橡胶制品压缩永久变形测试
橡胶制品检测标准与方法考核试卷
B.加工工艺
C.使用环境
D.包装材料
19.橡胶制品的耐电压测试，一般要求在什么环境下进行？（）
A.干燥环境
B.湿润环境
C.高温环境
D.低温环境
20.以下哪种方法通常不用于检测橡胶制品的尺寸精度？（）
A.卡尺测量
B.投影仪测量
C.三坐标测量
D.硬度测试
（注：请将答案填写在答题括号内。）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
2.耐油性测试目的：模拟实际使用环境，检测材料耐油性能。注意因素：油品选择、测试温度、时间。
3.尺寸精度影响：影响装配质量、使用性能。方法：卡尺测量、投影仪测量、三坐标测量。
4.绝缘性能测试重要性：保障使用安全，防止电气故障。影响因素：温度、湿度、测试电压。
A.硫酸
B.氢氧化钠
C.丙酮
D.氧气
13.在橡胶制品的撕裂强度测试中，通常采用以下哪种方法？（)
A.艾德曼试验
B.拉伸强度试验
C.硬度测试
D.回弹试验
14.以下哪项不是橡胶制品耐化学品性的测试内容？（）
A.耐酸碱性
B.耐溶剂性
C.耐油性
D.耐高温性
15.橡胶制品的压缩永久变形测试一般是在什么条件下进行的？（）
D. GB/T 2941-2011
4.下列哪种不是橡胶制品的老化测试方法？（）
A.紫外线老化
B.氧化诱导期测试
C.湿热老化
D.热空气老化
5.橡胶制品的耐油性测试，通常使用哪种方法？（）
A.耐液体试验
B.耐化学试剂试验
C.耐热试验
D.耐寒试验
硫化橡胶的压缩永久变形性能
•图1 丁腈橡胶的丙烯腈含量对压缩永久变形的影响
•注： 压缩永久变形条件为100℃×48h，或130℃×48h
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硫化橡胶的压缩永久变形性能
2.1.1.2 橡胶共混
•采用橡胶共混的方法，将性能取长补短，各取所需。
•表1 IIR/EPDM共混比对硫化胶压缩永久变形的影响
共混比 （IIR/EPDM） 100/0 80/20 60/40 40/60 20/80 0/100
•压缩永久变形的大小是衡量橡胶制品密封性能和 减震性能好坏及使用寿命长短的重要指标之一。
•研究影响硫化橡胶压缩永久变形的各种因素，对橡 胶密封制品和减震制品的生产和检测有着十分显著 的指导意义 。
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硫化橡胶的压缩永久变形性能
2. 影响硫化橡胶压缩永久变形的主要因素
•硫化橡胶压缩永久变形受到多因素的影响
不同橡胶的压缩永久变形大小
胶种 EPDM IIR ACM ECO CR MVQ 氟胶 PU NR NBR
压缩
永久 变形
78
76 71 58 35 38 33 28 12 16
(％)
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
硫化橡胶的压缩永久变形性能
•丙烯腈含量 为20～30％ 时，丁腈橡胶 的压缩永久变 形较低。
•温度较高， 压缩永久变形 较大。
•硫化橡胶压缩
•h0－h1
•硫化橡后胶不可恢复部分
•h0－h1 h0－hs
•硫化橡胶压缩永久变形
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•ho---试样高度，mm •h1---试样恢复后的高度，mm
•hs---限高器高度，mm
硫化橡胶的压缩永久变形性能
•压缩永久变形 •失去使用价值
橡胶压缩永久变形差
橡胶压缩永久变形差
橡胶材料在受到外部压力时会发生压缩变形，当压力解除后，橡胶通常会恢复到原来的形状。
然而，有时候橡胶材料会发生永久变形，即无法完全恢复到原来的形状。
造成橡胶压缩永久变形的原因有多种，包括材料的特性和使用条件等。
以下是一些可能的原因：
1. 弹性恢复能力不足：橡胶材料的弹性恢复能力是指其受到压力后能够恢复到原来形状的能力。
如果橡胶材料的弹性恢复能力不足，就容易发生永久变形。
2. 压力过大：橡胶材料在受到过大压力时，其分子结构可能会发生改变，导致永久变形。
3. 长时间受力：如果橡胶材料长时间受到压力，可能会导致分子结构的改变，并且随着时间的推移，永久变形会越来越明显。
4. 温度影响：橡胶材料在高温下容易发生永久变形，因为高温会影响材料的分子结构。
为了减少橡胶材料的永久变形，可以采取以下措施：
1. 使用高品质的橡胶材料：优质的橡胶材料通常具有更好的弹性恢复能力，可以减少永久变形的风险。
2. 控制压力和时间：避免过大的压力和长时间的受力，可以减少永久变形的发生。
3. 控制温度：避免高温环境，可以减少橡胶材料的永久变形。
4. 适当的维护和保养：定期检查橡胶制品，及时发现并解决可能导致永久变形的问题。
橡胶材料的压缩永久变形差是由多种因素共同作用造成的，通过合理控制条件和使用高品质的材料，可以减少永久变形的风险。
永久变形
永久变形当橡胶受到外力(不管是拉伸力或压缩力) 作用时,必然会产生一定的变形。
但一旦外来作用力去除之后,橡胶会表现出一种惯性的本能,即无论在尺寸或几何形状两方面都趋于恢复到原来的状态,却又不能完全恢复到原样,因而出现一定量的、永远无法恢复的残余变形。
这种现象便被称为“永久变形”。
图1 为永久变形的物理意义。
图1 橡胶受外力作用后的变形及其复原过程图1 表明,橡胶试片从t0 开始连续受到拉伸,到t2 时外力去除。
曲线CD 表示外力去除后的复原过程。
到了D 点后,试片的复原便告终止,停放一段时间后,仍会留下不能恢复的部分—永久变形(见图1) 。
这种残留的变形部分与试验前的原尺寸相比,所得的百分比值就是拉伸永久变形率。
同理,试片在受压缩力条件下,同样也会产生压缩永久变形现,可按同理计算出压缩永久变形率。
永久变形的原动力在于橡胶大分子的强烈的弹性复原倾向,而这种复原的不彻底性一方面来源于疲劳,更重要的则来自于达不到准确的正硫化。
因为无论微量过硫或欠硫都会影响交联密度,从而影响橡胶的复原力。
永久变形主要牵涉到橡胶制品的形状和尺寸稳定。
在产品使用过程中,这两方面的不稳定都会影响到橡胶件与其他部件的配合,影响产品的功能或使用寿命。
例如,橡胶丝当其永久变形率大到一定程度后,就会失去“紧固”的基本功能。
鉴于橡胶丝都在拉伸条件下使用,所以,在性能指标中规定拉伸永久变形率不得超过70 %。
又如,桥梁支座长期处于桥墩和桥体之间,在受压条件下使用,其使用寿命要求和大桥的大修期同步。
因此,对支座的压缩永久变形有很高的要求,压缩永久变形率定为<20%。
为了降低永久变形,从配方和工艺上都可以采取措施。
至于主体材料,天然橡胶等高弹性胶种应优先。
从工艺角度看,尽可能做到正硫化也是至关重要的。
硫化橡胶压缩永久变形的影响因素
硫化橡胶压缩永久变形的影响因素摘要：随着社会经济快速发展，压缩永久变形是指橡胶材料及制品在长时间压缩状态下产生的永久性变形，是衡量密封材料及制品使用性能最直观的重要参数，也是评价其贮存老化性能的考核指标。
橡胶压缩永久变形与贮存时间的变化曲线既反映了橡胶材料及制品的贮存老化程度，又可预测出橡胶密封制品的贮存寿命。
但通常使用的橡胶压缩永久变形标准试样一般为厚度10mm及12.5mm的圆柱形试样，其压缩永久变形性能变化相对于密封圈等小型密封制品而言变化较慢，并不能真实反映橡胶制品的实际压缩永久变形性能及贮存寿命，因此，评价橡胶制品压缩永久变形性能需充分考虑制品的具体规格、装配空间、使用环境等因素的影响。
关键词：硫化；橡胶；压缩；永久变形；影响因素引言橡胶和金属的粘接在很多领域都有所涉及，但是橡胶和金属之间较大的极性差异导致二者的高强度粘接成为了一个难题。
进行表面改性以改善橡胶的表面性质是解决这一难题的有效手段，因此研究橡胶表面改性并改善其粘接性能具有重要意义。
紫外光表面接枝（UV-SG）的接枝链仅分布在表面浅的区域，因此可以达到表面改性而不对材料本体造成破坏的目的。
1橡胶材料本构模型研究1.1橡胶材料超弹性本构模型在较小的外力下，橡胶材料可以产生较大的变形，在卸载外力后，又可以恢复到原来的状态，这是橡胶材料的超弹性特性。
在工程应用中，超弹性本构模型一般用于表征橡胶材料的非线性弹性特性。
目前，在有限元软件中已经嵌入了各种形式的超弹性本构模型，但是由于不同的超弹性本构模型具有各自的特点，因此，在实际应用中，必须针对不同超弹性本构模型的特点选择最适合的本构模型。
一般采用应变势函数对应变不变量的导数来表示超弹性材料的应力-应变关系。
目前，超弹性本构模型的研究逐步完善，主要分为两类研究方法，一种为统计热力学方法，另一种为唯象理论方法。
对于不同种类、不同硬度的橡胶，其应力应变关系相差较大，需要基于材料的力学试验来研究橡胶超弹性本构模型。
橡胶制品检验方法及标准PDF
橡胶制品检验方法及标准1.引用标准：GB/T7759-1996 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GB3512-83 橡胶热空气老化试验方法1．检验方法及标准：2.1 外观、颜色2.1.1测试数量：按规定比例2.1.2测试方法：在足够的光照条件下目测产品的外观，并与最初确定的样品对比颜色。
2.1.3判定标准：1）、制品应无裂口、气泡、杂物、缺胶和修边过度现象，制品表面应无较大批锋、毛边（不影响产品试装效果），并应有橡胶特有的光泽；2）、制品表面不得有喷霜、吐蜡等发白现象；3）、手感不粘手、不能有脱色现象；4）、制品外观、颜色不得有明显差异。
2.2 尺寸测试2.2.1测试器具：卡尺、投影仪2.2.2测试方法：按图纸标准的尺寸进行测量（关键尺寸需做破坏性切片）2.2.3测试数量：按规定比例2.2.4判定标准：按图纸标准、并保证在公差范围之内。
2.3 硬度测试2.3.1测试器具：针式橡塑硬度计、球形硬度计2.3.2材料规格：厚度应≥6mm，平坦区域直径≥20mm2.3.3若单层材料不够 6mm，则叠加层数≤3层，试样应平行叠加，若 3 层材料的厚度仍不够 6mm，则以厂商提供的试片为准。
2.3.4测试方法：拿住硬度计，平稳地把压足压在试样上，不能有任何振动，并保持压足平行于试样表面，以使压针垂直地压入试样，所施加的力要刚好使压足和试样完全接触，除另有规定，必须在压足和试样完全接触后 1 秒钟内读数，如果是其它间隔时间读数则必须说明。
2.3.5测试点：分别在材料的中央和边缘测至少 4 个点（取平均值）。
2.3.6测试数量：按规定比例2.3.7记录方式：指针所指之刻度为被测物之硬度，一次性读数，记下最高和最低值。
注：发泡橡胶用 C 型微孔材料硬度计，其它橡胶制品用邵尔 A 型硬度计2.4 压缩永久变形测试2.4.1测试器具：老化机、压缩装置（永久歪实验仪）2.4.2材料规格：用永久歪专用裁刀或用模压法制备亚铃试样，直径29±0.50mm，厚12.5±0.50mm2.4.3测试件数：至少 3 件（试样不应有气泡、杂质和损伤）2.4.4测试温度、时间：见 2.4.72.4.5测试方法：将待测试片放入永久歪实验器中，压缩到限制器（9.38mm）厚度，放到已加热至规定温度（见2.4.7）的老化箱中，24 小时后取出在室温下却 30 分钟，再测量其厚度。
橡胶制品的应力松弛、压缩永久变形、蠕变
原创：橡胶制品的应力松弛、压缩永久变形、蠕变橡胶制品受力时，使橡胶大分子聚集体离开势能变低或熵值较大的平衡，从而过度到势能变高或熵值较小的非平衡状态转变致使产生变形。
由于橡胶是黏性和弹性的结合体（液相-固体）,在产生变形时需要时间，造成橡胶在应力-应变受到形变的速度和温度等条件影响。
先提出三个概念：应力松弛：在一定环境条件下，将橡胶制品拉伸到一定长度（100%或200%）,观察定伸应力随着时间延长，应力逐渐变小的现象称之为应力松弛。
应力衰减的主要原因，胶条承受应力逐渐消耗与分子链运动时要克服黏性的内阻。
其特点是开始快而后变慢。
这就是我们经常见的橡皮筋初始咋扎力很大，一天过后就没有紧的缘故。
压缩永久变形：主要是受橡胶恢复能力所支配，影响恢复能力的因素有分子之间的作用力（粘性）、网络结构的变化或破坏、分子间的位移等。
当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复（或者永久变形的大小）主要由橡胶的弹性所决定，如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对流动，这部分可以说是不可恢复的。
橡胶压缩永久变形的大小除了与橡胶的种类有关，其它的如填充剂的结构与粒径、硫化体系、增塑剂、硫化时间、测试的试样形状等因素都会影响到最终结果的大小。
而作为密封橡胶制品最为重要的一项指标，系统的开展各种不同因素单独或并存情况下对压缩永久变形的研究显得尤为重要。
蠕变：橡胶制品在一定温度环境中，受到拉伸、剪切或压缩力的作用下，变形会随着时间延长而逐渐变大，称之为蠕变（压缩永久变形，应力松弛从某种程度都可以归结为蠕变，个人观点理解仅供参考）。
蠕变变形回复速度：瞬间变形瞬间回复是可逆；延迟变形逐渐回复和黏流体变形不能回复。
分子链运动会使制品内部升温，延迟变形会随温度升高而加快。
所以设计配方需要注意：1、生胶的可塑度选择，要考虑制品的弹性模量，分子链断裂大小程度均以；2、生胶的并用不易过多，但胶种或两种；3、硫化体系最好选择平衡硫化体系；4、少量使用油和树脂等，避免造成应变不可回复；5、选用填充剂是，易分散，不能结团。
低温条件下橡胶压缩永久变形压缩装置
橡胶是一种常见的弹性材料，广泛应用于汽车制造、工程机械和工业设备等领域。
然而，在低温条件下，橡胶可能存在压缩永久变形的问题，这将对橡胶制品的使用性能和寿命造成不利影响。
为了解决这一问题，研究人员设计了一种低温条件下橡胶压缩永久变形压缩装置，通过对橡胶材料进行压缩测试，以期得到更合理的橡胶材料设计与制造方法。
本篇文章将从以下几个方面对低温条件下橡胶压缩永久变形压缩装置进行详细介绍：1. 低温条件下橡胶的压缩永久变形问题1.1 低温条件对橡胶性能的影响1.2 低温下橡胶的压缩永久变形机理1.3 低温条件下橡胶制品的应用领域2. 橡胶压缩永久变形的测试与评估2.1 橡胶压缩永久变形测试的方法与标准2.2 压缩永久变形的评价指标3. 低温条件下橡胶压缩永久变形压缩装置的设计与原理3.1 设计原理及关键技术3.2 设计方案及参数选择4. 实验结果与分析4.1 压缩永久变形装置的制造与调试4.2 橡胶压缩永久变形测试结果分析5. 应用与展望5.1 低温条件下橡胶压缩永久变形装置在橡胶制品研发中的应用前景 5.2 橡胶材料设计与制造的改进建议通过对以上主题的阐述，本文将充分介绍低温条件下橡胶压缩永久变形压缩装置的相关知识，并结合实验结果对其性能和应用进行分析，以期为相关领域的研究人员和工程师提供一些有价值的参考和启发。
3. 低温条件下橡胶压缩永久变形压缩装置的设计与原理在低温条件下，橡胶的材料性能呈现出明显的变化，主要表现在材料的硬度、弹性模量、黏弹性等方面。
这些变化对橡胶的压缩永久变形产生了直接影响。
为了解决低温条件下橡胶的压缩永久变形问题，我们需要设计一种能够模拟低温环境并对橡胶进行压缩测试的专用装置。
3.1 设计原理及关键技术该装置的设计原理是利用机械力对橡胶样品进行压缩，模拟低温条件下橡胶制品受力的情况，通过实验获得橡胶在低温下的压缩永久变形情况。
关键技术包括：- 低温环境模拟：设计一种能够在特定温度下稳定工作的低温环境模拟装置，确保橡胶在测试过程中暴露在目标温度下。
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橡胶制品压缩永久变形测试
欧阳歌谷
（2021.02.01）
1 •定义和方法
橡胶压缩永久变形，是指压缩橡胶试样在完全去掉引起其压缩形 变
的力之后所剩余的变形。其用于判定橡胶材料的交织密度，受 力状
况下的物性。试验方法通常有三种：
1） 方法A:在恒定压力作用下，空气中作压缩试验
2） 方法B:在空气中恒定形变压缩试验
3） 方法C:在空气（气体）或液体中，恒定形变压缩试验
在方法的选择中一般选用B,但是方法B、C不适合于IRHD>
90匕的硬度胶料中。以上三种方法可以做常温、高溫、低温或溶 液
中的形变测试。
2.简单的测试步骤如下：
1） 按照要求制作压缩永久变形的试块或直接用产品或部分产品
（如 0-ring, Washer, Disc 等）；
2） 用夹具将试块固定并压缩到一定的压缩量（压缩率），在一
定试验条件（通常是一定温度和时间，有时会浸泡在溶液中测 试）
后取出；
3）在2的操作过程中记录相应数据，同时记录取出的产品在室
温下放置30分钟后的数值（有些客户要求不松开夹具放置30分
钟，后松开30分钟后测量）；
4）按照压缩永久变形的公式计算在要求温度时间和变形量的前提
下的压缩永久变形。3.压缩永久变形CS的计算方法：
CS=（hO-h2）/（hO-hl）
h0:压缩前试样的高度，mm
hl:限制器的高度，mm
h2:试样恢复后的高度，mm
4 •结果判定：
在压缩永久变形中，对于所测的每一个样品，都要在标准内，否 则
视为不合格。在每一个数据都在标准内时，一般测三个样品的 试
验，最后数值以平均值记录，如果五个样品，一般去掉最大和 最小
的数值，其余求平均值一般测试需要4・5样品。
5 •压缩永久变形的影响因素：
1） 橡胶配方，此决定压缩永久变形好坏的最大关键；如过氧化物
硫化的EPDM压缩永久变形比硫磺硫化的小非常多，而且可以通 过
更高温度的测试；
2） 加硫程度，取决于橡胶成型三大因素■温度，时间，压力。正
常的橡胶随加硫程度的增加而压缩永久变形变小，到最低值后就 开
始变大，这时意味着橡胶产品开始过硫化了；特别需要说明的 是硫
磺硫化的NBR, EPDM等，一次加硫和二次加硫均对此影响 非常大
（尤其是温度）；而过氧化物硫化的NBR, EPDM,—次 成型的温度
尤其重要，建议在180摄氏度以上，如果一次加硫不 足，二次加硫
的补足有限；
3）测试样品的形状和测试夹具，量具和试验设备的精密性均会影
响最后的结果，但不是橡胶压缩永久变形的真因。
6・补充说明:
ASTMD1414 O-RING测量方法，方法于D395大致相同，但垫 片和
制取样品方法不同：
（1）间隔板是金属片，有可调节0.025MM公差，以组合不同厚度
的 O-RING产品，压缩率通常为25% （特殊压缩率由客户指定）；
⑵制品制取：从O-RING上切取，通常对于内径大于17MM O-
RING切取52MM部分作样品，对于内径小于17MM时，切除
3MM余下部分作样品。一般说来，以整个O-RING作压缩永久变
形是无效的。至少要从同一批次中取3个样品，最好为5个。
结果计算同上。