像系统
- 特点与优势:
- 高精度和高分辨率: 提供非常详细的粒径分布和形态学数据。
- 绝对定量: 直接测量颗粒本身,数据客观性强。
- 应用广泛: 不仅限于炭黑,还可用于各种粉末、乳液、悬浮液的表征。
- 应用领域: 更偏向于材料研发、质量控制和新品开发,需要深入了解颗粒基本性质的场景。
Qtech Instruments (英国)
- 国家: 英国
- 核心技术: 光学显微镜和图像分析技术。
- 工作原理:
- 通过高倍光学显微镜观察硫化胶或未硫化胶的切片。
- 利用专业的图像分析软件(如其自带的或第三方软件),对采集到的图像进行处理,识别并统计炭黑团聚体的数量、尺寸、面积分数等。
- 这是最直观、最接近人工“显微镜评级”的自动化方法。
- 代表产品: 配套显微镜和图像分析软件的分散度测试系统。
- 特点与优势:
- 直观可视化: 可以直接看到分散的真实状况,并保留图像作为证据。
- 自动化评级: 将繁琐的人工计数和评级工作自动化,提高效率和客观性。
- 符合标准: 其方法可以很好地模拟和替代ASTM D2663等人工显微镜评级标准。
- 应用领域: 橡胶工业的研发和质量控制,特别是需要与ASTM等人工评级方法进行对比和验证的场合。
品牌对比总结
| 品牌 | 国家 | 核心技术 | 测试原理 | 优势 | 主要应用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| Gel Sciences | 日本 | 导电炭黑分散度仪 | 测量电阻值 | 原理独特,与功能直接相关,定量,重复性好 | 轮胎、导电材料(电学性能关键) |
| Alpha Technologies | 美国 | 流变仪 / 光学分析仪 | 硫化特性分析 / 图像分析 | 一机多用,行业权威,方法多样 | 橡胶工业全链条(生产与研发) |
| Malvern Panalytical | 英国 | 激光粒度 / 图像分析 | 激光散射 / 图像识别 | 高精度,绝对定量,数据详尽 | 材料研发、深入颗粒表征 |
| Qtech Instruments | 英国 | 光学显微镜图像分析 | 显微镜观察 + 自动化图像分析 | 直观可视化,自动化评级,符合标准 | 橡胶研发,与人工评级对标 |
如何选择?
选择哪个品牌的炭黑分散度仪,主要取决于您的具体需求:

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关注最终产品的电学性能:
- 如果您生产的是导电橡胶、电缆屏蔽料等,Gel Sciences 的CDT是首选,因为它直接与产品的核心功能挂钩。
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追求性价比和多功能性:
如果您是橡胶制品企业,实验室已经有或计划购买流变仪(如MDR/RPA),那么可以利用Alpha的设备进行初步的分散性评估,无需再购买单一功能的分散度仪,成本效益更高。
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进行深入的机理研究和质量控制:
(图片来源网络,侵删)- 如果您是材料研发机构,需要精确了解炭黑团聚体的尺寸、形态分布,或者需要将分散度数据与材料的其他性能(如力学性能)进行关联分析,Malvern 的激光粒度仪或图像系统能提供最全面、最深入的数据。
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需要标准化、可追溯的评级结果:
- 如果您的质量控制流程需要遵循ASTM D2663等人工显微镜评级标准,并希望实现自动化和客观化,Qtech 的系统是最佳选择,它能完美替代繁琐的人工操作。
Gel Sciences 在导电炭黑领域是无可争议的专家;Alpha Technologies 是橡胶测试的全面解决方案提供商;Malvern 和 Qtech 则在基于光学和图像分析的精确表征方面各有所长,建议您根据自身的测试目的、预算和现有实验室条件进行综合考量。

