橡膠性能測試方法主要目的及需要設備

揚州市精卓試驗機械廠

一、 未硫化橡膠加工性能的測試

 
1、混煉膠的均勻程度
  2、可塑度測試
 用壓縮的方法測定膠料流動性大小的一種方法。
 威廉姆可塑計、華萊式快速可塑計、德弗可塑計
 3、門尼黏度的測試
 以轉動的方式測定膠料流動性大小的一種實驗：通過測定轉子在轉動過程中轉動力矩的大小來表征膠料的流動性。門尼黏度用ML1+4100゜C表示，100゜C為測試溫度，1表示預熱時間為1min，4表示轉動時間為4min。
 單速或多速門尼粘度實驗機
 4、門尼焦燒的測試
 在一定的交聯密度范圍內，交聯密度隨時間增加而增加，粘度也會隨之很快升高，因此可用粘度植的變化情況來反映膠料早期硫化情況。國家標準規定：當轉動粘度達到zui低植后再轉入上升5個轉動粘度，所對應的時間即為焦燒時間。
 門尼粘度計
 5、膠料硫化特性的測試
 可以迅速、連續、地測出膠料硫化過程的主要特征，如初始粘度、焦燒時間、正硫化時間、硫化速度、硫化平坦期、過硫化狀態，能直觀的描繪出硫化過程的硫化曲線
 孟山都流變儀、華萊氏硫化儀、拜爾新型無轉子硫化儀、哥德菲爾特彈性硫化儀，JZ-6029型硫化儀
 6、流動曲線和口型膨脹測試
 采用壓出的方法測試材料粘度與切變速率的關系、材料的膨脹系數。
 毛細管流變儀、高化氏流動性測定儀
 7、應力松弛的測試
 可作為門尼粘度測試結果的補充。門尼粘度可以比較聚合物分子量的大小，而應力松弛加工性能實驗可以比較聚合物分子量的分布，進一步了解膠料的工藝性能，評價膠料的均一性與加工性。
 動態應力松弛試驗機（DBSR）、應力松弛加工性能試驗機（SRPT）
 8、膠料加工綜合性能的測試
 用同一種儀器可以測出膠料多方面的工藝性能，如黏度、焦化時間、正硫化時間、瞬時zui大轉矩、膠料所做的功等，還可以進行混煉試驗、壓出試驗、碳黑吸油試驗等。
 布拉本達塑性儀（Brabender）

二. 硫化橡膠性能的測試

測試項目測試方法/目的測試儀器/備注
 
1、拉伸性能
 拉伸強度
 試樣扯斷時單位面積上所受符合的大小：σ=P/bh
 擺錘式拉力機、杠桿擺錘式拉力機、高低溫拉力機、電子拉力機、快速自動拉力機
 2、定伸應力
 在一定變形量下試樣單位面積上所承受的符合，一般測定伸長100%、200%、300%、500%是的定伸應力
 
扯斷伸長率
 試樣扯斷時伸長部分與原長之比
 
扯斷*變形
 試樣變形不可恢復的長度與原長之比
 
撕裂強度
 試樣被撕裂時單位厚度上所承受的負荷
 3、硬度測試
 硬度是橡膠抵抗外力壓入的能力。
 邵爾A式硬度計、橡膠硬度計
 4、磨耗的測試
 磨耗是橡膠表面受摩擦力的作用而發生微觀破損脫落的現象。
 阿可隆磨耗機、格拉西里磨耗機、邵坡爾磨耗機、皮可磨耗機、MNP-1磨耗機
 5、疲勞的測試
 于實驗室模擬再現橡膠制品在使用過程中的主要使用條件，從而定量地測出該制品的耐疲勞性能。壓縮疲勞試驗：以一定頻率和一定變形幅度反復壓縮試樣，測量其溫升和變形；屈撓龜裂試驗：測定橡膠由于多次屈撓而產生裂口時的屈撓次數，或橡膠割口擴展法測定一定屈撓次數時裂口的擴展長度。
 定變形（德墨西亞式）、定應力（古特異奇式）、定能量（鄧錄普式）；疲勞試驗機。
 6、壓縮*變形
 過壓縮*變形可以判斷橡膠的硫化狀態，了解制品抵抗靜壓縮應力和剪切應力的能力，測定方法有恒定壓縮*變形和靜壓縮*變形。
  
 
有效彈性和滯后損失
 有效彈性即在拉力機上將試樣拉伸到一定長度測定試樣收縮時所恢復的功同伸長時所消耗的功之比的百分數。滯后損失是在拉力機上測定試樣伸長后收縮時所損失的能與伸長時所消耗的功之比的百分數。
  
 7、老化性能
 自然老化的測試
 了解橡膠在自然條件下的老化規律，評定橡膠的耐侯性和壽命。
 大氣靜態老化、大氣動態老化實驗機，大氣加速老化試驗機，自然貯存試驗機
 
熱空氣老化的測試
 在常壓、恒溫與熱空氣作用下，經過一定時間，測量試樣物理-機械性能的變化，用來衡量橡膠的熱穩定性和防老劑的性能。
 熱空氣老化箱
 
吸氧老化的測試
 測量試樣在密閉吸氧儀中的吸氧誘導期和吸氧速度，用以評價橡膠耐吸氧老化性質，研究氧化過程的動力學，評價防老劑的效能和*用量。
 體積法吸氧儀、靜態壓力吸氧儀
 
臭氧老化的測試
 在臭氧條件下研究臭氧對橡膠的作用規律，鑒定橡膠抗臭氧的能力和抗臭氧劑的防護效能，以提高產品的使用壽命。
臭氧老化試驗機
 
人工氣候老化的測試
 模擬和強化大氣中的太陽光、熱、雨水、溫度等因素，以求在zui短時間內獲得近似于大氣老化試驗結果的方法。
  
 低溫性能
 耐寒系數測試
 通過冷凍前后彈性減小或硬度增加的程度，衡量橡膠耐寒性能的惡劣。
 拉伸耐寒系數測定儀、壓縮耐寒系數測定儀。
 
脆性溫度測試
 通過試樣在低溫下沖擊斷裂時的溫度了解材料耐低溫的性能。
多試樣脆性溫度測定儀、單試樣脆性溫度儀。
 
扭轉模量測試
 通過測定橡膠在不同溫度時的扭轉角度，計算其扭轉摸量的變化，用以衡量橡膠在低溫下剛性增加的程度。
 吉門扭轉測試儀
 
玻璃化溫度的測試
 確定橡膠由高彈態向玻璃態轉化時的溫度，即玻璃化溫度。它能表征橡膠材料的極限使用溫度（zui低工作溫度）。
 溫度-形變曲線測定儀、差熱分析儀、膨脹計測定儀、動態模量儀
 
結晶趨勢的測定
 通過溫度-收縮試驗方法，可以測得膠料的二級轉變溫度、脆性溫度和低溫下的結晶度等重要的低溫性能數據。
 TR測試儀

粘彈性能
 靜態粘彈性能
 沖擊彈性：回彈性是描述橡膠在變形時，特別是在沖擊變形時保持其機械能力的一個指標。機械能損失小的橡膠彈性大，反之彈性小。

蠕變：在固定應力下，試樣形變時間隨時間增大逐漸增加，反映膠料塑性變形的大小。

應力松弛測試：在固定的應變條件下，應力隨時間增大逐漸減小，通過應力松弛曲線、模量、活化能的測定，可以估算產品的使用壽命，估價防老劑的效能和研究橡膠分子氧化斷裂的機理。
 沖擊彈性機

壓縮型蠕變試驗儀、拉伸型蠕變試驗儀、剪切型蠕變試驗儀

壓縮應力松弛儀、拉伸應力松弛儀
 
動態粘彈性能的測試
 測定橡膠在周期性外力作用下動態模量、阻尼（tgδ）的大小。它更能反映產品的使用性能，是一種zui有效的粘彈性試驗。
 楊子尼機械示撥波器、動態模量儀
 
熱性能
 線膨脹系數的測試
 溫度每升高1°C，測定每厘米長橡膠試樣伸長的長度，即線膨脹系數。
 立式膨脹計、臥式膨脹計

導熱系數的測試
 測量單位面積、單位長度的橡膠溫度相差1°C時，在單位時間內通過的熱量，用以了解材料的熱傳導特性
 ZL-1型平板導熱儀
 
耐熱性能的測試
 馬丁耐熱性：在等速升溫的恒溫箱中，在一定的靜彎曲力矩作用下硬質橡膠達到一定彎曲變形的溫度。

 馬丁耐熱試驗儀

 分解溫度的測試
 測量橡膠在受熱情況下大分子裂解時的溫度，可以衡量橡膠使用溫度的上限。
 熱失重儀
 
耐燃燒性測試
 測試橡膠的燃燒速度、燃燒時間、燃燒失重率等，表征材料的耐熱性和阻燃性。
 氧指數測定儀、硅碳棒耐燃燒儀、明火法簡易測試裝置
 
電性能
 絕緣電阻系數的測試
 通過測定體積電阻系數和表面電阻系數了解橡膠的絕緣性。
 檢流計測試儀、ZG-31-1型高阻儀

 
 介電常數和介電損耗（損耗角正切）的測試
 可以了解橡膠在單位電場中單位體積內積蓄的靜電能量的大小和橡膠在電場作用下單位時間內消耗的能量。
 工頻高壓電橋測試儀、音頻電容電橋測試儀、高頻介電損耗測試儀
 
擊穿電壓強度的測試
 試樣的擊穿電壓與其厚度之比叫做擊穿強度，可為選擇絕緣材料提供可靠的數據。
 高壓擊穿測試儀
 
擴散與滲透性能
 透氣性能的測試
 通過透氣系數和透氣量的測定表征橡膠的透氣性。
 體積法透氣性試驗器、壓力法真空系統透氣儀

透濕性和透水性的測試
 通過測量透濕系數、透濕量和透水系數、透水量了解橡膠的透水性能。
 重量法透詩杯或透水杯、壓力法測試儀
 
油擴散的測試
 測量油向橡膠內部、滲透的能力。
 溶脹法測試儀、擴散杯
 
真空放氣率的測試
 測量橡膠內溶解的氣體在真空中的放氣率，為進一步提高真空系統提供必要的參數。
 真空放氣率測量儀