ASTM D412-98a_chs硫化橡胶和热塑性弹性体——拉伸性能的标准实验方法

ASTM D412-98a_chs硫化橡胶和热塑性弹性体——拉伸性能的标准实验方法
ASTM D412-98a_chs硫化橡胶和热塑性弹性体——拉伸性能的标准实验方法

名称:D 412—98a(2002年重新批准)

硫化橡胶和热塑性弹性体——拉伸性能的标准实验方法

希望采用本标准使用者在进行实验时,参照英文版本一起使用以便对译文提出

建议并准确进行实验。因此凡出现与英文版本相冲突,则以英文版本为准。

本标准已被国防部代理机构批准使用。

注释——9.2部分于2003.1被更新。

1. 范围

1.1 这些方法是用来评估硫化橡胶和热塑性弹性体拉伸性能的程序。这些方法不适用硬橡胶和相似硬度、低延伸率材料。方法如下:

方法A——哑铃状和直片状试样

方法B——剪切环形状试样

注释1——这两种不同的方法不会产生同样的结果。

1.2 在本实验中,数值的表达不管是以SI还是非SI为单位,都认为是标准的。在每一系统中数值可能不是等同的,因此必须单独使用每一系统,而不要合并这些数值。

1.3本标准没有对所有的安全问题进行详细的描述。建立一个合适的安全和健康规则和决定其应用规则限制是使用者的责任。

2. 参考资料

2.1 ASTM 标准:

D 1349 橡胶标准实验温度准则

D 1566 与橡胶相关的术语

D 3182 混合标准化合物和准备标准硫化橡胶片的材料,设备和程序准则

D 3183 实验用产品片准备准则

D 3767 橡胶尺寸测量准则

D 4483 橡胶和黑烟末工业中标准实验方法的测量精度准则

E 4 实验机器力检查准则

2.2 ASTM 附件:

剪切环形试样,方法B (D 412)

2.3 ISO 标准:

ISO 37 硫化橡胶,热缩性橡胶张应力性能

3.1 术语

3.1 定义

3.1.1 张力设置——在试样被伸展之后所保留的延长长度,允许以规定方式缩进,以占原始长度的百分比来表达。(D 1566)

3.1.2 破裂后张力设置——通过把两破裂的哑铃体橡胶片破裂点放在一起进行测量。(D 1566)

3.1.3 抗拉强度——施加给试样使其破裂的张应力。(D 1566)

3.1.4 张应力——伸展试样的力。(D 1566)

3.1.5 一定延伸率的张应力——使试样均匀横截面伸展到给定延伸时所需要的力。(D 1566)3.1.6 热塑性弹性体——不同于传统硫化橡胶,与热塑性材料一样可以加工和循环使用。

3.1.7 最终延伸率——在持续张应力下试样发生破裂时的延伸。

3.1.8 屈服点——在应变曲线上的点。(D 1566)

3.1.9 屈服应变——在屈服点的张力水平。(D 1566)

3.1.10 屈服应力——在屈服点的应力水平。(D 1566)

4. 实验方法概要

4.1 对抗拉性能的测量开始于从试样材料上取来实验橡胶片,包括试样的准备和试样的实验。试样均匀横截面区域可以成哑铃体,环形或直片形状。

4.2 在试样对张应力,在给定延伸时的张应力,抗拉强度,屈服点和最后延伸进行测量。张应力,屈服点和抗拉强度基于原始试样的均匀横截面。

4.3 在先前没有应力的试样被延伸和缩进后,进行张力设置测量。破裂后的设置同样也描述了。

5. 重要性和应用

5.1 采用本实验方法的所有材料和产品在一定性能应用下必须能够耐张力。也可以使用这些方法对一些像这样张力性能的测量。然而,因为在实际使用中潜在性能要求非常广泛,因此单独的张力性能不能直接地与最终产品使用性能挂钩。

5.2 张力性能取决于材料和实验条件(延长率,温度,湿度,样品几何形状,实验前的预备等等);因此在相同实验条件下材料必须进行比较。

5.3 温度和延长率对张力性能有实质性的影响,因此必须控制好。试样类型的不同这些影响也是多样的。

5.4 张力设置表示部分永久性的和延长和收缩后部分恢复的残留变形。因此,必须控制延长和恢复周期(还有其他实验条件)以获得可对比性结果。

6. 设备和仪器

6.1 实验机器——张力实验必须在可以产生500±50 mm/min(20±2in./min)匀速速率的电力驱动机器上进行。(两爪距离至少为750mm)(30in.)。(参考注释1)。实验机器必须有匹配的测力计和测量或记录测量外加力(范围在±2%之内)的系统,。如果对一个测量能力范围(摆动式测力计)不能改变,破裂时的外加力必须在满刻度±2%内进行测量,最小张力测量必须精确在10%以内。

注释2——采用1000±100 mm/min(40±4in./min)的延伸率,在报道中标记速度。如果有问题,则重复实验,采用500±50 mm/min(20±2in./min)的延伸率。

6.2 用来升温和降温的实验箱——实验箱必须符合以下的要求:

6.2.1 空气可以以1—2m/s(3.3 to 6.6 ft/s)的速率在实验箱中流通,试样可以保持在2°C(3.6°F)。

6.2.2 在夹具或轴附近安装一个校准过的传感器来测量实际温度。

6.2.3 实验箱必须接有一个排气系统,向外界排放高温产生的烟。

6.2.4 实验之前必须制作用于在夹具或轴附近悬挂试样的装置。除由于流通空气煽动导致的瞬间接触外,试样不允许接触实验箱任何一面。

6.2.5 在高温或低温下使用方便操作的快速工作夹具,可以在很短的时间内放置试样而不影响实验箱中的温度。

6.2.6在此实验温度下使用适宜的测力计或与实验箱隔热。

6.2.7 准备测量实验箱中试样延伸的装置。如果比例尺测量水准基点之间的延长,则比例尺必须平行安装在夹具的附近,并且可以在实验箱外面进行控制。

6.3 千分尺——千分尺必须符合D 3767(方法A)准则的要求。对于环形试样,参考14.10部分。

6.4 张力设置实验的仪器——在6.1中描述的实验机器或者与图1中所示类似的仪器。一只秒表或其它可以计时的装置,可以测量分钟之间的间隙,测量时间至少为30分钟。用于测

量张力设置的比例尺或其它装置,精确度在1%以内。

图1拉力设置实验设备

7. 试样的选择

7.1 选择时考虑下列信息:

7.1.1 由于在加工和准备过程中流动所形成的各向异性和纹理方向,可能对张力性能有一定的影响,所以哑铃体或直状的试样必须剪切,这样试样的纵向就与已知纹理方向平行了。环形试样通常纹理性能均匀。

7.1.2 除非有其它规定,否则热塑性橡胶或热塑性弹性体试样或两者必须从注塑成型片或板上剪切厚度为3.0±0.3 mm。其它厚度的试样不能够提供可对比性的结果。进行实验的试样方向必须和在铸模中流动方向平行或垂直。样片的尺寸必须满足此要求。

7.1.3 通过分离夹具来测量环形试样的延伸,但是环形试样(沿)半径的宽度的延伸是不均匀的,为了减少这种影响,试样的宽度必须小于其直径。

7.1.4 如果在进行的延长至断裂实验中,直状试样趋向断裂,当准备另一类型试样不可行时

采用直状试样。直状试样对于获得非断裂应力或材料系数性能是非常有用的。

7.1.5 使用的试样类型取决于材料,实验设备和所能够获得的试样。对于低极限伸长率的橡胶材料,为改善延伸测量的准确性,需要采用较长的试样。

8. 实验设备的校准

8.1 按照E 4准则程序A对实验机器进行校准。如果测力计是应变仪类型,则除E 4准则中7和18部分中是要求外,用一次或多次力来校准实验装置。摆式测力计校准如下:

8.1.1 把哑铃状试样的一终端放在实验机器上面的夹具上。

8.1.2 把较低的夹具从机器上移走,通过夹钳装置把哑铃状试样固定在上面的夹具上。

8.1.3 在试样卡紧装置较低的一端缚上一个吊钩。

8.1.4 在试样夹装置的吊钩上悬挂一个已知质量的块,方法是允许安装块临时放置在较低测试机夹具构架或支架上(注释2)

8.1.5按照标准启动夹具分离电动机或机械装置,使其运行直到已知质量块在较高夹具上的试样附近自由悬挂。

8.1.6 如果刻度盘或数值范围不能显示在指定公差内的施加力,彻底检查有故障的测试机(如,在轴承可其它移动部位磨擦力过大)。确保较底夹具装置和吊钩的质量包括在内。8.1.7 如果已解决了机器磨擦或其它故障,使用已知质量的块来产生大约测试机能力的10,20和50%的力至少在三点重新校准测试机,如在日常测试中使用棘爪或棘齿,则使用它们校准测试机,用上面的棘爪校准顶部的摩擦力。

注释3——提供一种防止已知质量块在哑铃状物破裂时落下地上的方法。

8.2 使用一个弹性校准装置可以快速地校准测试机。

9.试验温度

9.1 除非特别说明,否则试验的标准温度应为23 ±2°C (73.4 ±3.6°F)。当试验温度是

23°C(73.4°F)时试样处在此条件下至少3个小时,如果材料受潮湿影响,试样维持在50±5%的相对湿度,并且在试验前放置于此条件下至少24小时,当在其它温度下试验时要求使用准则D1349中所列的温度。

9.2 对于23°C (73.4°F)以上的温度,测试前根据方法A试样预先加热10±2分钟,方法B则为6±2分钟(见注释3)。试样隔离放在实验箱中,其目的为了让一系列试样预热时间相同,在高温下预热时必须避免额外的硫化或热老化(警告——其它预防方法,除了在23°C (73.4°F)下测试为保护胳膊和手要戴耐热或冷的手套,高温下试验,室内门开着时,为防止吸入有毒气体,戴上面具是有必要的。)

9.3 在23°C (73.4°F)以下试验时,测试前放置至少10分钟。

试验方法A——哑铃状和直状试样

10. 仪器

10.1 模具——准备哑铃试样的模具形状和尺寸应符合图2所示要求。面向横断面减缩的内部应垂直于切边组成的平面,并且磨光,它们之间的距离至少为5 mm (0.2 in.)的长度,模具在任一时间内都应锋利和无刻痕(见9.2)

注释4——模具的条件取决于对断裂实验试样破裂点的研究。去掉测试机夹具上的样件,把试样放在一起,记录每个试样在相同位置下是否有拉伸断裂的趋向,在同一地方持续存在破裂表明在此位置模具可能迟钝,有刻痕或弯曲。

10.2 基准点标记器——用于测量延伸或拉力而在实验样品上放置的两个标记叫“基准点”(见注释4)。基准点标记器应由一个底盘包含两个凸起的平行物,两个凸起部分的表面(平行于底盘的平面)在同一平面并且光滑。凸起平行物做标记的平面宽应在0.05和0.08 mm (0.002and 0.003 in.)之间,长至少15 mm (0.6 in.),平行标记表面与凸起平行物侧面部分之间的角度至少75°,两个平行凸起部分的中心或标记表面之间的距离应在所要求的1%之内或基

准点之间的距离。附在基准点标记器底盘的后面或顶端的把柄通常是基准点标记器的一部分。

注释5——如果接触伸长计用于测量延伸,则就不需要基准点。

10.3 墨水敷抹器——一个平坦的坚硬表面(硬木,金属或塑料)可以墨水或粉末弄到基准点。墨水或粉末应粘附在试样,对试样没有影响并且与试样的颜色反差明显。

10.4 夹具——测试机应有两个夹具,一个连接测力计。

10.4.1 用于测试哑铃试样的夹具能够自动拉紧并在夹具表面施加均衡的压力,随压力的增加而增加,以防止滑动和促进在直的递减横截面试样的失效,由压缩空气持续产生压力类型的夹具也符合要求。建议每个夹具的末端有一个定位装置,用来把试样插入夹具中(同样深度)。

10.4.2 用于测试直状试样的夹具应是可以提供持续气压压力的工具,无论楔形的,或套环型的装置能够把压力传送到整个试样上。

11. 实验样品(试样)

11.1 哑铃状试样——可能的话,采用注塑成型的试样,或者从平片上剪切的试样,其厚度不能少于1.3mm(0.05in.),不能大于3.3mm(0.13in.),大小可以允许使用标准方法剪切(参考D 3182准则)。平片可以通过加工直接提供或者从成品上通过剪切和抛光提供。如果从机器制成品上获得,则试样表面必须光滑,无层结构等等,符合D 3183准则中描述的程序。剪切所有试样使其纵向位置与纹理平行。按照D 3182准则准备的试样,试样必须为2.0 ± 0.2mm (0.08±0.008in.)厚。使用图2冲模C(除非有其他规定)剪切试样,并且保证剪切表面光滑。

图.2 剪切哑铃状试样的标准冲模

11.1.1 标记哑铃状试样——试样必须标记10.2中描述的基准点,标记时试样不要成拉紧状

态。标记必须在递减横截面上,标记之间的距离为:对图2冲模C和冲模D为25.00 ± 0.25mm

(1.00±0.01in.); 对图2其它冲模为50.00± 0.5mm(2.00±0.02in.)。

11.1.2 测量哑铃状试样厚度——对试样进行三处厚度测量,一处在中央,另两处分别在

递减横截面部分每一端。三处的中间数值即为计算横截面区域的厚度。试样最大和最小厚度

之间差额超过0.08mm(0.003in.),必须废弃。试样的宽度作为受限横截面部分中模剪切边

缘之间的距离。

标准哑铃状冲模尺寸A(公制单位)

尺寸单位公差冲模A 冲模B 冲模C 冲模D 冲模E 冲模F

A mm ±1 25 25 25 16 16 16

mm max 40 40 40 30 30 30 B

C mm min 140 140 115 100 125 125

D mm ±6 B32 32 32 32 32 32 D-

E mm ±1 13 13 13 13 13 13

F mm ±2 38 38 19 19 38 38

G mm ±1 14 14 14 14 14 14

H mm ±2 25 25 25 16 16 16 L mm ±2 59 59 33 33 59 59

12 6 6 3 3 6 W mm ±0.05,-0.00

Z mm ±1 13 13 13 13 13 13 A 尺寸用公制单位表达的冲模和尺寸用美制单位表达的冲模不完全相同。用公制单位标注尺

寸的冲模应该用用公制单位校准的仪器。

B 冲模用于clicking machines时公差为±0.5mm。

图.2 a(续)

标准哑铃状冲模尺寸A(美国习惯单位)

尺寸单位公差冲模A冲模B 冲模C 冲模D 冲模E 冲模F

0.62

0.62

A in. ±0.04 1 1 1 0.62

B in. max 1.6 1.6 1.6 1.2 1.2 1.2

C in. min 5.5 5.5 4.5 4 5 5

D in. ±0.25 B 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25

D-E in. ±0.04 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

F in. ±0.08 1.5 1.5 0.75 0.75 1.5 1.5

G in. ±0.04 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56

0.63

0.63

H in. ±0.08 1 1 1 0.63

L in. ±0.08 2.32 2.32 1.31 1.31 2.32 2.32

W in. ±0.002,-0.000 0.5000.250 0.250 0.125 0.125 0.250

Z in. ±0.04 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

A 用公制单位表达的冲模和用美制单位表达的冲模不完全相同。

B 冲模用于clicking machines时公差为±0.02in.

图.2 b(续)

11.2 直状试样——把窄带材,小管形材料或狭窄的电绝缘材料剪切为哑铃状或环形状时,

实际中可能有些困难,则此时选用直状试样是可行的。这些试样必须足够长可以使它们插入

夹具中进行实验。如11.1.1中做描述在试样上做基准点。测量管形直状材料的横截面,以及试样的质量,长度和密度。横截面区域计算如下:

A=M/DL (1)

其中:

A=横截面,cm2,

M=质量,g,

D=密度,g/cm3,

L=长度,m。

注释6——A(inch2)=A(cm2)×0.155

12. 程序

12.1 张应力,抗拉强度和屈服点的测量——把哑铃状或直状试样放在实验机器夹具上,小心调整使试样均匀受力。夹具分离速率为500 ± 50 mm/min(20±2 in./min)(参考注释6)。启动机器并记录基准点之间的距离,注意避免视差。记录实验规定延伸和样品破裂时的施加力的大小。使用伸长计延长或自动图示记录或闪光记录装置测量延伸。在破裂时,测量和记录接近10%的延伸。计算参考13部分。

注释7——对于在500 ± 50 mm/min(20±2 in./min)下测试且屈服点在20%延伸下的材料,延伸速率必须减为50 ± 5 mm/min(2.0±0.2 in./min)。如果材料屈服点仍在20%的延伸下,则延伸速率必须减为5 ± 0.5 mm/min(0.2±0.002 in./min)。必须报告实际分离速率。

12.2 拉力设置的测量——把试样放在如6.1中描述的机器的夹具上或图1中描述的仪器上,调整使试样受力均匀。夹具的速率尽量均匀一致,要求15s达到规定的延伸。使试样在规定延伸处保持10min,快速释放,不要让试样迅速恢复,然后让试样静止10分钟。在10min末,测量基准点之间的距离为原来的1%。使用秒表记录操作时间。计算参考13部分。

12.3 断裂后拉力设置——试样在正常抗拉强度实验断裂10分钟后,小心地把两断裂片安装在一起,使它们尽量全面积接触。测量基准点之间的距离。计算参考13部分。

13. 计算

13.1 在规定延伸处计算张应力如下:

T(xxx)= F(xxx)/A (2)

其中:

T(xxx)=在(xxx)%延伸的张应力,MPa (lbf/in.2),

F(xxx)=在规定延伸时的力,MN 或 (lbf)

A =未拉紧的试样的横截面mm2

13.2 计算屈服应力如下:

Y(stress)= F(y)/A (3)

其中:

Y(stress)=屈服应力,屈服点发生时的应力程度,MPa (lbf/in.2),

F(y) = 在屈服点时力的大小MN (lbf),

A =未拉紧的试样横截面m2(in.2).

13.3 在张力或延伸大小估计屈服应变。

13.4 计算抗拉强度如下:

TS=F(BE)/A (4)

其中:

TS =在破裂时的抗拉强度,应力t MPa (lbf/in.2),

F(BE)= 在破裂时力的大小, MN (lbf)

A =未拉紧的样品横截面m2(in.2).

13.5 计算延伸(在任何程度时的延长)如下;

E=100[L – L(o)]/L(o)(5)

其中:

E = 延伸百分率(原始基准点的距离)

L =延伸实验样品上基准点之间的观测距离

L(o)= 基准点之间的原始距离(对L和L(o))使用同一单位)

13.6 在试样破裂点当L等于基准的距离,估计断裂或最后延伸率。

13.7 在10分钟缩回时间后,当L等于基准点之间的距离,用Eq 5计算张力设置。

13.8 实验结果——例行实验中,实验结果为三个单独实验测量数值的中间值。但对此有两个例外,在实验中需要对5个试样进行实验,而报道的实验结果为5个数值的中间值。

13.8.1 例外1——按照标准进行实验,如果三个测量数值中的一个或两个不符合规定要求时。

13.8.2 例外2——如果执行仲裁实验时。

实验方法B—剪切环形试样

14. 设备,仪器

14.1 切割器——一个如图3所描述的典型环型剪切装置。

14.1.1 刀片深度计——由圆柱形板构成,圆柱形板厚度至少为0.5mm(0.02in.),比要剪切橡胶厚度大,直径小于试样的内直径,用于调节从切割器体内伸出的刀片。参考图3所示。14.2 橡胶夹具板——在剪切中用来夹橡胶片的仪器必须有平行的上下两个面,由硬的聚合体材料(硬橡胶,聚氨酯橡胶,聚甲基丙烯酸甲酯)制成。上面有孔,孔的直径大约为1.5mm (0.06in.),孔的间隔为6或7mm(0.24in.或0.32in.)分布在夹具板的中部。所有的孔必须连接到中央内部的洞,由于大气压力,这些洞用来在减压情况下保持样品在实验位置上。图4描述了在剪切过程中夹住标准橡胶片(大约150×150×2mm)所使用装置的设计形状。14.3 减压工具——像真空抽气机这样可以使夹具板中央内部的洞中的气压保持10kPa

(0.1atm)以下的减压工具。

14.4 肥皂溶液——用于润滑剪切刀片涂在试样片上的肥皂溶液。

14.5 刀具转动体——一个精确的钻床或其它合适的工具可以在剪切过程中至少30rad/s(大约300r/min)的角速度来旋转刀具。刀具转动体装置应安装在水平位置,对旋转轴和刀具的轴有一个垂直的支持方向。旋转轴离心不能超过0.01mm(0.004in.)。

14.6 刻度桌——用于调整试样和夹具支架和切割器转动装置一致。

14.7 张力测验机器——提供6.1中所描述的机器设备。

14.8 实验夹具——提供图5中所示的实验夹具。实验机器设备按照部分8进行校准。

14.9 实验箱——提供6.2部分中规定可以在高温和低温下实验的实验箱。

14.9.1 14.8中所指定的实验夹具可以满足非室温实验温度的要求。在极限温度下,用适当的润滑剂润滑主轴轴承。

14.9.2 测力计——适合在实验温度下进行测量的测力计。

14.10 千分尺——符合D 3767准则要求的千分尺。

图.3 典型环形剪切刀具装配图

图. 4 橡胶夹具板

图.5 环形拉力实验夹具装配图

15. 环形试样

15.1 ASTM 剪切环形试样——使用两种剪切环形试样类型。除非有其它规定,否则使用类型1环形试样。

15.1.1 环形试样尺寸

mm in

类型1

周长(内部)50.0±0.01 2.0±0.004

直径(内部)15.92±0.003 0.637±0.001

光线宽度 1.0±0.01 0.040±0.0004

最小厚度 1.0 0.040

最大厚度 3.3 0.13

类型2

周长(内部) 100.0±0.2 4.0±0.0004

直径(内部)29.8±0.06 1.19±0.0001

光线宽度 2.0±0.02 0.08±0.0008

最小厚度 1.0 0.04

最大厚度 3.3 0.13

15.2 ISO剪切环形试样——下列以mm给出了在ISO 37中的标准和小规格环形试样。对这些环形试样详细实验程序参考ISO 37。

标准小

内部直径44.6±0.2mm 8.0±0.1mm

外部直径 52.6±0.2mm 10.0±0.1mm

厚度 4.0±0.2mm 1.0±0.1mm

15.3 从管形材料上剪切的环形试样——环形试样的尺寸取决于管形材料的直径和厚度,这些尺寸必须在制品技术规格中详细说明。

15.4 剪切环形试样的准备——把刀片放在刀具的狭槽上,用刀片深度计调节刀片深度。把刀具放在钻床上并调节主轴,使锯条夹底部在夹具板表面上大约13mm(0.5in.)。在主轴垂直行程设置中止处,使剪切刀片刀刃刚好穿透板的表面。在夹具板上放橡胶片,把洞内气压减到10kPa(0.1atm)或更小。用肥皂溶液润滑橡胶片。把刀具降低到一个稳定的速率直到它达到中止处。确保锯条夹没有接触橡胶片。如果必要的话,重新调整刀片的深度。把主轴返回到原始位置,然后在另一橡胶片进行实验操作。

15.5 从管形材料上剪切的环形试样的准备——把管形材料置放在心轴(心轴稍微比管形材料内直径大一些)上。在车床内旋转心轴和管形材料。用在车床刀架上的小刀或剃刀片把环形试样剪切成所需要的轴向长度。把薄壁管形材料平放,用有两个平行刀片的模或剪切机械

剪切环形试样。

15.6 环形试样尺寸的测量:

15.6.1 周长——用梯级圆锥量具或其它量具测量内周长。通过内周长,半径宽度和л(3.14)的来获得平均周长。

15.6.2 半径宽度——使用在14.10中描述的千分尺测量分布在圆周三个位置的半径宽度。15.6.3 厚度——对剪切环型试样,使用在D 3767准则中描述的千分尺测量从环形试样内部剪切的圆盘状物的厚度。

15.6.4 横截面——通过半径宽度和厚度三个测量的中间数值计算获得横截面。对于薄壁管形材料,通过剪切部分的轴向长度和壁厚度计算获得。

16. 程序

16.1 张应力,抗拉强度,断裂(最后)延伸率和屈服点的测量——在测试环形试样时,用适当的润滑剂(比如,矿物油或有机硅油)润滑主轴的表面。选择一种对实验材料没有任何影响的润滑剂。按照下列等式计算和调整主轴中心之间距离的最初设置:

IS=[C(TS) –C(SP) ]/2 (6)

其中:

IS =最初主轴中心分离距离,mm(in.)

C(TS)=试样的周长,类型1环形试样的内部周长,类型2环形试样的平均周长,mm(in)

C(SP)=任一主轴的周长,mm(in.),除非有其它规定,否则主轴分离速度为500 ± 50 mm/min (20±2 in./min)(参看注释6和注释7)。启动机器,记录主轴之间的力及相应距离。在破裂时,测量抗拉强度和最后(断裂)延伸率。就算参考17部分。

注释8——当使用小ISO环形试样时,主轴分离的速率为100 ±10 mm/min(4±0.4 in./min)。

16.2 非标准温度下的实验——使用在6.2部分中描述的实验箱,注意注释2中的预防陈述。对于在23°C(73.4°F)以上的实验,在实验温度下对试样进行预加热6±2min。对于低于室温的实验,在实验之前在实验温度下对试样进行冷却至少10min。采用在准则D 1349中指定的温度,把试样放进实验箱中,试样之间的间隔按照9.2部分中的建议。

17..计算

17.1 对环形试样应力性能的计算和对哑铃和直状试样的计算除一例外基本相同。延伸环形试样在试样每一段宽度(从左向右看)上产生不均匀的应力场。初始的内尺寸(周长)比外尺寸(周长)小,因此对任何夹具的延伸,因为初始(未拉紧状态)尺寸的不同,所以对夹具的延伸,内部应力比外部应力大。

17.2 下面的选项是用来计算在指定延伸和断裂或最后延伸率时的应力。

17.2.1 在指定延伸时的应力——环形试样的平均周长用于测量延伸率。这一选择的基本原理是平均周长可以最好地反映环形试样每一段的平均应力。

17.2.2 最后(断裂)延伸率——因为它代表了环形试样每一段最大的应力,所以它的计算以内部周长为基础的。这个位置就是实验过程中发生断裂的位置。

17.3 用13.1中等式2计算在指定延伸时的张应力。

17.3.1 延伸是用来求在13.1中等式2中的力的值。计算如下:

E=200[L/MC(TS)] (7)

其中:

E = 延伸率,%

L = 在指定延伸时夹具分离的增加长度mm (in.)

MC(TS) = 试样的平均周长mm (in.)

17.3.2 对指定的延伸的夹具分离可以通过整理等式7获得,如下:

L=E×MC(TS)/200 (8)

17.4 使用13.2中等式3计算屈服应力。

17.5 求13.3中给出的屈服应变值。因为屈服应变是任何材料的一个一般整体性质,用平均周长求值。

17.6 使用13.4中等式4计算抗拉强度。

17.7 计算断裂或最后延伸如下(参考注释8和注释9):

E=200/[L/IC(TS)](9)

其中:

E = 断裂或最后延伸百分率,%

L =在指定断裂时夹具分离的增加长度mm (in.)

IC(TS)=环形试样的内部周长mm (in.)

17.8 内部周长适用于两种类型的环形试样,尺寸参考15.1.1。对类型2环形试样通过内径计算内部周长。

注释9——如果主轴中心初始设置是按照等式7调整,则等式8,9和10均适用。

注释10——因为在指定延伸(比最后延伸小)和最后延伸(参考20.1和20.2)时计算应力所使用的不同尺寸,实验人员必须注意到在指定延伸比最后延伸稍微小(4—5%)时的应力可能测量不出来。

18. 报告

18.1 报告下列信息:

18.1.1根据13和17部分计算的结果,任何一个都适用。

18.1.2 试样的类型及描述,13部分中模的类型,所使用的美制单位或公制单位。

18.1.3 实验日期。

18.1.4 报告与规定不同的延伸速率。

18.1.5 报告与规定不同的实验室温度和湿度。

18.1.6 非23±2°C(73.4±3.6°F)的实验温度。

18.1.7 如果知道的话,报告硫化、橡胶的准备或二者的日期。

19.精度和偏差

19.1 精度和偏差部分按照准则D 4483制作。术语和其它统计详细资料参考准则D 4483。19.2 在精度和偏差部分中的精度结果给出了对在下面描述的在多个实验室内进行的材料实验方法精度的评估。这些精度参数不能用来作为接受和拒绝任何组材料的实验的标准,参数适用于那些特别的材料和包括这些方法的专门实验草案。

19.3 实验方法A(哑铃状):

19.3.1 对主要多方实验室项目,类型1精度在1986年计算获得。重复性和再现性均是短期的,即几天间隔重复实验结果。实验结果是三组测量数据的中间值。

19.3.2 在多方实验室项目中使用三种不同的材料,这些材料在不同的两天在10个实验室进行实验。

19.3.3 在多实验室项目中处理的橡胶片应在每一实验室间流通。对化合物(R19160)其中一个进行第二次多实验室实验。对于实验,使未处理的化合物流通,在每一实验室指定时间和温度(在157°C下10分钟)处理橡胶片。

19.3.4 对重复性和再现性精度计算的结果在表1和表2中列出。

19.3.5 本实验方法精度使用下列陈述格式“适当值”r, R, (r), or (R),表达。

19.3.6 重复性——本试验方法的可重复性r已经作为适当值在精确表1到表2中列出,在标准实验方法程序下获得的两个单一的试验结果不同于列表r数值的就被认为试样的来源不同。

19.3.7 再现性——这些实验方法的再现性R作为适当值在表1到表2已列出。在标准实验

方法程序下不同实验室之间获得的两个单一的试验结果不同于列表R数值的就被认为试样的来源不同。

19.3.8 重复性和再现性是平均数值(r)和(R)的百分比,(r)和(R)和上面的r, R等同。对于(r)和(R),两次实验结果的差额表达为两次实验结果算术平均数值的百分比。

19.3.9 偏差——在实验方法术语中,偏差是平均实验数值和参考实验性能数值之间在差额。因为此数值是由本实验方法专门定义,所以对于本实验方法不存在参考数值。因此,偏差也不能够测量。

19.4 实验方法B(环形试样):

19.4.1 在1985年获得类型1精度。重复性和再现性均是短期的,即几天间隔重复实验结果。实验结果是三组测量数据的中间值。

19.4.2 在多实验室项目使用6种材料,在不同的两天内4个实验室参与对这些材料进行测试。

19.4.3 对重复性和再现性的精度计算结果在表3和表4给出。

19.4.4 重复性r随材料范围不同而不同,再现性R随材料范围不同而不同。

19.4.5 本实验方法精度使用下列陈述格式“适当值”r, R, (r), or (R),表达。

19.4.6 重复性——本试验方法的可重复性r已经作为适当值在精确表3到表4中列出,在标准实验方法程序下获得的两个单一的试验结果不同于列表r 数值的就被认为试样的来源不同。

19.4.7 再现性——这些实验方法的再现性R作为适当值在表1到表2已列出。在标准实验方法程序下不同实验室之间获得的两个单一的试验结果不同于列表R数值的就被认为试样的来源不同。

19.4.8 重复性和再现性是平均数值(r)和(R)的百分比,(r)和(R)和上面的r, R等同。对于(r)和(R),两次实验结果的差额表达为两次实验结果算术平均数值的百分比。

19.4.9 偏差——在实验方法术语中,偏差是平均实验数值和参考实验性能数值之间在差额。因为此数值是由本实验方法专门定义,所以对于本实验方法不存在参考数值。因此,偏差也不能够被测量。

20.关键词

20.1 延伸;断裂后设置;拉力性能;拉力设置;抗拉强度;张应力;屈服点。

表1 类型1(仅实验)方法A 冲模 C 哑铃状试样精度

注释:

Sr=重复性标准偏差

r=重复性=重复性偏差平方根的2.83倍

(r)=重复性(材料平均百分比)

SR=再现性标准偏差

R=再现性=再现性偏差平方根的2.83倍

(R)=再现性(材料平均百分比)

第1部分抗拉强度,Mpa:

材料平均值实验室内实验室之间

(r) SR R (R)

Sr r

1.N18081 9.88 0.200 0.568 5.75 0.293 0.829 8.40 3.E17074 15.38 0.467 1.323 8.60 0.482 1.366 8.88

2.R19160 25.70 0.436 1.235 4.80 1.890 5.351 20.82 Pooled值A16.99 0.385 1.090 6.42 1.102

3.120 18.37

第2部分延伸率:

材料平均值实验室内实验室之间

(r) SR R (R)

Sr r

3.E17074 156.3 6.304 17.842 11.41 11.481 32.492 20.78 2.R19160 510.4 11.471 32.464 6.36 21.243 60.120 11.77 1.N18081 591.6 17.810 50.402 8.52 27.198 76.972 13.01 Pooled值A419.4 12.761 36.114 8.61 20.999 59.427 1

4.16

第3部分延伸率为100%时的应力,Mpa:

材料平均值实验室内实验室之间

(r) SR R (R)

Sr r

1.N18081 1.17 0.053 0.151 1

2.96 0.061 0.1744 14.92

2.R19160 2.01 0.050 0.142 7.10 0.274 0.7755 38.62

3.E17074 9.08 0.489 1.385 15.25 0.738 2.0910 23.02 Pooled值A

4.09 0.285 0.808 19.79 0.456 1.2915 31.60 A 无数值遗漏。

表2 类型1(处理和实验)方法A 冲模 C 哑铃状试样精度A

注释:

Sr=重复性标准偏差

r=重复性=重复性偏差平方根的2.83倍

(r)=重复性(材料平均百分比)

SR=再现性标准偏差

R=再现性=再现性偏差平方根的2.83倍

(R)=再现性(材料平均百分比)

注释2:

N18081——高延伸性,低硬度CR(氯丁(二烯)橡胶)

R19160——高拉伸性NR(天然橡胶)。

E17047——EPDM(三元乙丙橡胶)

第1部分抗拉强度,Mpa:

材料平均值实验室内实验室之间

(r) SR R (R)

Sr r

1.R19160

26.0 0.613 1.73 6.66 1.74 4.95 19.0

第2部分延伸率:

材料平均值实验室内实验室之间

Sr r

(r) SR R (R)526.9 13.32 37.7 7.15 19.6 55.70 10.5 1.R19160

第3部分延伸率为100%时的应力,Mpa:

材料平均值实验室内实验室之间

(r) SR R (R)

Sr r

1.R19160 1.83 0.072 0.205 11.21 0.226 0.641 34.5

A 有7个实验室参与这个处理和实验程序。

表3 类型 1 精度——实验方法B(环形试样)

注释:

Sr=重复性标准偏差

r=重复性=重复性偏差平方根的2.83倍

(r)=重复性(材料平均百分比)

SR=再现性标准偏差

R=再现性=再现性偏差平方根的2.83倍

(R)=再现性(材料平均百分比)

抗拉强度(Mpa)

材料平均值实验室内实验室之间

(r) SR R (R)

Sr r

11.5 0.666 1.885 16.3 1.43 4.06 35.3

5

5.MATL

12.7 0.274 0.775 6.0 0.83 2.35 18.5 6.MATL

6

14.6 0.367 1.040 7.1 0.40 1.15 7.9

1

1.MATL

4

15.0 1.553 1.565 10.4 3.03 8.59 57.2 4.MATL

2

20.3 1.293 3.660 18.0 2.47 6.99 34.4 2.MATL

22.3 1.556 4.405 19.6 1.55 4.40 19.6

3

3.MATL

Pooled值A15.9 0.942 2.666 16.7 1.87 5.31 33.3 A 无数值遗漏。

表4 类型 1 精度——实验方法B(环形试样)

注释:

Sr=重复性标准偏差

r=重复性=重复性偏差平方根的2.83倍

(r)=重复性(材料平均百分比)

SR=再现性标准偏差

R=再现性=再现性偏差平方根的2.83倍

(R)=再现性(材料平均百分比)

断裂延伸率,%

材料平均值实验室内实验室之间

(r) SR R (R)

Sr r

322.1 15.25 43.18 13.40 33.4 94.7 29.4 1

1.MATL

445.4 11.35 32.12 7.21 34.1 96.6 21.7 2.MATL

2

4

509.4 27.44 77.65 15.24 51.1 144.8 28.4 4.MATL

545.0 2.91 8.25 1.51 56.3 159.5 29.2 5

5.MATL

599.7 12.91 36.55 6.09 14.0 39.6 6.60 6.MATL

6

815.8 16.25 45.99 5.63 90.6 256.5 31.4 3

3.MATL

Pooled值A539.6 16.54 46.82 8.67 48.2 136.4 25.2 A 无数值遗漏。

橡胶力学性能测试标准

序号标准号:发布年份标准名称(仅供参考) 1 GB 1683-1981 硫化橡胶恒定形变压缩永久变形的测定方法 2 GB 1686-1985 硫化橡胶伸张时的有效弹性和滞后损失试验方法 3 GB 1689-1982 硫化橡胶耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗机) 4 GB 532-1989 硫化橡胶与织物粘合强度的测定 5 GB 5602-1985 硫化橡胶多次压缩试验方法 6 GB 6028-1985 硫化橡胶中聚合物的鉴定裂解气相色谱法 7 GB 7535-1987 硫化橡胶分类分类系统的说明 8 GB/T 11206-1989 硫化橡胶老化表面龟裂试验方法 9 GB/T 11208-1989 硫化橡胶滑动磨耗的测定 10 GB/T 11210-1989 硫化橡胶抗静电和导电制品电阻的测定 11 GB/T 11211-1989 硫化橡胶与金属粘合强度测定方法拉伸法 12 GB/T 1232.1-2000 未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定第1部分:门尼粘度的测定 13 GB/T 12585-2001 硫化橡胶或热塑性橡胶橡胶片材和橡胶涂覆织物挥发性液体透过速率的测定(质量法) 14 GB/T 12829-2006 硫化橡胶或热塑性橡胶小试样(德尔夫特试样)撕裂强度的测定 15 GB/T 12830-1991 硫化橡胶与金属粘合剪切强度测定方法四板法 16 GB/T 12831-1991 硫化橡胶人工气候(氙灯)老化试验方法 17 GB/T 12834-2001 硫化橡胶性能优选等级 18 GB/T 13248-1991 硫化橡胶中锰含量的测定高碘酸钠光度法 19 GB/T 13249-1991 硫化橡胶中橡胶含量的测定管式炉热解法 20 GB/T 13250-1991 硫化橡胶中总硫量的测定过氧化钠熔融法 21 GB/T 13642-1992 硫化橡胶耐臭氧老化试验动态拉伸试验法 22 GB/T 13643-1992 硫化橡胶或热塑性橡胶压缩应力松弛的测定环状试样 23 GB/T 13644-1992 硫化橡胶中镁含量的测定CYDTA滴定法 24 GB/T 13645-1992 硫化橡胶中钙含量的测定EGTA滴定法 25 GB/T 13934-2006 硫化橡胶或热塑性橡胶屈挠龟裂和裂口增长的测定(德墨西亚型) 26 GB/T 13935-1992 硫化橡胶裂口增长的测定 27 GB/T 13936-1992 硫化橡胶与金属粘接拉伸剪切强度测定方法 28 GB/T 13937-1992 分级用硫化橡胶动态性能的测定强迫正弦剪切应变法 29 GB/T 13938-1992 硫化橡胶自然贮存老化试验方法 30 GB/T 13939-1992 硫化橡胶热氧老化试验方法管式仪法 31 GB/T 14834-1993 硫化橡胶与金属粘附性及对金属腐蚀作用的测定 32 GB/T 14835-1993 硫化橡胶在玻璃下耐阳光曝露试验方法 33 GB/T 14836-1993 硫化橡胶灰分的定性分析 34 GB/T 15254-1994 硫化橡胶与金属粘接180°剥离试验 35 GB/T 15255-1994 硫化橡胶人工气候老化(碳弧灯)试验方法 36 GB/T 15256-1994 硫化橡胶低温脆性的测定(多试样法) 37 GB/T 15584-1995 硫化橡胶在屈挠试验中温升和耐疲劳性能的测定第一部分:基本原理 38 GB/T 15905-1995 硫化橡胶湿热老化试验方法 39 GB/T 16585-1996 硫化橡胶人工气候老化(荧光紫外灯)试验方法 40 GB/T 16586-1996 硫化橡胶与钢丝帘线粘合强度的测定 41 GB/T 16589-1996 硫化橡胶分类橡胶材料

D412硫化橡胶和热塑性弹性体拉伸试验方法

D 412 硫化橡胶和热塑性弹性体拉伸试验方法 1简述 1.1本试验方法包括了硫化热固性橡胶和热塑性弹性体拉伸性能的评定方法。本试验方法不 能用来试验硬质胶和高硬度、低伸长的材料。试验方法如下: 方法A——直条和哑铃试样 方法B——环形试样 注1——这两种试验的结果不可比。 1.2 基于SI或非SI的单位制均视为本标准的标准单位。由于使用不同单位制的结果数值可能不同,因此不同单位应单独使用,不能混用。 1.3 安全性 2 引用文献 D 1349 橡胶规范——试验标准温度 D 1566 橡胶相关术语 D 3182 橡胶规范——制取标准混炼胶和标准硫化试片的的材料、设备和操作步骤 D 3183 橡胶规范——从成品上制备试片 D 4483 橡胶与碳黑工业种标准试验方法的测量精度规范 2.2 ASTM 附件 环形试样的制取,方法B 2.3 ISO 标准 ISO 37 硫化或热塑性橡胶拉伸应力—应变性能的测定方法 3 术语 3.1 定义 3.1.1 拉伸永久变形——试样在因一定作用下伸长后,在作用力解除的情况下其残余的变形,以原始长度的百分数表示。 3.1.2 扯断永久变形——将拉断后的哑铃试样以断面紧贴,测得的永久变形。 3.1.3 拉伸力——试样拉断过程中产生的最大力。 3.1.4 拉伸强度——拉伸试样时使用的应力 3.1.5 定伸应力——规则截面的试样,拉伸到特定长度时产生的应力。 3.1.6 热塑性弹性体——一种类似与橡胶的材料,但与普通的硫化胶不同,他可象塑料一样的被加工和回收。 3.1.7 断裂伸长——在连续的拉伸过程中,试样发生断裂时的伸长率。 3.1.8 屈服点——在应力-应变曲线上,在试样最终的破坏前,关于应变的应力变化的速度变为0并且相反的点。 3.1.9 屈服应变——屈服点的应变的水平 屈服应力——屈服点的应力的水平 4 方法描述 4.1 测定拉伸性能的试验,首先从样品材料上裁取试样,包括制样和试验两部分。试样的外形可以是哑铃形、环形或直条形,截面形状规则。 4.2 在试样未经预伸的情况下测定拉伸强度、定神应力、屈服点、扯断伸长率。对规正截面试样的拉伸强度、定神应力、屈服点和扯断伸长率测定是基于试样的原始截面积。 4.3 拉伸永久变形和扯断永久变形,测量试样拉伸后经按规定方法回缩后的形变。 5 重点与应用 5.1 本试验涉及的材料或产品在实际应用过程中必须受拉伸力作用。本试验即为测定此种

橡胶与各指标的关系

浅谈橡胶的各种物性与密度的关系 前言: 在橡胶制品过程中,一般必须测试的物性实验不外乎有: 拉伸强度 2、撕裂强度 3、定伸应力与硬度 4、耐磨性 5、疲劳与疲劳破坏 6、弹性 7、扯断伸长率。 各种橡胶制品都有它特定的使用性能与工艺配方要求。为了满足它的物性要求需选择最适合的 聚合物与配合剂进行合理的配方设计。首先要了解配方设计与硫化橡胶物理性能的关系。硫化橡 胶的物理性能与配方的设计有密切关系,配方中所选用的材料品种、用量不同都会产生性能上的差 异。 1、拉伸强度:就是制品能够抵抗拉伸破坏的根限能力。 它就是橡胶制品一个重要指标之一。许多橡胶制品的寿命都直接与拉伸强度有关。如输送带的 盖胶、橡胶减震器的持久性都就是随着拉伸强度的增加而提高的。 A:拉伸强度与橡胶的结构有关: 分了量较小时,分子间相互作用的次价健就较小。所以在外力大于分子间作用时、就会产生分子 间的滑动而使材料破坏。反之分子量大、分子间的作用力增大,胶料的内聚力提高,拉伸时链段不易滑动,那么材料的破坏程度就小。凡影响分子间作用力的其它因素均对拉伸强度有影响。如 NR/CR/CSM这些橡胶主链上有结晶性取代基,分子间的价力大大提高,拉伸强度也随着提高。也就 就是这些橡胶自补强性能好的主要原因之一。一般橡胶随着结晶度提高,拉伸强度增大。 B:拉伸强度还跟温度有关: 高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强度。 C:拉伸强度跟交联密度有关: 随着交联密度的增加,拉伸强度增加,出现最大值后继续增加交联密度,拉伸强度会大幅下降。硫 化橡胶的拉伸强度随着交联键能增加而减小。能产生拉伸结晶的天然橡胶,弱键早期断裂,有利于主健的取向结晶,因此会出现较高的拉伸强度。通过硫化体系,采用硫黄硫化,选择并用促进 剂,DM/M/D也可以提高拉伸强度,(碳黑补强除外,因为碳黑生热作用)。 D:拉伸强度与填充剂的关系:

橡胶制品十五种常见试验测试项目和标准

橡胶制品十五种常见试验测试项目和标准 1.胶料硫化特性 GB/T 9869—1997橡胶胶料硫化特性的测定(圆盘振荡硫化仪法) GB/T16584—1996橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性 ISO 3417:1991橡胶—硫化特性的测定——用摆振式圆盘硫化计 ASTMD2084-2001用振动圆盘硫化计测定橡胶硫化特性的试验方法 ASTM D5289-1995(2001)橡胶性能—使用无转子流变仪测量硫化作用的试验方法 DIN53529-4:1991橡胶—硫化特性的测定——用带转子的硫化计测定交联特性。 2.橡胶拉伸性能 GB/T528—1998硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 ISO37:2005硫化或热塑性橡胶——拉伸应力应变特性的测定 ASTMD412-1998(2002)硫化橡胶、热塑性弹性材料拉伸强度试验方法 JISK6251:1993硫化橡胶的拉伸试验方法 DIN 53504-1994硫化橡胶的拉伸试验方法。 3.未硫化橡胶门尼粘度 GB/T1232.1—2000未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定—第1部分:门尼粘度的测定 GB/T1233—1992橡胶胶料初期硫化特性的测定—门尼粘度计法 ISO289-1:2005未硫化橡胶——用剪切圆盘型黏度计—第一部分:门尼黏度的测定 ISO289-2-1994未硫化橡胶——用剪切圆盘型黏度计测定—第二部分:预硫化特性的测定ASTMD1646-2004橡胶粘度应力松驰及硫化特性(门尼粘度计)的试验方法 JISK6300-1:2001未硫化橡胶-物理特性-第1部分:用门尼粘度计测定粘度及预硫化时间的方法。 4.压缩永久变形性能 GB/T 7759-1996硫化橡胶、热塑性橡胶在常温、高温和低温下压缩永久变形测定 ISO815:1991硫化橡胶、热塑性橡胶在常温、高温和低温下压缩永久变形测定 ASTM D395-2003橡胶性能的试验方法压缩永久变形 JIS K6262:1997硫化橡胶及热塑性橡胶压缩永久变形试验方法。

简述:热塑性弹性体SEBS与EPDM橡胶的比较

热塑性弹性体SEBS与EPDM橡胶的比较 ----青岛科标分析实验室 SEBS为基础的热塑性弹性体与EPDM橡胶之比较 一、加工工艺比较 SEBS类弹性体具有良好的加工性能,可进行挤出、注塑、吹塑加工成各种制品,但EPDM 的加工方法相对要单一很多。以挤出为例,SEBS和EPDM的加工工艺有较大不同: 1.SEBS类弹性体: 塑料挤出机升至设定温度→投料挤出→冷却水槽冷却定型→牵引机牵引裁断→成品全部操作1~2人完成,周期短,能耗低。 2.EPDM: 切胶机切胶→配料称量→密炼机粗混→开炼机细料混炼(加入硫化剂、硫助剂)→出片停放(一般24小时)→回炼裁条→冷却→投入挤出机挤出→进入微波硫化段及热空气恒温箱硫化→牵引面牵出载断→成品 整个操作需5~6人配合,周期长,能耗高。 加工设备投入方面讲,SEBS类弹性设备投入低,可用普通塑料加工设备进行加工,加工费用低。 二、性能比较 SEBS为基础的热塑性弹性体与EPDM橡胶一样具有良好的弹性和质感,两者之间具有许多共同特征: ·优良的橡胶特性 ·优良的耐候性、耐溴氧、抗紫外线 ·优良的密封防水性

由于SEBS优良的加工性能,其与EPDM间又有许多不同: SEBS类热塑性弹性体EPDM橡胶 加工工艺简单、加工成本低加工工艺复杂、加工成本高 不需硫化必须硫化 工艺稳定,废品少,可100%回用工艺不稳、废品高、废品不可回用 着色性好,能制成彩色制品不能制作彩色制品 加工设备简单、投入小加工设备投入大、复杂 从使用性能上讲,SEBS也与EPDM有所不同: SEBS类热塑性弹性体EPDM橡胶 产品硬度范围宽(邵A0°~邵D40°)不能生产邵A40°以下产品 耐热性较好(90℃)耐热性优异(160℃) 耐酸碱性好耐酸碱性优异 手感好手感一般 耐海水性优异耐海水性好 耐磨性一般耐磨性好 三、成本比较 SEBS的原料成本高于EPDM,但由于其加工成本较低,因此制品成本基本与EPDM制品相当.

2020年(塑料橡胶材料)橡胶配方设计与性能的关系

(塑料橡胶材料)橡胶配方设计与性能的关系

橡胶配方设计和性能的关系 一、橡胶配方设计和硫化橡胶物理性能的关系 (一)拉伸强度 拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下,不会发生比原来长度大几倍的形变,但许多橡胶制品的实际使用寿命和拉伸强度有较好的相关性。 研究高聚物断裂强度的结果表明,大分子的主价健、分子间的作用力(次价健)以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的内在因素。 下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。 1.橡胶结构和拉伸强度的关系 相对分子质量为(3.0~3.5)×105的生胶,对保证较高的拉伸强度有利。 主链上有极性取代基时,会使分子间的作用力增加,拉伸强度也随之提高。例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加,拉伸强度随之增大。 随结晶度提高,分子排列会更加紧密有序,使孔隙和微观缺陷减少,分子间作用力增强,大分子链段运动较为困难,从而使拉伸强度提高。橡胶分子链取向后,和分子链平行方向的拉伸强度增加。 2.硫化体系和拉伸强度的关系 欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度,即交联剂的用量要适宜。 交联键类型和硫化橡胶拉伸强度的关系,按下列顺序递减:离子键>多硫键>双硫键>单硫键>碳-碳键。拉伸强度随交联键键能增加而减小,因为键能较小的弱键,在应力状态下能起到释放应力的作用,减轻应力集中的程度,使交联网链能均匀地承受较大的应力。 3.补强填充体系和拉伸强度的关系 补强剂的最佳用量和补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关:例如炭黑的粒径

越小,表面活性越大,达到最大拉伸强度时的用量趋于减少;软质橡胶的炭黑用量在40~60份时,硫化胶的拉伸强度较好。 4.增塑体系和拉伸强度的关系 总地来说,软化剂用量超过5份时,就会使硫化胶的拉伸强度降低。对非极性的不饱和橡胶(如NR、IR、SBR、BR),芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小;石蜡油对它则有不良的影响;环烷油的影响介于俩者之间。对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、IIR,最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。对极性不饱和橡胶(如NBR,CR),最好采用酯类和芳烃油软化剂。 为提高硫化胶的拉伸强度,选用古马隆树脂、苯乙烯-茚树脂、高分子低聚物以及高黏度的油更有利壹些。 5.提高硫化胶拉伸强度的其他方法 (1)橡胶和某些树脂共混改性例如NR/PE共混、NBR/PVC共混、EPDM/PP共混等均可提高共混胶的拉伸强度。 (2)橡胶的化学改性通过改性剂在橡胶分子之间或橡胶和填料之间生成化学键和吸附键,以提高硫化胶的拉伸强度。 (3)填料表面改性使用表面活性、偶联剂对填料表面进行处理,以改善填料和橡胶大分子间的界面亲和力,不仅有助于填料的分散,而且能够改善硫化胶的力学性能。 (二)定伸应力和硬度 定伸应力和硬度都是表征硫化橡胶刚度的重要指标,俩者均表征硫化胶产生壹定形变所需要的力。定伸应力和较大的拉伸形变有关,而硬度和较小的压缩形变有关。 1.橡胶分子结构和定伸应力的关系 橡胶分子量越大,游离末端越少,有效链数越多,定伸应力也越大。

包装用热塑性聚氨酯弹性体TPU

ICS点击此处添加ICS号 点击此处添加中国标准文献分类号DB 福建省地方标准 DB XX/ XXXXX—XXXX 包装用热塑性聚氨酯弹性体(TPU) 通用技术条件点击此处添加标准名称Versatile technical for wrapping thermoplastic polyurethane elastomer (TPU) (征求意见稿) 2017-3-21发布2017-3-25实施

目次 前言............................................................................... III 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 分类、规格和标记 (1) 3.1 分类 (1) 3.2 规格 (1) 3.3 标记 (1) 4 技术要求 (2) 4.1 尺寸偏差 (2) 4.2 每卷接头数和最短段长 (2) 4.3 外观 (2) 4.4 理化性能 (2) 5 试验方法 (3) 5.1 试验条件 (3) 5.2 长度和宽度的测定 (3) 5.3 每卷接头数和最短段长 (3) 5.4 厚度 (3) 5.5 外观 (3) 5.6 理化性能 (4) 5.6.1 拉伸强度 (4) 5.6.2 撕裂强力 (4) 5.6.3 层间粘合强度 (4) 5.6.4 抗穿刺力 (4) 5.6.5 防霉等级 (4) 5.6.6 耐折性 (4) 5.6.7 低温弯曲性 (4) 5.6.8 热老化性 (4) 5.6.9 耐水性 (4) 6 检验规则 (4) 6.1 检验方式 (4) 6.1.1 出厂检验 (4) 6.1.2 型式检验 (4) 6.2 抽样 (5) 6.2.1 合格项的判定 (5) 6.2.2 合格批的判定 (5)

硫化橡胶或热塑性橡胶 压缩永久变形的测定 第2部分:在低温条

I C S83.060 G40 中华人民共和国国家标准 G B/T7759.2 2014/I S O815-2:2008 硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第2部分:在低温条件下 R u b b e r,v u l c a n i z e do r t h e r m o p l a s t i c D e t e r m i n a t i o no f c o m p r e s s i o n s e t P a r t2:A t l o wt e m p e r a t u r e s (I S O815-2:2008,I D T) 2014-12-22发布2015-06-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

前言 G B/T7759‘硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定“分为两部分: 第1部分:在常温及高温条件下; 第2部分:在低温条件下三 本部分为G B/T7759的第2部分三 本部分按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本部分使用翻译法等同采用I S O815-2:2008‘硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第2部分:在低温条件下“三 与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下: G B/T3505 2009产品几何技术规范(G P S)表面结构轮廓法术语二定义及表面结构 参数(I S O4287:1997,I D T)三 本部分由中国石油和化学工业联合会提出三 本部分由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会通用试验方法分技术委员会(S A C/T C35/S C2)归口三 本部分起草单位:江苏明珠试验机械有限公司二广州合成材料研究院有限公司二北京橡胶工业研究设计院二青岛双星集团技术开发中心三 本部分主要起草人:朱明二马济凯二谢宇芳二易军二谢君芳二李静二耿丽红三

1胶料硫化特性

1.胶料硫化特性 GB/T 9869—1997橡胶胶料硫化特性的测定(圆盘振荡硫化仪法) GB/T 16584—1996橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性 ISO 3417:1991橡胶—硫化特性的测定——用摆振式圆盘硫化计 ASTM D2084-2001用振动圆盘硫化计测定橡胶硫化特性的试验方法 ASTM D5289-1995(2001)橡胶性能—使用无转子流变仪测量硫化作用的试验方法 DIN 53529-4:1991橡胶—硫化特性的测定——用带转子的硫化计测定交联特性 2.未硫化橡胶门尼粘度 GB/T 1232.1—2000未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定—第1部分:门尼粘度的测定 GB/T 1233—1992橡胶胶料初期硫化特性的测定—门尼粘度计法 ISO 289-1:2005未硫化橡胶——用剪切圆盘型黏度计—第一部分:门尼黏度的测定 ISO 289-2-1994未硫化橡胶——用剪切圆盘型黏度计测定—第二部分:预硫化特性的测定 ASTM D1646-2004橡胶粘度应力松驰及硫化特性(门尼粘度计)的试验方法 JIS K6300-1:2001未硫化橡胶-物理特性-第1部分:用门尼粘度计测定粘度及预硫化时间的方法 3.橡胶拉伸性能 GB/T528—1998硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 ISO37:2005硫化或热塑性橡胶——拉伸应力应变特性的测定 ASTMD412-1998(2002)硫化橡胶、热塑性弹性材料拉伸强度试验方法

JIS K6251:1993硫化橡胶的拉伸试验方法 DIN 53504-1994硫化橡胶的拉伸试验方法 4.橡胶撕裂性能 GB/T 529—1999硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样) ISO 34-1:2004硫化或热塑性橡胶—撕裂强度的测定-第一部分:裤形、直角形和新月形试片 ASTM D624-2000通用硫化橡胶及热塑性弹性体抗撕裂强度的试验方法 JIS K6252:2001硫化橡胶及热塑性橡胶撕裂强度的计算方法 5.橡胶硬度 GB/T 531—1999橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法GB/T6031—1998硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10—100IRHD) ISO 7619-1:2004硫化或热塑性橡胶——压痕硬度的测定——第一部分:硬度计法(邵式硬度) ISO 7619-2:2004硫化或热塑性橡胶——压痕硬度的测定——第二部分:IRHD袖珍计法ASTM D2240-2004用硬度计测定橡胶硬度的试验方法 ASTM D1415-1988(2004)橡胶特性—国际硬度的试验方法 JIS K6253:1997硫化橡胶及热塑性橡胶的硬度试验方法 DIN 53505-2000橡胶试验邵式A和D的硬度试验 6.压缩永久变形性能 GB/T 7759—1996硫化橡胶、热塑性橡胶在常温、高温和低温下压缩永久变形测定

热塑性聚氨酯材料概述

热塑性聚氨酯材料概况 1、热塑性聚氨酯的概述 热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane,简称TPU),又称聚氨基甲酸酯橡胶,简称聚氨酯橡胶,它是一种可以热塑加工、又可以溶解于某些溶剂的特种合成橡胶线性聚合物,而MPU和CPU等热固性聚氨酯,它们的特点分子中的化学交联导致的三维空间网状结构,使其具备极大的刚性,不能塑化成型。但三种聚氨酯的性能—样,强度和模量都比较高,断裂伸长率和弹性也相对比较好;耐低温、耐磨耗、耐老化、耐撕裂、耐油等特性更是极为优异。TPU作为一类高分子合成材料,具有优良的综合性能。 TPU的耐磨、耐油性,对福射以及臭氧和氧等的抵抗能力以及在化学溶剂中的稳定性都非常好,并且这种材料在很大的拉伸强度下才能使之断裂,断裂时材料达到的伸长率也较大,此外,该材料所能承受的最大压力也非常可观,且弹性模量高。近年来随着TPU研究技术的发展,适用于众多领域的TPU制品被成功研发出来,TPU产品已经在大量领域占据着不可撼动的地位,但是TPU也同时具不容忽视的缺点,如抗滑能力低。并且在TPU的加工过程中,在较小的温度变动下,TPU熔体的粘度可以在很大的范围内发生变化,这使得它的加工过程只能在一小段特定的温度范围内进行,并且它的生产成本高,TPU进一步的推广应用就是由于这些因素而被限制了。 近几年,随着两相材料的发展提升到新的高度,国内外众多学者开始将目光转向了TPU与其他物质的共混制备出性能优异的两相复合材料上。将有机粘土等能够与TPU达到良好的相容效果的特殊填料加入其中,可以使其达到某些特殊性能得以提高的目的。 2、热塑性聚氨酯制备的原料 2.1 低聚合度多元醇

橡胶制品常用测试方法及标准

橡胶制品常用测试方法 及标准 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

1.胶料硫化特性 GB/T 9869—1997橡胶胶料硫化特性的测定(圆盘振荡硫化仪法) GB/T 16584—1996橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性 ISO 3417:1991橡胶—硫化特性的测定——用摆振式圆盘硫化计 ASTM D2084-2001用振动圆盘硫化计测定橡胶硫化特性的试验方法 ASTM D5289-1995(2001)橡胶性能—使用无转子流变仪测量硫化作用的试验方法 DIN 53529-4:1991橡胶—硫化特性的测定——用带转子的硫化计测定交联特性 2.未硫化橡胶门尼粘度 GB/T —2000未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定—第1部分:门尼粘度的测定 GB/T 1233—1992橡胶胶料初期硫化特性的测定—门尼粘度计法 ISO 289-1:2005未硫化橡胶——用剪切圆盘型黏度计—第一部分:门尼黏度的测定

ISO 289-2-1994未硫化橡胶——用剪切圆盘型黏度计测定—第二部分:预硫化特性的测定 ASTM D1646-2004橡胶粘度应力松驰及硫化特性(门尼粘度计)的试验方法JIS K6300-1:2001未硫化橡胶-物理特性-第1部分:用门尼粘度计测定粘度及预硫化时间的方法 3.橡胶拉伸性能 GB/T528—1998硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 ISO37:2005硫化或热塑性橡胶——拉伸应力应变特性的测定 ASTMD412-1998(2002)硫化橡胶、热塑性弹性材料拉伸强度试验方法 JIS K6251:1993硫化橡胶的拉伸试验方法 DIN 53504-1994硫化橡胶的拉伸试验方法 4.橡胶撕裂性能 GB/T 529—1999硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)

橡胶物理性能测试标准

1.未硫化橡胶门尼粘度 GB/T 1232.1—2000未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定—第1部分:门尼粘度的测定 GB/T 1233—1992橡胶胶料初期硫化特性的测定—门尼粘度计法 ISO 289-1:2005未硫化橡胶——用剪切圆盘型黏度计—第一部分:门尼黏度的测定 ISO 289-2-1994未硫化橡胶——用剪切圆盘型黏度计测定—第二部分:预硫化特性的测定ASTM D1646-2004橡胶粘度应力松驰及硫化特性(门尼粘度计)的试验方法 JIS K6300-1:2001未硫化橡胶-物理特性-第1部分:用门尼粘度计测定粘度及预硫化时间的方法2.胶料硫化特性 GB/T 9869—1997橡胶胶料硫化特性的测定(圆盘振荡硫化仪法) GB/T 16584—1996橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性 ISO 3417:1991橡胶—硫化特性的测定——用摆振式圆盘硫化计 ASTM D2084-2001用振动圆盘硫化计测定橡胶硫化特性的试验方法 ASTM D5289-1995(2001) 橡胶性能—使用无转子流变仪测量硫化作用的试验方法 DIN 53529-4:1991橡胶—硫化特性的测定——用带转子的硫化计测定交联特性 3.橡胶拉伸性能 GB/T528—1998硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 ISO37:2005硫化或热塑性橡胶——拉伸应力应变特性的测定 ASTMD412-1998(2002)硫化橡胶、热塑性弹性材料拉伸强度试验方法 JIS K6251:1993硫化橡胶的拉伸试验方法 DIN 53504-1994硫化橡胶的拉伸试验方法 4.橡胶撕裂性能 GB/T 529—1999硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)

橡胶力学性能测试范围

橡胶力学性能测试范围 1、橡胶拉伸性能测试 任何橡胶制品都是在一定外力条件下使用,因而要求橡胶应有一定的物理机械性能,而性能中最为明显为拉伸性能,在进行成品质量检查,设计胶料配方,确定工艺条件,及比较橡胶耐老化,耐介质性能时,一般均需通过拉伸性能予以鉴定,因此,拉伸性能则为橡胶重要常规项目之一。 拉伸性能包括如下项目: ⑴ 拉伸应力S(tensile stress)试样在拉伸时产生的应力,其值为所施加的力与试样的初始横截面积之比。 ⑵ 定伸应力Se(tensile stress at a given elongation)试样的工作部分拉伸至给定伸长率时的拉伸应力。常见定伸应力有100%、200%、300%、500%定伸应力。 ⑶ 拉伸强度TS(tensile strength)试样拉伸至扯断时的最大拉伸应力。过去曾称为扯断强度和抗张强度。 ⑷ 伸长率E(elongation percent)由于拉伸试样所引起的工作部分的形变,其值为伸长的增量与初始长度百分之比。 ⑸ 定应力伸长率Eg(elongation at a given stress)试样在给定应力下的伸长率。 ⑹扯断伸长率Eb(elongation at break)试样在扯断时的伸长率。 ⑺ 扯断永久变形将试样伸至断裂,再受其在自出状态下,恢复一定的时间(3min)后剩余的变形,其值为工作部分伸长的增量与初始长度百分之比。

⑻ 断裂拉伸强度TSb(tensile strength at break)拉伸试样在断裂时的拉伸应力。如果在屈服点以后,试样继续伸长并伴随着应力下降,为时TS 和TSb 的值是不相同,TSb 值小于TS。 ⑼ 屈服点拉伸应力Sy(tensile stress at yield)应力应变曲线上出现应变进一步增加而应力不增加的第一个点对应的应力。 ⑽ 屈服点伸长率Ey(elongation at yield)应力应变曲线上出现应变进一步增加而应力不增加的第一个点对应的应变(伸长率)。 2、橡胶压缩永久变形的测定 有些橡胶制品(如密封制品)是在压缩状态下使用,其耐压缩性能是影响产品质量的主要性能之一,橡胶耐压缩性一般用压缩永久变形来恒量。 橡胶在压缩状态时,必然会发生物理和化学变化,当压缩力消失后,这些变化阻止橡胶恢复到原来的状态,于是就产生了压缩永久变形。压缩永久变形的大小,取决于压缩状态的温度和时间,以及恢复高度时的温度和时间。在高温下,化学变化是导致橡胶发生压缩永久变形的主要原因。压缩永久变形是去除施加给试样的压缩力,在标准温度下恢复高度后测得。在低温下试验,由玻璃态硬化和结晶作用造成的变化是主要的,当温度回升后,这些作用就会消失,因此必须在试验温度下测量试样高度。 我国目前测定橡胶压缩永久变形有2 个国家标准,分别为硫化橡胶、热塑性橡胶常温、高温和低温下压缩永久变形测定(GB/T7759)和硫化橡胶恒定形变压缩永久变形的测定方法(GB/T1683)。

橡胶硫化特性实验

橡胶硫化特性实验 一、实验目的: (1)理解橡胶硫化特性曲线测定的意义; (2)了解ZWL-Ⅱ型橡胶硫化仪的结构原理及操作方法; (3)掌握橡胶硫化特性曲线测定和正硫化时间确定的方法。 二、实验原理: 硫化是橡胶制品生产中最重要的工艺过程,在硫化过程中,橡胶经历了一系列的物理和化学变化,其物理机械性能和化学机械性能得到了改善,使橡胶材料成为有用的材料,因此硫化对橡胶及其制品是十分重要的。 硫化是在一定温度、压力和时间条件下使橡胶大分子链发生化学交联反应的过程。 橡胶在硫化过程中,其各种性能随硫化时间增加而变化。橡胶的硫化历程可分为焦烧、预硫、正硫化和过硫四个阶段。 焦烧阶段又称硫化诱导期,是指橡胶在硫化开始前的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模腔内有良好的流动性。对于模型硫化制品,胶料的流动、充模必须在此阶段完成,否则就发生焦烧。 预硫化阶段是焦烧期以后橡胶开始交联的阶段。随着交联反应的进行,橡胶的交联程度逐渐增加,并形成网状结构,橡胶的物理机械性能逐渐上升,但尚未达到预期的水平。 正硫化阶段,橡胶的交联反应达到一定的程度,此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。 过硫化阶段是正硫化以后继续硫化,此时往往氧化及热断链反应占主导地位,胶料会出现物理机械性能下降的现象。 从硫化反应动力学原理来说,正硫化应是胶料达到最大交联密度时的硫化状态,正硫化时间应由胶料达到最大交联密度所需的时间来确定比较合理。在实际应用中是根据某些主要性能指标(与交联密度成正比)来选择最佳点,确定正硫化时间。 目前用转子旋转振荡式硫化仪来测定和选取正硫化点最为广泛。这类硫化仪能够连续地测定与加工性能和硫化性能有关的参数,包括初始粘度、最低粘度、焦烧时间、硫化速度、正硫化时间和活化能等。实际上硫化仪测定记录的是转矩值,以转矩的大小来反映胶料的硫化程度。其测定的基本原理根据弹性统计理论: G=ρRT 式中G——剪切模量,MPa;

橡胶材料拉伸试验报告

橡胶材料拉伸实验报告 北京理工大学 橡胶材料拉伸实验报告 一、实验目的 1.进一步熟悉电子万能实验机操作以及拉伸实验的基本操作过程; 2.通过橡胶材料的拉伸实验,理解高分子材料拉伸时的力学性能,观察橡胶拉伸时的变形特点,测定橡胶材料的弹性模量E,强度极限σ,伸长率δ和截面收缩率Ψb二、实验设备 1.WDW3050型50kN电子万能实验机; 2.游标卡尺; 3.橡胶材料试件一件。 三、实验原理 拉伸橡胶试件时,实验机可自动绘出橡胶的拉伸应力-应变曲线。图中曲线的最初阶段会呈曲线,这是由于试样头部在夹具内有滑动及实验机存在间隙等原因造成的。分析时应将图中的直线段延长与横坐标相交于O点,作为其坐标原点。橡胶的拉伸只有弹性阶段。拉伸曲线可以直观而又比较准确地反映出橡胶拉伸时的变形特征及受力和变形间的关系。 橡胶拉伸时,基本满足胡克定律,在应力-应变曲线上大致为一段直线,因此可以用这一段直线的斜率tanα来表示弹性模量E。为了更准确地计算出弹性模量的值,可以用Matlab对比例极限内的数据进行直线拟合,得到拟合直线的斜率,即为弹性模量的值。 四、实验过程 1.用游标卡尺测量橡胶试件实验段的宽度h和厚度b,并标注一个20 mm的标距,并做记录; 2.打开实验机主机及计算机等实验设备,安装试件; 3.打开计算机上的实验软件,进入实验程序界面,选择联机,进行式样录入和参数设置,输入相关数据并保存; 4.再认真检查试件安装等实验准备工作,并对实验程序界面上的负荷、轴向变形和位移进行清零,确保没有失误;、 5.点击程序界面上的实验开始按钮,开始实验; 6.试件被拉断后,根据实验程序界面的提示,测量相关数据并输入,点击实验结束; 7.从实验程序的数据管理选项中,调出相关实验数据,以备之后处理数据使用。 五、实验注意事项 1.在实验开始前,必须检查横梁移动速度设定,严禁设定高速度进行实验。在实验进行中禁止在▲、▼方向键之间直接切换,需要改变方向时,应先按停止键; 2.安装试件时,要注意不能把试件直接放在下侧夹口处,而是应该用手将试件提 起, . . . . 橡胶材料拉伸实验报告 观察夹口下降的高度是否合适,之后再将试件夹紧、固定; 3.横梁速度v=10m/s,最大载荷为500N,最大位移400mm;

本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体

无卤阻燃聚氨酯研究 本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和水性聚氨酯(WPU)涂料作为研究对象,采用无卤阻燃技术对其进行改性,对于所设计的阻燃体系,主要考察了阻燃材料的阻燃性能及阻燃机理,并对材料的力学性能等其它相关性能进行了简单研究,具体可以分为以下三个方面: 1、采用二乙基次膦酸铝(ADP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,复配二氧化钛(TiO2)和氧化铝(Al2O3)阻燃聚醚型TPU,得到阻燃性能、力学性能、加工性能均较好的阻燃材料。当TPU/ADP/MCA/TiO2/Al2O3质量比为70/15/12/2/1时,制备的阻燃聚醚型TPU极限氧指数可达31%,垂直燃烧仅持续5s,且无滴落,阻燃级别达到V-0;拉伸强度可达24.6MPa,断裂伸长率为566%,熔融指数为 4.7g/10min。热失重分析、扫描电镜和锥形量热仪分析测试可知,TiO2和Al2O3的加入能有效提高燃烧过程的成炭量,且使得炭层更致密,同时也降低了最大热释放速率,显示出良好的阻燃协效作用。 2、采用硅溶胶对WPU涂料进行改性,当硅溶胶的添加量占总阻燃涂料质量的10%~30%时,制得的改性WPU涂料,相比纯WPU涂料,具有更好的力学性能、耐水性、阻燃性能等性能。当硅溶胶添加量为30%,此时涂料的耐燃时间可达389s,表干时间2.5h,实干时间7h,硬度可达HB,耐水性符合要求。 3、在硅溶胶(添加量30%)对WPU改性的基础上,通过添加阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA),其共混物经过球磨分散,获得了具有较好的阻燃性能、力学性能、耐水性等性能的阻燃涂料。研究发现当WPU/硅溶胶/MCA质量比为

橡胶与各指标的关系

浅谈橡胶的各种物性与密度的关系 前言: 在橡胶制品过程中,一般必须测试的物性实验不外乎有: 拉伸强度 2、撕裂强度 3、定伸应力与硬度 4、耐磨性 5、疲劳与疲劳破坏 6、弹性 7、扯断伸长率。 各种橡胶制品都有它特定的使用性能和工艺配方要求。为了满足它的物性要求需选择最适合的聚合物和配合剂进行合理的配方设计。首先要了解配方设计与硫化橡胶物理性能的关系。硫化橡胶的物理性能与配方的设计有密切关系,配方中所选用的材料品种、用量不同都会产生性能上的差异。 1、拉伸强度:是制品能够抵抗拉伸破坏的根限能力。 它是橡胶制品一个重要指标之一。许多橡胶制品的寿命都直接与拉伸强度有关。如输送带的盖胶、橡胶减震器的持久性都是随着拉伸强度的增加而提高的。 A:拉伸强度与橡胶的结构有关: 分了量较小时,分子间相互作用的次价健就较小。所以在外力大于分子间作用时、就会产生分子间的滑动而使材料破坏。反之分子量大、分子间的作用力增大,胶料的内聚力提高,拉伸时链段不易滑动,那么材料的破坏程度就小。凡影响分子间作用力的其它因素均对拉伸强度有影响。如NR/CR/CSM这些橡胶主链上有结晶性取代基,分子间的价力大大提高,拉伸强度也随着提高。也就是这些橡胶自补强性能好的主要原因之一。一般橡胶随着结晶度提高,拉伸强度增大。 B:拉伸强度还跟温度有关: 高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强度。 C:拉伸强度跟交联密度有关: 随着交联密度的增加,拉伸强度增加,出现最大值后继续增加交联密度,拉伸强度会大幅下降。硫化橡胶的拉伸强度随着交联键能增加而减小。能产生拉伸结晶的天然橡胶,弱键早期断裂,有利于主健的取向结晶,因此会出现较高的拉伸强度。通过硫化体系,采用硫黄硫化,选择并用促进剂,DM/M/D也可以提高拉伸强度,(碳黑补强除外,因为碳黑生热作用)。 D:拉伸强度与填充剂的关系: 补强剂是影响拉伸强度的重要因素之一,填料的料径越小,比表面积越大、表面活性越大补强性能越好。结晶橡胶的硫化胶,出现单调下降因为是自补强性非结晶橡胶如丁苯随着用量增加补强性能增加、过度使用会有下降趣向。低不和橡胶随着用量的增加达到最在值可保持不变。 E:拉伸强度与软化剂的关系:

热塑性硫化橡胶性能简介及用用领域

热塑性硫化橡胶性能及用用领域简介 热塑性三元乙丙动态硫化弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化橡胶(英文Thermoplastic Vulcanizate)又称聚烯烃合金热塑性弹性体,简称为TPV,是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。TPV常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶,在高温下表现为热塑性塑料的特性,可以快速经济和方便地加工成型。TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙橡胶EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基体中,把橡胶与塑料的特性很好的结合在一起,得到综合性能优异的高性能弹性体材料。 一性能简介 1、良好的弹性和耐压缩变形性,耐环境、耐老化性相当于三元乙丙橡胶,同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。 2、应用温度范围广(– 60—150℃),软硬度应用范围广 (25A—54D),易染色的优点大大提高了制品设计的自由度。 3、优良的加工性能:可用注射、挤出等热塑性塑料的加工方法加工,高效、简单易行,无需增添设备,流动性高、收缩率小。 4、绿色环保,可回收使用,且反复使用六次性能无明显下降,符合欧盟环保要求。

TPV塑胶粒子 5、比重轻(0.90—0.97),外观质量均匀,表面档次高,手感好。 基于以上性能特点,TPV在广泛的应用领域与传统橡胶材料、其他TPE弹性体(包括TPR\SBS、SEBS、TPU等)材料或PVC 等塑料材料相比,在综合性能和综合成本方面都具备一定的替代优势,从而为制品企业在产品创新、提升产品附加值、提高竞争力方面提供了新的选择。 TPV易于焊接、可重复使用、环保无毒。TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶的主要特点: 1、优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能; 2、优异的抗永久变形性能; 3、优异的抗张强度、高韧性和高回弹性; 4、优异的环保性能和可重复使用; 5、优异的电绝缘性能; 6、硬度范围广泛; 7、使用温度范围广泛;

橡胶实验7 硫化特性

实验7 硫化特性试验 一.实验目的 1.深刻理解橡胶的硫化特性及其意义。 2.熟悉橡胶硫化仪的结构及工作原理。 3.熟练操作硫化仪和准确处理硫化曲线。 二.实验设备 硫化是橡胶加工中最重要的工艺过程之一。硫化胶性能随硫化时间的长短有很大变化,正硫化时间的选取,决定了硫化胶性能的好坏。测定正硫化程度的方法有3类:物理-化学法、物理性能测定法和专用仪器法。专用仪器法可用门尼粘度计和各种硫化仪等进行测试,由于门尼粘度计不能直接读出正硫化时间,因此大多采用硫化仪来测定正硫化时间。 硫化仪是近年出现的专用于测试橡胶硫化特性的实验仪器,类型有多种,按作用原理可分为流变仪和硫化仪两大类,本实验所用设备是MM4130C2型无转子硫化实验机。 三.实验原理 实验时,下模腔作一定角度的摆动,在温度和压力作用下,胶料逐渐硫化,其模量逐渐增加,模腔摆动所需要的转矩也成比例增加,这个增加的转矩值由传感器感受后,变成电信号再送到纪录仪上放大并记录。因此硫化仪测定记录的是转矩值,由转矩值的大小来反映胶料的硫化程度,其原理归纳如下: 1.由于橡胶的硫化过程实际上是线性高分子材料进行交联的过程,因此用交联点密度的大小(单位体积内交联点的数目)可以检测出橡胶的交联程度。根据弹性统计理论可知: G=νRT (4-1) 式中:G为剪切模量;ν为交联密度;R为气体常数;T为绝对温度。 上式中R、T是常数,故G与ν成正比,只要求出G就能反映交联程度。 2.G与转矩M也存在一定的线性关系,因为从胶料在模腔中受力分析中可知,转子由于作一定角度的摆动,对胶料施加一定的力使之形变,与此同时胶料将产生剪切力、拉伸力、扭力等。这些力的合力F对转子将产生转矩M,阻碍转子的运动,而且随胶料逐渐硫化,其G也逐渐增加,转子的摆动在定应变的情况下所需的转矩也成比例增加。 因此,由于M与F、F与G、G与V都存在着线性关系,故M与V也存在线性关系,因此测定橡胶转矩的大小就可反映胶料的交联密度。 四.试样准备 1.未硫化胶片在室温下停放2小时即可进行实验(不准超过10天)。 2.从无气泡的胶片上裁取直径约30毫米、厚度约2毫米的圆片。 3.试样不应有杂质、灰尘等。 五.操作步骤

橡胶的拉伸强度及影响因素

橡胶的拉伸强度及影响因素 - 各种橡胶制品特定的使有用性能和工艺要求 $ v4 o. C# e8 N9 Z* @% x; \$ D, https://www.360docs.net/doc/d112660722.html, 5 C; @+ z1 R. C7 https://www.360docs.net/doc/d112660722.html,各种橡胶制品都有它特定的使有用性能和工艺要求。为了满足它的物性要求需选择最适合的聚合物和配合剂进行合理的配方设计。首先要了解配方设计与硫化橡胶物理性能的关系。硫化橡胶的物理性能与配方的设计有密切关系,配方中所选用的材料品种、用量不同都会产生性能上的差异。中国橡胶技术网为广大从事橡胶行业的朋友提供橡胶技术、天然橡胶、橡胶价格信息、橡胶培训学习、橡胶资料交流学习交易的平台。我们努力打造一个橡胶人最喜爱的橡胶技术信息交流平台。- N: u P, S5 h; N) g, j% c 4 F/ j# H2 z, X) _ a4 D; l 一、拉伸强度 ( U2 J' d) Q& H- E - 中国橡胶网,天然橡胶,橡胶价格,橡胶人才网,特种橡胶,橡胶制品,橡胶助剂,橡胶技术咨询,橡胶配方,橡胶论坛,橡胶培训,橡胶检测! 2 j; D' u. m2 A& L: i8 |; c M2 {橡胶技术论坛,橡胶技术咨询,天然橡胶,橡胶助剂,橡胶期货,橡胶制品,橡胶培训,天然橡胶,特种橡胶,橡胶人才网,橡胶配方,橡胶招聘,中国橡胶拉伸强度是制品能够抵抗拉伸破坏的根限能力。它是橡胶制品一个重要指标之一。许多橡胶制品的寿命都直接与拉伸强度有关。如输送带的盖胶、橡胶减震器的持久性都是随着拉伸强度的增加而提高的。https://www.360docs.net/doc/d112660722.html,. h5 b8 L8 J 3 l% ~ E 1 f! w* J* }/ v7 w6 b* ] 拉伸强度与橡胶的结构有关,分了量较小时,分子间相互作用的次价健就较小。所以在外力大于分子间作用时、就会产生分子间的滑动而使材料破坏。反之分子量大、分子间的作用力增大,胶料的内聚力提高,拉伸时链段不易滑动,那么材料的破坏程度就小。凡影响分子间作用力的其它因素均对拉伸强度有影响。如NR/CR/CSM这些橡胶主链上有结晶性取代基,分子间的价力大大提高,拉伸强度也随着提高。也就是这些橡胶自补强性能好的主要原因之一。一般橡胶随着结晶度提高,拉伸强度增大。拉伸强度还根温度有关,高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强度。拉伸强度根交联密度有关,随着交联密度的增加,拉伸强度增加,出现最大值后继续增加交联密度,拉伸强度会大幅下降。硫化橡胶的拉伸强度随着交联键能增加而减小。能产生拉伸结晶的天然橡胶,弱键早期断裂,有利于主健的取向结晶,因此会出现较高的拉伸强度。通过硫化体系,采用硫黄硫化,选择并用促进剂,DM/M/D也可以提高拉伸强度,(碳黑补强除外,因为碳黑生热作用), 9 Y7 d# u+ t& z9 Q橡胶技术网 4 h9 K W, P3 `中国橡胶技术网为广大从事橡胶行业的朋友提供橡胶技术、天然橡胶、橡胶价格信息、橡胶培训学习、橡胶资料交流学习交易的平台。我们努力打造一个橡胶人最喜爱的橡胶技术信息交流平台。拉伸强度与填充剂的关系, 5 F1 p* H7 O) P . G6 s2 I) E% X }$ U" e# G橡胶技术网补强剂是影响拉伸强度的重要因素之一,填料的料径越小,比表面积越大、表面活性越大补强性能越好。结晶橡胶的硫化胶,出现单调下降因为是自补强性非结晶橡胶如丁苯随着用量增加补强性能增加、过度使用会有下降趣向。低不和橡胶随着用量的增加达到最在值可保持不变。 # n, d/ v9 R& e- T& f中国橡胶技术网为广大从事橡胶行业的朋友提供橡胶技术、天然橡胶、橡胶价格信息、橡胶培训学习、橡胶资料交流学习交易的平台。我们努力打造一个橡胶人最喜爱的橡胶技术信息交流平台。 5 q: k' W, g L( _& L橡胶技术论坛,橡胶技术咨询,天然橡胶,橡胶助剂,橡胶期货,橡胶制品,橡

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