橡胶硬度实验

1、橡胶硬度实验分享人：陈晶1硬度试验橡胶的硬度值表示其抵抗外力压入即反抗变形的能力，其值大小表示橡胶的软硬程度，根据硫化胶硬度大小可以判断半成品的配炼质量及硫化程度，因而硬度作为混炼快检指标之一。同时可间接了解其他力学性能。2目前国际上有很多种橡胶硬度计，总的分为两大类:一类是圆锥形平端针压头（压针）如邵尔硬度计；二类是圆球形压头，如国际硬度（IRHD）、邵尔硬度计、赵氏硬度计等。两者的共同点是在一定力的作用下（弹簧或定负荷砝码），测量橡胶的抗压性能。不同的是除了压针性状不同外，加入负荷的形式不同，前者为动负荷，后者为定负荷。我国一般测定橡胶硬度采用邵尔硬度。邵尔硬度分为A、C、D等几个型号，邵

2、尔A为测量软质橡胶，邵尔C为测量半硬质橡胶，D型为测量硬质橡胶。邵尔硬度计结构简单，操作、携带方便。国际硬度为负荷固定，测量过程中可减少人为误差，结果精确。3一、试验原理一、试验原理4二、仪器二、仪器硬度计按型式可分为台式和手提式，一般实验室多采用台式硬度计，使用支架固定硬度计或压针轴上涌砝码加力使压足和试样接触，或两种方法兼用，可以提高测量准确度。对于邵尔硬度计，A型推荐使应1kg砝码，D型推荐使用5kg砝码。台式硬度计是由底座、工作台面、压针、刻度表、砝码盒主柱等组成。55432161底座；2工作台面3压针；4刻度表5砝码；6主柱 硬度计示意图三、试样三、试样（1）试样厚度不小于6mm，如

3、试样厚度低于6mm，可用同样胶片重叠起来， 但重叠数不得超过3层，每层厚度不小于2mm，但这样测量的结果与 整块试样上测量的硬度是不能相比较。（2）试样表面应光滑、平整、不应有缺胶、机械损伤及杂质等。如试样 表面有杂质，需用纱布沾酒精擦净。（3）试样必须有足够的尺寸，保证压针和试样接触位置距离边缘至少 12mm，即试样外形尺寸必须在24mm以上。（4）试样在试验温度下应至少停放5h。6四、试验步骤四、试验步骤（1）整理设备仪器、环境、准备相关工作。（2）试验前检查硬度计指针是否指零点（如指针量偏离零位时，可以轻 松动右上角压紧螺丝，转动表面，对准零位），并检查压针于玻璃 面上（压针端面与压脚底

4、面严禁接触于玻璃上）是否指于100度， 如不之零位和100度时，可轻微按动压针几次，如仍不指零位和100 度时，则不能使用，如在定荷架上使用时，可波动手柄，使工作台 上升，将定位销插入工作台下部小孔，调整工作台水平后使用，如 仍不指100度时同样不可以使用。（3）将试样置于硬度中玻璃面上。用定负荷架辅助测定试样的硬度。在 试样缓慢地受到1kgf负荷，（硬度计的底面与试样表面平稳地完全 接合）时立即读数（1s内）7（4）试样上的没一点只准确测量一次硬度，点与点间距离不少于6mm， 点与边间距不少于12mm。（5）每个试样的测量点不少于5个，取其中值为试验结果，试样结果精 确到整数位。（6）如是手

5、提式，把试样放置在坚固的平面上，拿住硬度计，压足中孔 的压针距离试块边缘至少12mm，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。 所施加的力邀刚好足以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1s内读数，如果是其他间隔时间读数则必 须说明。8（7）使用邵尔硬度计时，但A型硬度计测量值超出90度时推荐用D型硬度 计，当D型硬度计测量值低于20度时推荐用A型硬度计，A型硬度计 值低于10度时不准确的，测量结果不能使用。（8）试验结束后，清理现场并作好相关实验使用记录。9五、实验的影响因素五、实验的影响因素（1）温度的影响 当试样

6、温度高时，由于高聚物分子的热运动加剧，分子间作用力减 弱，内部产生结构的松弛时间下降，降低了材料的抵抗作用，因而 硬度值降低。胶料不同其影响程度不同，如结晶速度慢的天然橡胶、 温度对其影响太小，而氯丁橡胶、丁苯橡胶等则影响显著。（2）试样厚度的影响 邵尔A型硬度值是由压针压入试样的深度来测定，因此试样厚度直 接影响试验结果。试样受到压力后产生变形吗，受到压力的部分变 薄，硬度计压针则会受到承托试样的玻璃片的影响，硬度值增大。 所以，试样厚度小硬度值大，试样厚度大硬度值小。10（3）读数时间的影响 邵尔A型硬度在测量时读数时间对试验结果影响很大。压针与试样 受压后立即读数与指针稳定后再读数取数值

7、，所得的结果相差甚大， 前者高，后者偏低，二者之差可达57度左右，尤其在合成橡胶 测试中较为显著，由于橡胶是高分子黏度性体，受外力作用后具有 松弛现象，随着压针对试样加压时间的增长，因而试样对硬度计压 反抗力减小，所以硬度减小。所以当试样受压后应立即读取数据。（4）压针长度对试验结果的影响 在标准中规定邵儿A型硬度计的压针露出加压面的高度为2.5mm。在 自由状态时指针应指零点。当压针压在平滑的金属板或玻璃上时， 仪器指针指100度。如果指示大于或小于100度时，说明压针露出高 度大于2.5mm或小于指针2.5mm，在这种情况下应停止使用，进行校 正。当压针露出高度大于2.5mm时测得的硬度值

8、偏高。11（5）压针端形状对试验结果的影响 邵尔A型硬度计的压针端部在长期作用下，造成磨损，使其几何尺 寸改变，影响试验结果，磨损后的端部直径变大所测之结果也大， 这是因为其单位面积的压强不同所致，直径大则压强小所测硬度值 偏大，反之偏小。12密度测定橡胶的密度指在一定的温度下，单位体积的橡胶质量。橡胶相对密度指单位体积橡胶的质量和同体积的纯水质量的比值。测定密度的方法很多，工业生产中最常用的是浮力法和分析天平法。一、浮力法浮力法是根据阿基米德浮力定律，将一均匀物件放入液体中如果物体密度大于液体密度，则物质下降，如物体密度小于液体密度，则物体上浮。此法要已知试样密度范围前提下或者校核试样密度时

9、，采用此法具有速度快特点，因而广泛地用与混炼胶密度测定，但要测定具体密度数值是比较困难的。13分析天平法14试样（1）试样为任意形状，质量小于1g。（2）试样不得有气泡、裂缝，表面清洁无杂质，停放期间避免阳光直射 及其他破坏性的影响。（3）试样需在硫化之后间隔不少于6h，最长不超过4个星期。（4）试验前应在标准室温下（232）将试样放置不少于2h，为了便 于比较，应尽可能在相同时间间隔中进行测试。15试样步骤（1）检查天平，整理设备仪器、环境，准备相关工具。（2）用感量为0.001g分析天平称量试样在空气中的质量M1。（3）将跨架置于天平盘和吊篮的空挡中，再将盛有蒸馏水的烧杯放置于 跨架之上。水温与测试温度相同。（4）将直径小于0.2mm的钢丝或毛发制的吊环，挂于天平吊钩上，称其 在蒸馏水中质量M3，若吊环质量小于0.010g，则不必进行质量修正。（5）将试样置于吊环上，先用蒸馏水润湿试样表面，称其在蒸馏水中的 质量M2。（6）如果试样密度小