橡胶性能测试方法主要目的及需要设备

扬州市精卓试验机械厂

一、 未硫化橡胶加工性能的测试

 
1、混炼胶的均匀程度
  2、可塑度测试
 用压缩的方法测定胶料流动性大小的一种方法。
 威廉姆可塑计、华莱式快速可塑计、德弗可塑计
 3、门尼黏度的测试
 以转动的方式测定胶料流动性大小的一种实验：通过测定转子在转动过程中转动力矩的大小来表征胶料的流动性。门尼黏度用ML1+4100゜C表示，100゜C为测试温度，1表示预热时间为1min，4表示转动时间为4min。
 单速或多速门尼粘度实验机
 4、门尼焦烧的测试
 在一定的交联密度范围内，交联密度随时间增加而增加，粘度也会随之很快升高，因此可用粘度植的变化情况来反映胶料早期硫化情况。国家标准规定：当转动粘度达到zui低植后再转入上升5个转动粘度，所对应的时间即为焦烧时间。
 门尼粘度计
 5、胶料硫化特性的测试
 可以迅速、连续、地测出胶料硫化过程的主要特征，如初始粘度、焦烧时间、正硫化时间、硫化速度、硫化平坦期、过硫化状态，能直观的描绘出硫化过程的硫化曲线
 孟山都流变仪、华莱氏硫化仪、拜尔新型无转子硫化仪、哥德菲尔特弹性硫化仪，JZ-6029型硫化仪
 6、流动曲线和口型膨胀测试
 采用压出的方法测试材料粘度与切变速率的关系、材料的膨胀系数。
 毛细管流变仪、高化氏流动性测定仪
 7、应力松弛的测试
 可作为门尼粘度测试结果的补充。门尼粘度可以比较聚合物分子量的大小，而应力松弛加工性能实验可以比较聚合物分子量的分布，进一步了解胶料的工艺性能，评价胶料的均一性与加工性。
 动态应力松弛试验机（DBSR）、应力松弛加工性能试验机（SRPT）
 8、胶料加工综合性能的测试
 用同一种仪器可以测出胶料多方面的工艺性能，如黏度、焦化时间、正硫化时间、瞬时zui大转矩、胶料所做的功等，还可以进行混炼试验、压出试验、碳黑吸油试验等。
 布拉本达塑性仪（Brabender）

二. 硫化橡胶性能的测试

测试项目测试方法/目的测试仪器/备注
 
1、拉伸性能
 拉伸强度
 试样扯断时单位面积上所受符合的大小：σ=P/bh
 摆锤式拉力机、杠杆摆锤式拉力机、高低温拉力机、电子拉力机、快速自动拉力机
 2、定伸应力
 在一定变形量下试样单位面积上所承受的符合，一般测定伸长100%、200%、300%、500%是的定伸应力
 
扯断伸长率
 试样扯断时伸长部分与原长之比
 
扯断*变形
 试样变形不可恢复的长度与原长之比
 
撕裂强度
 试样被撕裂时单位厚度上所承受的负荷
 3、硬度测试
 硬度是橡胶抵抗外力压入的能力。
 邵尔A式硬度计、橡胶硬度计
 4、磨耗的测试
 磨耗是橡胶表面受摩擦力的作用而发生微观破损脱落的现象。
 阿可隆磨耗机、格拉西里磨耗机、邵坡尔磨耗机、皮可磨耗机、MNP-1磨耗机
 5、疲劳的测试
 于实验室模拟再现橡胶制品在使用过程中的主要使用条件，从而定量地测出该制品的耐疲劳性能。压缩疲劳试验：以一定频率和一定变形幅度反复压缩试样，测量其温升和变形；屈挠龟裂试验：测定橡胶由于多次屈挠而产生裂口时的屈挠次数，或橡胶割口扩展法测定一定屈挠次数时裂口的扩展长度。
 定变形（德墨西亚式）、定应力（古特异奇式）、定能量（邓录普式）；疲劳试验机。
 6、压缩*变形
 过压缩*变形可以判断橡胶的硫化状态，了解制品抵抗静压缩应力和剪切应力的能力，测定方法有恒定压缩*变形和静压缩*变形。
  
 
有效弹性和滞后损失
 有效弹性即在拉力机上将试样拉伸到一定长度测定试样收缩时所恢复的功同伸长时所消耗的功之比的百分数。滞后损失是在拉力机上测定试样伸长后收缩时所损失的能与伸长时所消耗的功之比的百分数。
  
 7、老化性能
 自然老化的测试
 了解橡胶在自然条件下的老化规律，评定橡胶的耐侯性和寿命。
 大气静态老化、大气动态老化实验机，大气加速老化试验机，自然贮存试验机
 
热空气老化的测试
 在常压、恒温与热空气作用下，经过一定时间，测量试样物理-机械性能的变化，用来衡量橡胶的热稳定性和防老剂的性能。
 热空气老化箱
 
吸氧老化的测试
 测量试样在密闭吸氧仪中的吸氧诱导期和吸氧速度，用以评价橡胶耐吸氧老化性质，研究氧化过程的动力学，评价防老剂的效能和*用量。
 体积法吸氧仪、静态压力吸氧仪
 
臭氧老化的测试
 在臭氧条件下研究臭氧对橡胶的作用规律，鉴定橡胶抗臭氧的能力和抗臭氧剂的防护效能，以提高产品的使用寿命。
臭氧老化试验机
 
人工气候老化的测试
 模拟和强化大气中的太阳光、热、雨水、温度等因素，以求在zui短时间内获得近似于大气老化试验结果的方法。
  
 低温性能
 耐寒系数测试
 通过冷冻前后弹性减小或硬度增加的程度，衡量橡胶耐寒性能的恶劣。
 拉伸耐寒系数测定仪、压缩耐寒系数测定仪。
 
脆性温度测试
 通过试样在低温下冲击断裂时的温度了解材料耐低温的性能。
多试样脆性温度测定仪、单试样脆性温度仪。
 
扭转模量测试
 通过测定橡胶在不同温度时的扭转角度，计算其扭转摸量的变化，用以衡量橡胶在低温下刚性增加的程度。
 吉门扭转测试仪
 
玻璃化温度的测试
 确定橡胶由高弹态向玻璃态转化时的温度，即玻璃化温度。它能表征橡胶材料的极限使用温度（zui低工作温度）。
 温度-形变曲线测定仪、差热分析仪、膨胀计测定仪、动态模量仪
 
结晶趋势的测定
 通过温度-收缩试验方法，可以测得胶料的二级转变温度、脆性温度和低温下的结晶度等重要的低温性能数据。
 TR测试仪

粘弹性能
 静态粘弹性能
 冲击弹性：回弹性是描述橡胶在变形时，特别是在冲击变形时保持其机械能力的一个指标。机械能损失小的橡胶弹性大，反之弹性小。

蠕变：在固定应力下，试样形变时间随时间增大逐渐增加，反映胶料塑性变形的大小。

应力松弛测试：在固定的应变条件下，应力随时间增大逐渐减小，通过应力松弛曲线、模量、活化能的测定，可以估算产品的使用寿命，估价防老剂的效能和研究橡胶分子氧化断裂的机理。
 冲击弹性机

压缩型蠕变试验仪、拉伸型蠕变试验仪、剪切型蠕变试验仪

压缩应力松弛仪、拉伸应力松弛仪
 
动态粘弹性能的测试
 测定橡胶在周期性外力作用下动态模量、阻尼（tgδ）的大小。它更能反映产品的使用性能，是一种zui有效的粘弹性试验。
 杨子尼机械示拨波器、动态模量仪
 
热性能
 线膨胀系数的测试
 温度每升高1°C，测定每厘米长橡胶试样伸长的长度，即线膨胀系数。
 立式膨胀计、卧式膨胀计

导热系数的测试
 测量单位面积、单位长度的橡胶温度相差1°C时，在单位时间内通过的热量，用以了解材料的热传导特性
 ZL-1型平板导热仪
 
耐热性能的测试
 马丁耐热性：在等速升温的恒温箱中，在一定的静弯曲力矩作用下硬质橡胶达到一定弯曲变形的温度。

 马丁耐热试验仪

 分解温度的测试
 测量橡胶在受热情况下大分子裂解时的温度，可以衡量橡胶使用温度的上限。
 热失重仪
 
耐燃烧性测试
 测试橡胶的燃烧速度、燃烧时间、燃烧失重率等，表征材料的耐热性和阻燃性。
 氧指数测定仪、硅碳棒耐燃烧仪、明火法简易测试装置
 
电性能
 绝缘电阻系数的测试
 通过测定体积电阻系数和表面电阻系数了解橡胶的绝缘性。
 检流计测试仪、ZG-31-1型高阻仪

 
 介电常数和介电损耗（损耗角正切）的测试
 可以了解橡胶在单位电场中单位体积内积蓄的静电能量的大小和橡胶在电场作用下单位时间内消耗的能量。
 工频高压电桥测试仪、音频电容电桥测试仪、高频介电损耗测试仪
 
击穿电压强度的测试
 试样的击穿电压与其厚度之比叫做击穿强度，可为选择绝缘材料提供可靠的数据。
 高压击穿测试仪
 
扩散与渗透性能
 透气性能的测试
 通过透气系数和透气量的测定表征橡胶的透气性。
 体积法透气性试验器、压力法真空系统透气仪

透湿性和透水性的测试
 通过测量透湿系数、透湿量和透水系数、透水量了解橡胶的透水性能。
 重量法透诗杯或透水杯、压力法测试仪
 
油扩散的测试
 测量油向橡胶内部、渗透的能力。
 溶胀法测试仪、扩散杯
 
真空放气率的测试
 测量橡胶内溶解的气体在真空中的放气率，为进一步提高真空系统提供必要的参数。
 真空放气率测量仪