材料

如何通过弹性体性能测试来评价橡胶化合物的耐热性

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弹性体测试可以分为三类:

  • 原材料检测:检测材料或产品的最低要求水平,以确保可接受的质量水平188bet下载188bet下载
  • 工艺试验:确定混合化合物的加工条件和固化范围
  • 性能测试:表征弹性体零件的使用寿命

虽然性能测试方法可能不能给出准确的相关内场服务性能,但结果确保行业质量要求,并有助于开发新的橡胶化合物。根据应用场合的不同,橡胶制品必须能够抵抗氧化、热和流体暴露以及其他环境因素导致188bet下载188bet下载的物理性能随时间的推移而恶化。

当性能测试热暴露对橡胶化合物的影响时,将硫化橡胶的试样放在已知温度的加热环境中特定时间间隔内,然后测定其物理性能。在热老化过程中评估的常见性能包括使用拉伸仪来测量应力-应变特性,如抗拉强度和极限伸长-拉伸试样到断裂时施加的最大拉伸应力和在持续拉伸应力作用下发生断裂时的伸长率。硬度——橡胶试样表面对压痕的相对电阻,也可以用硬度计来测量。

通过计算老化时间内物理性能的变化,将性能测试结果与原始未老化的化合物进行比较:提供了一种评估橡胶在特定加速条件下性能特性的方法。对聚合物结构、分子量、复合成分、填料、固化体系、时间和温度的调整直接影响材料的性能及其对环境暴露的反应。

方法

在开始任何测试之前,从完成样品的硫化到开始每个老化间隔至少要间隔24小时。除非另有规定,使用热老化的橡胶样品的劣化按照ASTM试验方法D 573进行。首先按照ASTM试验方法D 412的规定制备至少三个标准哑铃形试样。当准备哑铃试样时,每个试样的硬度被测量和记录,以及三种厚度测量的中间值用于评价哑铃试样的抗拉强度和极限延伸后的测试间隔。

图1显示了ASTM D-412模切和哑铃测量点。在热老化试验结束时,将哑铃样品从烘箱中取出,在平面上冷却至室温,并允许在间隔时间后测定物理性能之前至少放置16至96小时。

图1 ASTM D 412切模C

图1:ASTM D 412切模C和哑铃试样(厚度测量点1-3)

装置

一旦记录了所有预先测量的性能,就将样品放入相应的老化装置中。准备好进行热老化的哑铃样品夹在测试吊架中,并放置在预热到测试操作温度的烤箱中。悬挂装置和烘箱如图2所示。

图2热老化悬挂装置图2加热炉

图2:热老化悬挂装置及加热炉

在完成热时效间隔后,将样品冷却到室温,然后测量其硬度。接下来,将哑铃夹在两个楔形握把之间,为拉力计准备样品。对试验机进行校准,一旦测试开始,上十字头拉伸哑铃,直到出现故障。同时测量每个样品的抗拉强度和极限伸长率的中位数。用于后测的MTS拉伸计如图3所示。

图5 mts

图3:MTS拉伸试验机

计算

浸入硬度单位后的硬度变化计算公式为公式1:

硬度方程1

地点:

ΔH =浸入后的硬度变化,单位,

Hi =浸入前的原始硬度,单位

Ho =浸入后的硬度,单位

应力-应变特性的变化用抗拉强度和极限伸长率变化的百分比表示,计算公式为:

硬度方程2

地点:

P =性质的百分比变化

O =原值

A =老化后的值

结果

在评估热老化测试结果时,报告必须包括以下内容:

  • 老化试验类型
  • 老化温度和时间
  • 有关橡胶硫化的数据,如已知的时间和温度
  • 物理性质的最初和最终测定日期
  • 试件尺寸
  • 计算所依据的所有观察和记录的数据

图4中显示了热老化测试工作表的示例。测量结果必须由进行每次测试的实验室技术员进行验证和初始化。

图4热老化工作表

图4:热老化工作表