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如何利用弹性体性能测试评估橡胶化合物的流体抗性

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性能测试是表征弹性体的材料响应随时间的必要和有益的工具。通过使橡胶制品进行氧化,热和流体曝光,在其188bet下载188bet下载他环境因素中,产品展示了它们对物理性质恶化以及使用寿命的抵抗力。对聚合物结构的调节,分子量,复合成分,填料,固化系统,时间和温度直接影响弹性体的性质及其对环境暴露的反应。

当测试橡胶化合物上的液体暴露时,硫化橡胶标本置于已知温度的流体中,以特定时间间隔,之后确定它们的物理性质。流体性能试验通常评估汽车,石油和天然气,航空航天和许多工业应用中使用的材料体积橡胶部件的变化暴露于可能导致材料体积膨胀并影响产品的整体性能和使用寿命的液体。

流体电阻测试,也称为体积膨胀测试,测量样品的劣化,因为它涉及其暴露于的液体体积的变化。这是通过在浸入测试流体之前和之后进行密度测量来完成的。除音量膨胀试验外,应评估应力 - 应变性质后流体测试:

  • 抗拉强度:拉伸试样在破裂时施加的最大拉伸应力
  • 终极伸长率:在应用中发生破裂的伸长率
  • 硬度:橡胶样品表面对压痕的相对电阻,也使用硬度计测量

方法

图1卷膨胀

图1:体积膨胀模具和标本

图2 ASTM.

图2:ASTM D 412切割模具C&Dumbbell标本(厚度测量点1-3)

在开始任何测试之前,在完成样本的硫化和每个老化间隔的开始之间必须至少经过24小时。除非另有说明,否则根据试验方法ASTM D 471进行橡胶样品的劣化。如前所述,通过在浸入测试流体之前和之后进行密度测量来测试流体老化样品以进行材料体积的变化。标准试样是模具切割矩形,其尺寸为1“乘2”×0.08“,具有用于安装在测试装置中的小孔,如图1所示。

还如ASTM测试方法D 412所述制备三个标准哑铃形样品。在制备哑铃样品时,测量和记录每个样品的硬度,以及用于计算横截面积的三个厚度测量的中值。当评估哑铃样本后测试间隔的拉伸强度和最终伸长时,使用横截面积。ASTM D-412切割模具和哑铃测量点可以在图2中观察。

仪器

图3液体老化图3加热块

图3:流体老化吊装置和加热块

一旦记录了所有预先测量的特性,就会相应地放置在老化装置中。对于流体老化试验,组装具有玻璃珠的不锈钢线,以分离样品。样品被悬浮1“在含有100ml测试流体的大型试管底部上方。然后将测试管在图3中置于温控加热块中​​,并设定与附着的风冷回流冷凝器的操作温度。在终止流体老化试验时,从老化装置中除去哑铃和矩形样品,在测定物理性质后间隔之前,立即在新鲜测试液中冷却至室温30至60分钟。

在流体老化的矩形样品中已经冷却,使用数字标度测量干燥和湿重。然后在计算密度和体积膨胀测量时使用这些值。接下来测量和记录哑铃样本硬度,之后通过夹紧两个楔形夹具之间的哑铃来为张力计准备样品。刻度测试机进行校准,一旦测试开始,上十字头将拉伸哑铃直到发生故障并且哑铃断裂。每个样品同时测量,所述标志值报告的标志性值和样品批次的最终伸长率。在测试后使用的数字秤和MTS张力计可以在图4和5中查看。

图4干湿重量

图4:干/湿重数字秤

图5 mts.

图5:MTS Tensometer试验机

计算

流体老化试验的体积溶胀的计算表示为体积变化的百分比,其在等式1中计算:

等式1 HT.

在哪里:

  • ΔV=体积的变化(%)
  • m1=空气中标本的初始质量(g)
  • m2=水中标本的初始质量(g)
  • m3.浸泡后空气中的标本质量(g)

D =标准实验室温度下浸入液体的密度(mg / m3.

在下面的等式2中计算浸入间隔后的硬度变化:

热门题目2

在哪里:

  • ΔH=浸泡后的硬度变化,单位,
  • H一世浸泡前的原始硬度,单位
  • HO.浸泡后硬度,单位

应力 - 应变性能的变化表示为抗拉强度和最终伸长率的变化的百分比,其在等式3中计算如下:

热门话题方程3

在哪里:

  • P.=财产的更改百分比
  • O.=原始值
  • 一种=老化后的价值

结果

在评估测试结果时,流体时代报告必须包括以下内容:

  • 老化测试类型
  • 使用的老化温度,时间和流体
  • 关于橡胶硫化的数据,即持续时间和温度,如果已知
  • 物理性质的原始和最终确定的日期
  • 试样的尺寸
  • 所有观察和记录的数据都基于哪些计算

可以在图6中查看测试工作表的示例。必须通过执行每个测试的实验室技术人员验证和初始化所采取的测量。

液体老化工作表

图6:流体老化工作表