橡胶材料性能作业指导书

1、一、适用范围适用于橡胶密封胶条及橡胶板的常规检测。主要由外观质量检测、胶条硬度检测、老化系数检测、延伸率和抗拉强度检测、永久变形检测组成。其中外观质量检测包括外观质量缺陷判定、胶条截面尺寸量测、胶条接头质量检测。二、检测目的通过对橡胶密封条及橡胶板外观质量检测、胶条硬度检测、老化系数检测、延伸率和抗拉强度检测、永久变形检测，判定检测项目是否能达到规范及设计的要求。三、检测依据人民防空工程防护设备试验与质量检测标准RFJ04-2009；人民防空工程防护质量检测技术规程DB13（J）/T 223-2017；模压和压出橡胶制品外观质量的一般规定HG/T 3090-1987（1997）；硫化橡胶或热塑

2、性橡胶压入硬度试验方法第一部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度)GB/T531.1-2008；硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验GB/T 3512；硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定GB/T 528-2009；硫化橡胶或热塑性橡胶 压缩永久变形的测定 第1部分：在常温及高温下GB/T 7759.1。一、外观质量检测【技术要求】外观质量缺陷符合HG/T 3090-1987（1997）模压和压出橡胶制品外观质量的一般规定中规定，胶条截面尺寸、胶条接头质量符合防护设备产品加工图纸。验收依据：RFJ 04-2009 人民防空工程防护设备试验测试与质量检测标准检测依据：HG/T 3090-

3、1987（1997）模压和压出橡胶制品外观质量的一般规定【检测方法】1、外观质量缺陷判定应依据模压和压出橡胶制品外观质量的一般规定HG/T3090-1987（1997）第1.3条规定执行，采取尺量检查，同批次防护设备产品抽检胶条样本长度应大于200mm； 2、胶条截面尺寸量测应使用游标卡尺对截面主要尺寸进行量测，随机抽取截面数量不应少于3个，取3次量测的中值进行符合性判定，符合性判定应依据防护设备产品加工图纸要求； 3、胶条接头质量采取观察检查的方法，符合性判定应依据防护设备加工图纸要求。【仪器设备】钢卷尺、游标卡尺二、橡胶硬度检测【技术要求】胶条硬度检测结果符合防护设备产品加工图纸要求。验收

4、依据：RFJ 04-2009人民防空工程防护设备试验测试与质量检测标准 检测依据：GB/T531.1-2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第一部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度)【检测方法】（1）试样要求：使用邵氏A型、D型和AO型硬度计测定硬度时，试样的厚度至少6mm，使用邵氏AM型硬度计测定硬度时，试样的厚度至少1.5mm.，对干厚度小于6mm和1.5mm的薄片，为得到足够的厚度，试样可以由不多于3层叠加而成。对于邵氏A型、D型和AO型硬度计，叠加后试样总厚度至少6mm；对于AM型，叠加后试样总厚度至少1.5mm，但由叠层试样测定的结果和单层试样测定的结果不一定一致。用于比对目的，试样应

5、该是相似的。试样尺寸的另一要求是具有足够的面积，使都氏A型、D型硬度计的测量位置距离任一边缘至少12mm，AO型至少15mm，AM型至少4.5mm。 试样的表面在一定范围内应平整，上下平行，以使压足能和试样在足够面积内进行接触。邵氏A型和D型硬度计接触面半径至少6mm，AO型至少9mm，AM型至少2.5mm。（2）调节时间：在进行试验前试样应按照GB/T 2941的规定在标准实验室温度下调节至少一小时，对于比较目的的单一或系列试验应始终采用相同的温度。（3）试验操作：将试样放在平整、坚硬的表面上，尽可能快速地将压足压到试样上或反之把试样压到压足上，应没有震动，保持压足和试样表面平行以使压针垂直

6、于橡胶表面，当使用支架操作时，最大速度为3.2mm/s。增加弹簧试验力使压足和试样表面紧密接触，当压足和试样紧密接触后，在规定的时刻读数，对于硫化橡胶标准弹簧试验力保持时间为3s，热塑性橡胶味15s。在试样表面不同位置进行5次测量取中值。对于邵氏A蛋、D型和AO型硬度计，不同测量位置两两相距至少6mm；对于AM型，至少相距0.8mm。【仪器设备】邵氏A型、D型、AO型、AM型硬度计；裁刀、切割机、砂轮打磨机、温度计 三、橡胶老化性能检测【技术要求】橡胶条老化系数检测结果应符合防护设备产品加工图纸要求。验收依据：RFJ 04-2009人民防空工程防护设备试验测试与质量检测标准 检测依据：GB/T

7、 3512硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验【检测方法】（1）试验步骤：加热老化箱到试验温度，将试样放入到老化箱中。如果使用多单元老化箱，每个单元中只能放一种橡胶。试样应不受应力，各面自由暴露在空气中，且不受光照。达到规定的老化时间后，从老化箱中取出试样，取出的试样以不受应力的方式在待测试的试验性能所要求的环境下调节不少于16h，不超过6天，按照有关性能试验方法测试。（2）结果显示：试验结果的表示应符合与待测性能相关的标准。应报告老化与未老化试样的试验结果，在适当的情况下，按照下式计算测试性能的变化率： P=×100%式中：P性能变化率，%； X0老化前的性能值； Xa老

8、化后的性能值； 硬度的变化按下式计算： H=Xa-X0式中：H硬度变化； X0老化前的硬度； Xa老化后的硬度。【仪器设备】柜式热空气老化箱、温度计四、胶条延伸率和抗拉强度检测【技术要求】胶条延伸率和抗拉强度检测结果应符合防护设备产品加工图纸要求。验收依据：RFJ 04-2009人民防空工程防护设备试验测试与质量检测标准 检测依据：GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定【检测方法】1、试样的制备1.1 哑铃状试样哑铃状试样应按GB/T 2941规定的相应方法制备。除非要研究“压延效应"，在这种情况下还要裁取一组垂直于压延方向的哑铃状试样。只要有可能，哑

9、铃状试样要平行于材料的压延方向裁切。1.2 环状试样环状试样应按GB/T 2941规定的相应方法采用裁切或冲切或者模压制备。2、样品和试样的调节2.1硫化与试验之间的时间间隔对所有试验，硫化与试验之间的最短时间间隔应为16 ho对非制品试验，硫化与试验之间的时间间隔最长为4星期，对于比对评估试验应尽可能在相同时间间隔内进行。对制品试验，只要有可能，硫化与试验之间的时间间隔应不超过3个月。在其他情况下，从用户收到制品之日起，试验应在2个月之内进行。2.2样品和试样的防护在硫化与试验之间的时间间隔内，样品和试样应尽可能完全地加以防护，使其不受可能导致其损坏的外来影响，例如，应避光、隔热。2.3样品

10、的调节在裁切试样前，来源于胶乳以外的所有样品，都应按GB/T 2941的规定，在标准实验室温度下（不控制湿度），调节至少3 h。在裁切试样前，所有胶乳制备的样品均应按GB/ T 2941的规定，在标准实验室温度下（控制湿度），调节至少96 h。2.4试样的调节所有试样应按GB/T 2941的规定进行调节。如果试样的制备需要打磨，则打磨与试验之间的时间间隔应不少于16 h，但不应大于72 h。对于在标准实验室温度下的试验，如果试样是从经调节的试验样品上裁取，无需做进一步的制备，则试样可直接进行试验。对需要进一步制备的试样，应使其在标准实验室温度下调节至少3 ho对于在标准实验室温度以外的温度下的

11、试验，试样应按GB/T 2941的规定在该试验温度下调节足够长的时间，以保证试样达到充分平衡。3、哑铃状试样的标记如果使用非接触式伸长计，则应使用适当的打标器按表1规定的试验长度在哑铃状试样上标出两条基准标线。打标记时，试样不应发生变形。两条标记线应标在如图2所示的试样的狭窄部分，即与试样中心等距，并与其纵轴垂直。4、试样的测量4.1哑铃状试样用测厚计在试验长度的中部和两端测量厚度。应取3个测量值的中位数用于计算横截面面积。在任何一个哑铃状试样中，狭窄部分的三个厚度测量值都不应大于厚度中位数的2%。取裁刀狭窄部分刀刃间的距离作为试样的宽度，该距离应按GB/T 2941的规定进行测量，精确到0.

12、05mm4.2环状试样沿环状试样一周大致六等分处，分别测量径向宽度和轴向厚度。取六次测量值的中位数用于计算横截面面积。内径测量应精确到0.1mm。按下列公式计算内圆周长和平均圆周长：内圆周长：兀×内径平均圆周长一兀×（内径+径向宽度） 4.3多组试样比较如果两组试样（哑铃状或环状）进行比较，每组厚度的中位数应不超出两组厚度总中位数的7.5%。5、试验步骤5.1哑铃状试样将试样对称地夹在拉力试验机的上、下夹持器上，使拉力均匀地分布在横截面上。根据需要，装配一个伸长测量装置。启动试验机，在整个试验过程中连续监测试验长度和力的变化，精度在±2%之内。夹持器的移动速度：1

13、型、2型和IA型试样应为500 mm/min±50 mm/min，3型和4型试样应为 200 mm/min±20 mm/min。如果试样在狭窄部分以外断裂则舍弃该试验结果，并另取一试样进行重复试验。注：采取目测时，应避免视觉误差。在测拉断永久变形时，应将断裂后的试样放置3 min，再把断裂的两部分吻合在一起，用精度为0.05 mm的量具测量吻合后的两条平行标线间的距离。拉断永久变形计算公式为：式中：Sb一一一拉断永久变形，%；Lt一一一试样断裂后，放置3 min对起来的标距，单位为毫米（mm）；L0一一一初始试验长度，单位为毫米（mm）。5.2环状试样将试样以张力最小的形式

14、放在两个滑轮上。启动试验机，在整个试验过程中连续监测滑轮之间的距离和应力，精确到± 2，或按15章的要求。可动滑轮的标称移动速度：A型试样应为500 mm/rmn±50 mm/min,B型试样应为100 mm/min± 10 mm/min。6、试验温度试验通常应在GB/ T 2941中规定的一种标准实验室温度下进行。当要求采用其他温度时，应从 GB/T 2941规定的推荐表中选择。在进行对比试验时，任一个试验或一批试验都应采用同一温度。7、试验结果的计算7.1哑铃状试样拉伸强度TS，以MPa表示：断裂拉伸强度TSb，以MPa表示：拉断伸长率Eb，以%表示：定伸应力

15、Se，以MPa表示：定应力伸长率Es，以%表示：所需应力对应的力值Fe，以N表示：屈服点拉伸应力Sy，以MPa表示：屈服点伸长率Ey，以%表示：在上式中，所使用的符号意义如下：Fb 断裂时记录的力，单位为牛（N）；Fe 给定应力时记录的力，单位为牛（N）；Fm 记录的最大力，单位为牛（N）；Fy 屈服点时记录的力，单位为牛（N）；L0 初始试验长度，单位为毫米（mm）；Lb 断裂时的试验长度，单位为毫米（mm）；Ls定应力时的试验长度，单位为毫米（mm）；Ly屈服时的试验长度，单位为毫米（mm）； Se所需应力，单位为兆帕（MPa）；t 试验长度部分厚度，单位为毫米（mm）；W 裁刀狭窄部分的

16、宽度，单位为毫米（mm）。7.2环状试样拉伸强度TS，以MPa表示：断裂拉伸强度TSb，以MPa表示：拉断伸长率Eb，以%表示：定伸应力Se，以MPa表示：给定伸长率对应于滑轮中心距Le，以mm表示：定应力伸长率Es，以%表示：定应力对应的力值Fe，以N表示：屈服点拉伸应力Sy，以MPa表示：屈服点伸长率Ey，以%表示：Ey在上式中，所使用的符号意义如下：Ci 环状试样的初始内周长，单位为毫米（mm）；Cm 环状试样的初始平均圆周长，单位为毫米（mm）； d 滑轮的直径，单位为毫米（mm）；Es一定应力伸长率，%；Fb 试样断裂时记录的力，单位为牛（N）；Fe一定应力对应的力值，单位为牛（N)

17、；Fm记录的最大力，单位为牛（N）；Fy一屈服点时记录的力，单位为牛（N）；Lb试样断裂时两滑轮的中心距，单位为毫米（mm）； Ls给定应力时两滑轮的中心距，单位为毫米（mm）；Ly屈服点时两滑轮的中心距，单位为毫米（mm）；Se定伸应力，单位为兆帕（MPa）；t一环状试样的轴向厚度，单位为毫米(mm)；w环状试样的径向宽度，单位为毫米（mm）。8、试验结果的表示如果在同一试样上测定几种拉伸应力一应变性能时，则每种试验数据可视为独立得到的，试验结果按规定分别予以计算。在所有情况下，应报告每一性能的中位数。四、胶条延伸率和抗拉强度检测【技术要求】胶条延伸率和抗拉强度检测结果应符合防护设备产品加工

18、图纸要求。验收依据：RFJ 04-2009人民防空工程防护设备试验测试与质量检测标准 检测依据：GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定【检测方法】1、原理在标准实验室温度下，将已知高度的试样，按压缩率要求压缩到规定的高度，在标准实验室温度或高温条件下，压缩一定时间，然后在一定温度条件下除去压缩，将试样在自由状态下，恢复规定时间，测量试样的高度。2、装置压缩装置，包括压缩板、钢制限制器和紧固件。典型的压缩装置见图1。2.1压缩板，由一对平行、平整、高磨光的镀铬板或不锈钢板组成，试样在两压缩板中间进行压缩。压缩板表面粗糙度口应不大于0.4m（见ISO 4287）。压

19、缩板应具备：足够的刚度，以确保压缩板受压时，压缩板的弯曲不超过0.01mm；足够大的尺寸，以确保在两压缩板之间受压时，整个试样仍能位于压缩板区域内部。2.2钢制限制器，提供要求的压缩量。限制器的形状和尺寸应避免限制器与压缩后的试样接触。限制器高度的选用应使试样的压缩率满足如下规定：硬度低于80 IRI-ID对应（25±2）%；硬度在80 IRHD至89 IRI-ID之间对应（15±2）%；硬度大等于90 IRI-ID对应（10±1)%。2.3紧固件，一个简单的螺杆装置即可满足要求。3、老化箱3.1应符合GB/T 3512一2014中方法A或方法B的要求，能保持压缩

20、装置和试样在6.2所推荐的试验温度的公差范围内。注：方法A的老化箱得到的试验结果可能与方法B的老化箱得到的试验结果不同。老化箱达到平衡温度的时间取决于它的型号和压缩装置的热容量。为了使在高温下持续时间为24 h的试验结果具有可比性，试样内部温度达到稳定的允许公差范围内的试验温度，不应超过3 h。3.2镊子，用于装取试样。3.3厚度计，精确至±0.01 mm(见GB/T 2941一2006中7.1)，有一个直径为4 mm-±0.5 mm的平坦的圆形压足和一个平面测量台，对于硬度大于或等于35 IRHD的橡胶施加压力应为22 kPa±5 kPa,对于硬度小于35 IR

21、HD的施加压力应为10 kPa±2 kPa在进行比对试验时应使用相同直径的压足。注：当使用数字厚度计，要求分辨率达到0.0011 mm，以满足精度要求。高温老化结束后，试样可能会出现不可预知的变形。有时产生试样两个表面均变形的情况，使得高度测量变得复杂。在这种情况下，应小心地选用厚度计测量压足的直径，以提供精确的测量。3.4计时装置，用于计算恢复时间，精度为±1s。 4、试样尺寸试样为下列两种类型之一：A型，试样直径为29m mm±0,5 mm，高度为12.5mm±0.5 mm的圆柱体；B型：试样直径为13.0 mm±0.5 mm，高度为6.3

22、mm±0.3 mm的圆柱体。这两种试样所得试验结果不一定相同，试验结果不可进行比较。A型适用于具有较低压缩永久变形的试样，主要由于使用大尺寸试样可以获得较高的精度。B型适用于从成品中裁切的试样。这种情况下，除非另有规定，应尽可能从成品的中心部位裁取试样。如可能，在裁切时，试样的中轴应平行于成品在使用时的压缩方向。5、试样制备5.1试样应尽可能通过模压法进行制备，也可以通过裁切法或薄片叠合（不超过三层）的方法进行制备。当使用薄片叠合法制备的试样来控制成品性能时，应征得各方的同意。试样的裁切应符合GB/T 2941一2006的规定。当发生裁切面变形（形成凹面）时，将裁切分为两步进行可以改

23、善试样的形状：第一步先裁切一个大尺寸的试样，第二步用另一把裁刀将试样修整到规定尺寸。试样应从薄胶片上裁切后叠合在一起，每个试样叠合不超过三层，不需粘接。将叠合好的试样略微压缩1 min，使试样附着成一个整体。然后测量总的高度。按以上不同方法制备的试样可能会得到不同的试验结果，试验结果不可比较。注：应注意硫化程度对压缩永久变形结果有显著影响，因此，对于不同厚度的胶片或硫化试样应适当调整硫化5.2试样数量至少测试3个试样，单个或者一起进行试验。5.3硫化到试验之间的时间间隔所有的试验，硫化到试验之间的最短时间是16 h。对非成品试验，从硫化到试验之间的最长时间为4周。对于比对试验，时间间隔应尽可能

24、相同。对成品试验，在可能情况下，从硫化到试验之间的时间间隔不应超过3个月。在其他情况下，试验应在需方从收货日起2个月内进行（见GB/T 2941一2006）。5.4调节硫化到试验之间的间隔时间内，样品和试片应尽可能避开光和热。制备好的试样在试验之前应在GB/T 2941一2006规定的一种标准实验室温度下调节至少3 ho为了结果可比的目的，在整个试验期间也应保持同一温度。对于热塑性橡胶试样，在试验前，应放人一定温度的老化箱中进行规定时间的热处理，以释放材料在成型过程中产生的内部应力。注：对大多数材料70 × 30 min是适宜的。6、试验条件6.1试验时间试验时间从压缩装置放人老化箱

25、（见4 · 2）时开始计时。试验时间为24一、72 -g、168-g或者168 h的倍数。6.2试验温度在常温条件下的试验，试验温度应是标准实验室温度23±2或27±2中的一个。在高温条件下的试验，试验温度应是下列温度之一：40±1、55±170±1、85士 1、100±1、125±2、150±2、175±2、200±2、225±2或250±2。注：随着老化温度升高，试验结果越来越依靠橡胶耐热性能。在持续的高温下，试样表面氧化对所得压缩永久变形结果起重要作用。高温下

26、得到的压缩永久变形和室温下得到的压缩永久变形没有简单的关联性。7、试验步骤7.1压缩装置的准备将压缩装置（见4 · 1)置于标准实验室温度下，仔细清洁操作表面。在压缩板与试样接触的表面上涂一薄层润滑剂。在试验过程中，所用的润滑剂应对橡胶试样没有任何影响，并应在试验报告中注明所用的润滑剂。注：在标准实验室温度下硅油或氟硅液的动黏滞性是0.01 rn2/ s，是适用于大多数试样的一种润滑剂。由于某些原因没有使用润滑剂，应在试验报告中注明。7.2高度测量在标准实验室温度下，测量每个试样中心部位的高度，精确到0.01mm。注：三个试样高度相差不超过0.05 mm。7.3施加压缩将试样与限制器置于两压缩板之间适当的位