Материал: А27878 Андреев АК Материалы для низкотемпературной техники

Вязкость каучука и резиновых смесей определяют в услов-

ных единицах Муни на ротационном дисковом вискозиметре. Одновременно в тех же единицах определяют перепад вязкости за время проведения испытания и способность резиновых смесей к преждевременной вулканизации и эластическому восстановлению материала.

Динамический модуль резины – характеристика упругоги-

стерезисных свойств резины, определяемая отношением энергии нагружения к произведению деформируемого объема и функции динамической деформации. Динамический модуль определяют с учетом вида нагружения: при ударном растяжении, знакопеременном изгибе, качении.

Жесткость и релаксация напряжений каучука и резино-

вых смесей. Метод испытания заключается в сжатии образца диаметром 16 мм и высотой 10 мм со скоростью 250 мм/мин до высоты 2 мм при температуре 80 °С, измерении усилия сжатия за время выдержки (80 с). Определяются: жесткость испытываемого материала Рмах в момент достижения заданной величины сжатия; усилие в релаксирующем образце по истечении времени t испытания Рt; коэффициент относительной рслаксации Pt / Рмах.

Кольцевой модуль резиновых смесей служит критерием оценки степени их вулканизации. Метод заключается в растяжении кольцевого образца, вулканизированного по режиму, установленному для контролируемой резиновой смеси, под действием заданной нагрузки, и измерении его деформации после заданного промежутка времени.

Многократное сжатие. Образцы подвергают сжатию с определенной частотой и амплитудой деформации, при этом производят замеры температуры и остаточной деформации и ведут счет количеству циклов. Испытание проводят либо до разрушения образцов, либо до заданных пределов.

Многократный изгиб. Испытание заключается в многократном изгибе образца до появления на его поверхности трещин или расслоений.

Модуль внутреннего трения резины – характеристика, опре-

деляющая гистерезисные свойства резины при многократных и знакопеременных динамических нагружениях изделий (шин, ремней, рукавов, амортизаторов, других изделий), приводящих к их нагреву.

336

Испытания проводят с учетом характера нагружения: при ударном растяжении или знакопеременном изгибе с вращением, качении.

Модуль эластичности при растяжении. Определение модуля эластичности заключается в растяжении образцов сечением b0h0 с заданной силой Р и измерении их удлинения l по сравнению с первоначальной длиной l0. Модуль эластичности Еζ определяется из соотношения Еζ = Рl0 / b0h0 (l – l0), где индекс ζ указывает, при каком начальном напряжении проведены испытания.

Морозостойкость резины – способность резины сохранять эластичность и другие свойства при низких температурах. Морозостойкость определяют:

а) при статическом и динамическом сжатии путем измерения деформаций образца при нормальной (комнатной) и минусовой температуре при одних и тех же величинах и условиях нагружения и вычисления коэффициента морозостойкости как величины отношения деформации при отрицательных температурах к деформации образца при нормальной (комнатной) температуре. Принято различать два коэффициента морозостойкости – при статическом и при динамическом способах нагружения испытываемого образца;

б) по эластическому восстановлению образца, сжатого при комнатной температуре и выдержанного при пониженной температуре после снятия нагрузки. Коэффициент морозостойкости вычисляют по формуле Kв = (h2 – h1)/ (h0 – h1), где h0 – высота образца до сжатия, мм; h1 – высота сжатого образца, мм, h2 – высота восстановленного образца, мм;

в) путем растяжения образца до заданного удлинения l при 23 °С и определения величины удлинения l0 того же «отдохнувшего» образца при низкой температуре под действием того же груза. Коэффициент морозостойкости при растяжении K определяется отношением Ес/Е1, где Ес – модуль упругости образца при 23 °С; Е1 – модуль упругости образца при низкой температуре.

Остаточное удлинение резины определяют путем растяже-

ния испытываемых образцов, выдержки их в растянутом состоянии в течение определенного времени и измерении остающегося удлинения после освобождения от нагрузки и «отдыха».

Относительный гистерезис при растяжении характеризует-

ся отношением рассеянной энергии к энергии деформации образ-

337

ца при растяжении до заданного удлинения или же до заданного напряжения.

Плотность кажущаяся губчатых резин, т. е. плотность с уче-

том пор, определяется гидростатическим, пикнометрическим и экспрессным методами с точностью до 0,01 г/см3.

Полезная упругость при растяжении (в процентах) характе-

ризуется отношением возращенной энергии к энергии деформации образца растяжением до заданного удлинения или до заданного напряжения.

Прочность связи при расслоении. Прочность связи между слоями резины, резины с резиной, прорезиненных тканей между собой и резины с другими материалами характеризуется силой расслоения в мегапаскалях на 1 м ширины испытываемого образца.

Прочность связи резины с металлом определяют:

1)методом отрыва круглых металлических образцов от резины; образцы склеены при посредстве: а) двух клеев; б) одного клея; в) бесклеевое соединение;

2)методом отслаивания резиновой полоски от металлической поверхности;

3)методом деформации при сдвиге.

Прочность связи резины с кордом определяется числом циклов многократных деформаций растяжение–сжатие до выдергивания нити корда из образца и усилием выдергивания в мегапаскалях, отнесенным к диаметру нити в метрах. Выдергивание нити корда из образца производится без предварительного его деформирования. Показателями прочности связи служат усилие выдергивания и сдвиговое напряжение, т. е. усилие выдергивания, отнесенное к площади контакта нити корда с образцом.

Прочность связи эластичного герметика с металлом определяют на специальных образцах, состоящих из металлической полосы и нанесенного на нее герметика, армированного металлической сеткой и подвергнутого в сборе вулканизации. Измеряют силу отслаивания (приложенную к свободному концу сетки), отнесенную к единице ширины образца.

Предел прочности эбонита при статическом изгибе (временное сопротивление при изгибе в ньютонах на квдратный метр) определяют на образцах 120 15 10 мм по формуле ζи = 3/2 (PL/ba2),

338

Раздир резины – одна из характеристик прочности резины, измеряемая разрывной нагрузкой, отнесенной к единице действительной толщины надрезанного образца, раздираемого с постоянной скоростью и удельной энергией раздира.

Размягчение эбонита. Температуру размягчения эбонита при изгибе определяют в соответствии с заранее задаваемым уровнем напряжений при испытании на образцах 110 10 4 мм.

Сдвиг губчатой резины – сопротивление сдвигу слоя губчатой резины при заданной деформации или деформации под воздействием заданного усилия.

Сжатие губчатой резины. Метод испытания заключается

вопределении усилия, требуемого для сжатия образца на заданную величину деформации. Определяется соотношением силы, приложенной к образцу, к единице первоначальной площади основания образца.

Сжатие резины. Испытание заключается в кратковременном статическом сжатии образца (диаметром 38 мм и высотой 38 мм) между параллельными плоскостями и измерении величин относительной и остаточной деформации (в процентах) при определенной удельной нагрузке.

Старение резины – снижение ее свойств (прочности, пластичности, электрического сопротивления и др.) под воздействием эксплуатационных факторов (тепла, холода, света, воздуха, кислорода, механического нагружения и др.). Испытание на старение обычно сводится к определению соответствующих свойств испытываемой

резины А1 до воздействия каким-либо фактором (факторами) и после испытания А2 и установлению коэффициента старения: K = А2/А1. Определяются такие виды старения, как климатическое старение, озонное старение, светостойкость, старение по ползучести, старение при сжатии, старение термическое и т. п. Например, климатическое (атмосферное) старение резины определяют следующим образом. Образцы резины подвергают старению на климатических станциях

врежимах, близких к эксплуатационным, и определяют их способность сопротивляться воздействию солнечной радиации, температуры, влажности, воздуха и других факторов по изменению предела прочности, удлинению, сопротивлению раздиру; время до появления

339

первых трещин; степень разрастания трещин и другие характерные показатели старения.

Температуру стеклования каучука при статической на-

грузке определяют путем нахождения температуры стеклования каучука, выше которой застеклованный образец, находящийся под действием статической нагрузки, при нагревании приобретает способность к эластической деформации.

Твердость резины:

а) твердость резины определяют в международных единицах твердости IRHD путем измерения разности между глубиной погружения в испытываемый образец резины (толщина образца должна быть не менее 4 мм) шарика диаметром 2,5 мм под действием контактной силы 30 гс и глубиной погружения под действием общей силы 580 гс на специальном твердомере. Разность погружения, равная 0,01 мм, соответствует твердости в 100 единиц IRHD; 1,8 мм – 30 IRHD. Образцы толщиной не менее 2,0 мм испытывают на микротвердомере шариком диаметром 0,395 мм с контактной силой 0,85 гс и общей силой 15,7 гс;

б) твердость резины определяют в условных единицах ТИР (ТМ-2) или по Шору путем измерения сопротивления резины погружению индентора на специальном приборе со шкалой от 0 до 100 единиц, где 100 единиц соответствуют нулевому проникновению индентора. Рабочей частью шкалы считается диапазон от 20 до 90 единиц;

в) твердость губчатой резины определяют сжатием стандартного образца на 60 % от первоначальной высоты с фиксированием потребной для этого нагрузки;

г) твердость эбонита H50m5 определяют вдавливанием стального шарика диаметром 0,5 см с силой 50 кгс по формуле

H50m5 = 50/π · 0,5h,

где h – глубина погружения шарика.

Теплостойкость резины определяют по снижению предела прочности (временное сопротивление) и относительному удлинению после действия на образец насыщенного пара и не менее чем двухчасового отдыха. Коэффициент теплостойкости – отношение произведений этих двух показателей до и после испытания.

340