本實用新型涉及瀝青(包括石油瀝青和煤瀝青)制試樣用的模具，尤其是指一種瀝青環(huán)球法軟化點制樣用模具。

背景技術(shù)：

瀝青是無定形的非結(jié)晶高分子化合物。當(dāng)溫度較低時，瀝青的力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為脆硬，通常稱為“玻璃態(tài)”。隨著溫度的提高，瀝青逐漸變軟，表現(xiàn)為可塑性。溫度繼續(xù)提高，瀝青轉(zhuǎn)化為液態(tài)，但黏性較大，稱為“黏流態(tài)”，瀝青處于黏流態(tài)時的溫度即為瀝青的軟化溫度。瀝青沒有嚴(yán)格的軟化溫度，是一個溫度范圍。為了劃分瀝青的種類和等級，規(guī)定了相應(yīng)的檢測方法測定其在標(biāo)準(zhǔn)試驗情況下的軟化溫度，即稱為軟化點。

目前瀝青產(chǎn)品軟化點測定標(biāo)準(zhǔn)中最常用到的是環(huán)球法，其待測試樣必須經(jīng)過加熱熔化后，在樣品環(huán)中澆注成型，然后放置于專門的檢測裝置上測定試樣的軟化點溫度。在實踐中發(fā)現(xiàn)環(huán)球法軟化點測定方法中熱熔法制備試樣有三個不足之處：1、熔樣溫度的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定很寬泛，另一些標(biāo)準(zhǔn)較為具體，但無一例外的是必須加熱熔化瀝青試樣，熔化過程中可能由于溫度過高導(dǎo)致部分試樣揮發(fā)、氧化變性，會使測到的試樣軟化點比實際軟化點偏高；2、熔樣后的澆環(huán)和刮環(huán)步驟，是一項對操作技術(shù)要求較高的工作，檢測人員之間不同的手勢和溫度控制習(xí)慣等都會影響到樣品的分析結(jié)果；3、熱熔法制取試樣只適合于軟化點不是很高的樣品(約<180℃)，超高軟化點瀝青不適合此方法制樣，如果強行將熔樣溫度提高，只會使煤瀝青樣品氧化、結(jié)焦變性，導(dǎo)致最終試樣軟化點結(jié)果遠(yuǎn)高于實際值。

中國專利CN200520077150.9公開了一種樹脂軟化點測試制樣器夾具，該夾具所制得的樣品表面平整度很高，并避免了操作人員接觸高溫制樣器而發(fā)生的危險。該裝置雖然能夠節(jié)約制樣時間，調(diào)高制樣成功率，但是需要在高溫加熱熔化樣品，并且需要刮刀輔助刮平樣品表面，操作還是較為繁瑣。

中國專利CN201520920741.1公開了一種高溫瀝青軟化點試驗制樣器，該裝置采用手壓柄帶動壓板與環(huán)?？酆?，有效控制試樣量和水平度，提高試驗精確，而且避免高溫可能對人體造成傷害的安全隱患，使用方便、快捷。該裝置能夠用于高軟化點瀝青的制樣，但是必須在線趁熱取樣，不能用于冷態(tài)的瀝青樣品。

中國專利CN201520450483.5公開了一種瀝青軟化點試驗樣本的制樣裝置，該裝置能夠一次成型，提高了制樣效率，提高了成品率，但相比于本實用新型需要在熱態(tài)下壓制樣品，其應(yīng)用范圍受限。

中國專利CN201320233472.2公開了一種環(huán)球法測定瀝青軟化點的工具，該工具克服了環(huán)球法測定瀝青軟化點過程中用熱刀刮除多余試樣時，試樣環(huán)在涂有隔離劑的金屬平板上易滑動的問題；在環(huán)狀凹槽的外側(cè)方設(shè)置有邊槽，取出器為″L″型的金屬工具，方便試樣環(huán)的取出。該固定模具提高了刮環(huán)效率，但相比于本實用新型，其需要加熱熔化瀝青試樣，需要用熱刀刮去多余試樣，操作繁瑣且應(yīng)用范圍受限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種瀝青環(huán)球法軟化點制樣用模具，能克服現(xiàn)有瀝青環(huán)球法中熱熔制樣不能對軟化點>180℃的樣品制樣的缺陷，并且用量化的操作參數(shù)代替比較模糊的個人經(jīng)驗，減少分析誤差。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種瀝青環(huán)球法軟化點制樣用模具，其由沖頭、定位器樣品環(huán)、底座及環(huán)墊組成；

所述沖頭是一個由圓形的頭部和固定在頭部底部的圓柱形本體組成的T形實心體；

所述樣品環(huán)內(nèi)置放瀝青試樣粉末，其置于沖頭的底部，樣品環(huán)的豎切面為倒“凸”字形，豎切面的空心部分則為倒梯形，樣品環(huán)的頂部內(nèi)徑與沖頭的本體的直徑相匹配；

所述定位器的外壁是圓管形壁，內(nèi)部包含相互連通的上圓柱空心體及下圓柱空心體，并上圓柱空心體直徑大于下圓柱空心體的直徑，組成豎切面為“凸”字形的空心體；所述上圓柱空心體的直徑與沖頭的本體的直徑匹配；所述下圓柱空心體的直徑與樣品環(huán)的頂部外徑匹配，沖頭的本體下部插入定位器的上圓柱空心體內(nèi)，樣品環(huán)的上部則被定位器的下圓柱空心體包圍；

所述底座是承載沖頭、定位器和樣品環(huán)的載體，其外壁是圓管形壁，內(nèi)部包含相互連通的下部圓柱形中心空心體及上部圓柱形承載空心體，并下部圓柱形中心空心體的直徑小于上部圓柱形承載空心體的直徑，組成豎切面為“凹”字形的空心體；上部圓柱形承載空心體的直徑與定位器的外徑匹配，定位器固定在底座上端，下部圓柱形中心空心體的直徑與樣品環(huán)的下部外徑相匹配，樣品環(huán)的底部坐落在底座的上部圓柱形承載空心體內(nèi)；

所述環(huán)墊是樣品環(huán)的支撐體，其為實心圓柱體，高度及直徑分別與所述底座的下部圓柱形中心空心體的高度及直徑匹配，其穿入底座的下部圓柱形中心空心體內(nèi)，支撐樣品環(huán)的下端。

所述沖頭、定位器、樣品環(huán)、底座及環(huán)墊的材質(zhì)均采用304不銹鋼。

所述沖頭、定位器、樣品環(huán)、底座及環(huán)墊的材質(zhì)均采用耐壓大于70Mpa的金屬材料。

所述樣品環(huán)的尺寸與環(huán)球法標(biāo)準(zhǔn)中的錐環(huán)尺寸相同。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的瀝青環(huán)球法軟化點制樣用模具，能夠克服現(xiàn)有瀝青環(huán)球法中熱熔制樣不能對軟化點>180℃的樣品制樣的缺陷，解決了高軟化點瀝青的制樣難題。該模具冷壓成型不會改變?yōu)r青試樣的各項性質(zhì)，并且由于是半自動操作，只要具體規(guī)定了瀝青試樣粉末大小、壓力大小和壓制時間等參數(shù)，就可以用量化的操作參數(shù)代替比較模糊的個人經(jīng)驗，從而減少分析誤差，提高試樣軟化點的測試精度。

為進一步說明本實用新型的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果，以下將結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為本實用新型的瀝青環(huán)球法軟化點制樣用模具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為圖1中模具的沖頭示意圖；圖2b為圖2a的俯視圖；

圖3a為圖1中模具的定位器示意圖；圖3b為圖3a的俯視圖；

圖4a為圖1中模具的樣品環(huán)示意圖；圖4b為圖4a的俯視圖；

圖5a為圖1中模具的底座示意圖；圖5b為圖5a的俯視圖；

圖6a為圖1中模具的定位器示意圖環(huán)墊；圖6b為圖6a的俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例的附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細(xì)說明。

參見圖1，本實用新型的瀝青環(huán)球法軟化點制樣用模具由沖頭1、定位器2、樣品環(huán)3、底座4及環(huán)墊5組成；模具材質(zhì)采用304不銹鋼或者能夠耐壓70Mpa以上的金屬材料。

所述沖頭1的作用是將紅外壓片機的液壓力傳導(dǎo)至瀝青試樣粉末上，其結(jié)構(gòu)參見圖2a-圖2b，沖頭1是一個由圓形的頭部11和固定在頭部11底部的圓柱形本體12組成的T形實心體。

所述樣品環(huán)3內(nèi)置放瀝青試樣粉末，其置于沖頭1的底部，其結(jié)構(gòu)參見圖4a-圖4b，樣品環(huán)3的尺寸同環(huán)球法標(biāo)準(zhǔn)中的錐環(huán)相同，但將通常的銅質(zhì)材料改為更加耐壓的模具鋼或者304不銹鋼；樣品環(huán)3的豎切面為倒“凸”字形，豎切面的空心部分則為倒梯形，樣品環(huán)3的頂部內(nèi)徑與沖頭的本體12的直徑相匹配；

所述定位器2作用是固定沖頭1和樣品環(huán)3的位置，其結(jié)構(gòu)參見圖3a-圖3b，定位器2的外壁是圓管形壁，內(nèi)部包含相互連通的上圓柱空心體21及下圓柱空心體22，并上圓柱空心體21直徑大于下圓柱空心體22的直徑，組成豎切面為“凸”字形的空心體；所述上圓柱空心體21的直徑與沖頭的本體12的直徑匹配，下圓柱空心體22的直徑與樣品環(huán)3的頂部外徑匹配，沖頭的本體12下部插入定位器2的上圓柱空心體21內(nèi)，樣品環(huán)3的上部則被定位器2的下圓柱空心體22包圍，定位器2使得沖頭1和樣品環(huán)3基本保持軸心一致的狀態(tài)。

所述底座4是承載沖頭1、定位器2和樣品環(huán)3的載體，其結(jié)構(gòu)參見圖5a-圖5b，其外壁是圓管形壁，內(nèi)部包含相互連通的下部圓柱形中心空心體42及上部圓柱形承載空心體41，并下部圓柱形中心空心體42的直徑小于上部圓柱形承載空心體41的直徑，組成豎切面為“凹”字形的空心體；該“凹”字形的空心體能夠固定住樣品環(huán)3的下端；上部圓柱形承載空心體41的直徑與定位器2的外徑匹配，使得定位器2可以固定在底座4上端，下部圓柱形中心空心體42的直徑與樣品環(huán)3的下部外徑相匹配，使得樣品環(huán)3的底部坐落在底座4的上部圓柱形承載空心體41內(nèi)。

環(huán)墊5是樣品環(huán)3的支撐體，其結(jié)構(gòu)參見圖6a-圖6b，環(huán)墊5為實心圓柱體，高度與所述底座4的下部圓柱形中心空心體42的高度匹配，直徑與底座4的下部圓柱形中心空心體42匹配，其穿入底座4的下部圓柱形中心空心體42內(nèi)，支撐樣品環(huán)3的下端，同時在樣品環(huán)3因粘結(jié)或膨脹而不便拆卸時，可以通過敲擊環(huán)墊5的底端頂出樣品環(huán)3。

實施例一：

選用304不銹鋼材料加工沖頭1、定位器2、樣品環(huán)3、底座4及環(huán)墊5；將改質(zhì)瀝青用粉碎機粉碎至細(xì)小顆粒。先將環(huán)墊5放入底座4的下部圓柱形中心空心體42內(nèi)，在底座4的上部圓柱形承載空心體41內(nèi)放上樣品環(huán)3，蓋上定位器2(此時樣品環(huán)3上半部被圖3a中的下圓柱空心體22包圍，下半部是插入底座4的上部圓柱形承載空心體41內(nèi))，用藥勺將改質(zhì)瀝青試樣粉末填入定位器2的上圓柱空心體21內(nèi)，并隨之落入樣品環(huán)3內(nèi)，裝上沖頭1后整體移置紅外壓片機的工作臺上，加壓至合適的壓力，紅外壓片機的液壓力通過沖頭1傳導(dǎo)至樣品環(huán)3內(nèi)的瀝青試樣粉末上，并維持一段時間不掉壓，即可泄壓取出已經(jīng)成型的樣品環(huán)，如果樣品環(huán)3內(nèi)的樣品表面略有不平之處，可用細(xì)砂紙打磨至沒有瀝青樣品突起超過樣品環(huán)3的邊緣。

隨后按照《GB/T 2294-1997焦化固體類產(chǎn)品軟化點測定方法》，測得軟化點為117.2℃(平行數(shù)據(jù)都為117.2℃)，而常規(guī)熱熔法制樣后測定結(jié)果為116.8℃，兩者誤差完全在允許范圍內(nèi)，說明本模具組合可以代替熱熔法進行常規(guī)瀝青軟化點制樣。

實施例二：

選用模具鋼材料加工沖頭1、定位器2、樣品環(huán)3、底座4及環(huán)墊5；將280℃規(guī)格的超高軟化點瀝青用粉碎機粉碎至細(xì)小顆粒。按照實施例一中的安裝順序?qū)⒛＞吆蜑r青試樣粉末組合起來，再冷壓成型。

隨后利用經(jīng)過改進的環(huán)球法測得軟化點為280.5℃(平行數(shù)據(jù)分別為280.0和281.0℃)，測得壓制后的真密度為1.305g/cm3，與原樣品真密度1.330g/cm3很接近，說明冷壓法也能使得瀝青樣品內(nèi)部達到原試樣類似的致密程度，證明本模具可以用于超高軟化點瀝青樣品的制樣。

本實用新型可以消除目前瀝青熱熔法制樣的不足之處，并解決了>180℃超高軟化點瀝青的制樣難題。冷壓成型不會改變?yōu)r青試樣的各項性質(zhì)，并且由于是半自動操作，可以通過規(guī)定具體的操作參數(shù)，減少人為經(jīng)驗差異導(dǎo)致的分析誤差。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的目的，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。