硅橡膠混煉膠:高撕裂強度型與高拉伸強度型的關(guān)鍵檢測
硅橡膠混煉膠,作為一種性能優(yōu)異的高分子彈性體材料,因其卓越的耐高低溫性、耐候性、電氣絕緣性和生理惰性,被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、電子電器、醫(yī)療器械及日用品等領(lǐng)域。針對不同的應(yīng)用場景對材料力學(xué)性能的特定要求,開發(fā)出了具有針對性的配方,其中高撕裂強度型和高拉伸強度型是兩種重要的類別。高撕裂強度型硅橡膠混煉膠側(cè)重于抵抗裂口擴展的能力,適用于動態(tài)彎曲、易受切割或磨損的部件(如密封件、動態(tài)密封圈、電纜護套等);而高拉伸強度型則強調(diào)材料在拉伸斷裂前所能承受的最大應(yīng)力,適用于需要承受較大靜態(tài)或動態(tài)拉伸載荷的結(jié)構(gòu)件(如減震元件、皮帶、高強度密封條等)。為確保這兩類專用混煉膠滿足設(shè)計要求和應(yīng)用性能,嚴格、準確的檢測至關(guān)重要。以下將重點闡述針對高撕裂強度型和高拉伸強度型硅橡膠混煉膠的關(guān)鍵檢測項目、所需儀器、采用方法及遵循標準。
檢測項目
針對高撕裂強度型和高拉伸強度型硅橡膠混煉膠,核心檢測項目需突出其各自的特性,但也包含基礎(chǔ)性能評估:
- 1. 硬度 (Hardness): 材料抵抗外力壓入的能力,是橡膠制品的基本性能指標,常用邵氏A硬度表示。
- 2. 拉伸性能 (Tensile Properties):
- 拉伸強度 (Tensile Strength): (高拉伸強度型核心指標) 試樣拉伸至斷裂時所承受的最大應(yīng)力(單位:MPa)。直接反映材料抵抗拉伸破壞的能力。
- 拉斷伸長率 (Elongation at Break): (高拉伸強度型重要指標) 試樣拉斷時的伸長長度與原標距長度的百分比(%)。反映材料的韌性。
- 定伸應(yīng)力 (Stress at Given Elongation): 如100%定伸應(yīng)力、200%定伸應(yīng)力、300%定伸應(yīng)力(單位:MPa)。反映材料在特定伸長下的抵抗能力。
- 3. 撕裂強度 (Tear Strength): (高撕裂強度型核心指標) 測量帶有割口或裂縫的試樣抵抗撕裂擴展的能力(單位:kN/m 或 N/mm)。有多種試樣形狀(如褲形、直角形、新月形),結(jié)果可能不同。
- 4. 壓縮永久變形 (Compression Set): 材料在壓縮后回復(fù)的能力,反映密封件等在長期受壓下的密封持久性。
- 5. 老化性能 (Aging Properties): 評估材料在熱、氧、臭氧、光照等因素作用后的性能保持率(如硬度變化、拉伸強度變化率、拉斷伸長率變化率、撕裂強度變化率)。對于長期使用的部件至關(guān)重要。
檢測儀器
完成上述檢測項目需要專業(yè)的儀器設(shè)備:
- 1. 萬能材料試驗機 (Universal Testing Machine, UTM): 核心儀器。用于進行拉伸強度、拉斷伸長率、定伸應(yīng)力、撕裂強度等測試。需配備相應(yīng)的拉伸夾具、壓縮夾具,以及用于撕裂測試的特殊夾具(如褲形撕裂夾具、直角撕裂夾具、新月形撕裂夾具)。要求具有高精度負荷傳感器和位移測量系統(tǒng),并能精確控制拉伸速度和記錄應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
- 2. 邵氏硬度計 (Shore A Durometer): 用于測量橡膠的邵氏A硬度。
- 3. 老化試驗箱 (Aging Oven/Chamber):
- 熱空氣老化箱 (Air Oven): 進行熱空氣老化試驗。
- 臭氧老化試驗箱 (Ozone Test Chamber): (若需要評估耐臭氧性)。
- 紫外老化試驗箱 (UV Aging Chamber): (若需要評估耐候性/光老化)。
- 4. 壓縮永久變形器 (Compression Set Jig): 由金屬平板和限制器組成,用于固定和壓縮試樣。
- 5. 試樣裁刀 (Die Cutter): 精確裁切符合標準尺寸和形狀的拉伸、撕裂等試樣(如啞鈴狀試樣、撕裂試樣)。
- 6. 厚度計 (Thickness Gauge): 精確測量試樣的厚度,對計算應(yīng)力至關(guān)重要。
檢測方法
檢測需嚴格按照國際或國家認可的標準方法進行,以確保結(jié)果的可比性和可靠性:
- 1. 硬度 (ASTM D2240 / ISO 7619-1): 使用邵氏A硬度計,在規(guī)定的壓力和時間下,測量壓針壓入試樣表面的深度。
- 2. 拉伸性能 (ASTM D412 / ISO 37):
- 使用啞鈴狀試樣(Type 1, 2, 3, 4等)或環(huán)狀試樣。
- 在UTM上以恒定速度拉伸試樣直至斷裂。
- 記錄拉伸過程中的負荷和伸長,計算拉伸強度、拉斷伸長率及各定伸應(yīng)力。
- 3. 撕裂強度:
- 褲形撕裂 (ASTM D624 Type C / ISO 34-1 Method B): 測量褲形試樣在拉伸過程中撕裂擴展所需的力。
- 直角撕裂 / 新月形撕裂 (ASTM D624 Type T / ISO 34-1 Method A): 測量帶有預(yù)割口的直角或新月形試樣在拉伸時從割口處撕裂所需的力。
- 同樣在UTM上進行,使用對應(yīng)夾具。
- 4. 壓縮永久變形 (ASTM D395 Method B / ISO 815): 將圓柱形或方柱形試樣置于壓縮夾具中,在特定溫度下壓縮規(guī)定時間(如22小時、70小時)和壓縮率(通常25%)。取出后在室溫下恢復(fù)規(guī)定時間(30分鐘),測量其厚度變化,計算永久變形百分比。
- 5. 熱空氣老化 (ASTM D573 / ISO 188): 將試樣懸掛于熱空氣老化箱中,在規(guī)定溫度(如70°C, 100°C, 150°C, 200°C 等硅橡膠常用溫度)和時間(如22小時、70小時、168小時等)下暴露。取出后在標準實驗室溫度下調(diào)節(jié)規(guī)定時間(如16-96小時),再測試其硬度、拉伸性能、撕裂強度的變化率。
檢測標準
檢測活動必須嚴格依據(jù)相關(guān)標準規(guī)范,常用的國際和國家標準包括:
- ASTM (American Society for Testing and Materials):
- ASTM D2240 - 橡膠性能的標準試驗方法 - 硬度計硬度
- ASTM D412 - 硫化橡膠和熱塑性彈性體拉伸的標準試驗方法
- ASTM D624 - 橡膠性能的標準試驗方法 - 撕裂強度
- ASTM D395 - 橡膠性能的標準試驗方法 - 壓縮永久變形
- ASTM D573 - 橡膠在熱空氣箱中變質(zhì)的標準試驗方法
- ISO (International Organization for Standardization):
- ISO 7619-1: 2010 - 硫化或熱塑性橡膠 - 壓痕硬度的測定 - 第1部分:硬度計法(邵氏硬度)
- ISO 37: 2017 - 硫化或熱塑性橡膠 - 拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定
- ISO 34-1: 2015 - 硫化或熱塑性橡膠 - 撕裂強度的測定 - 第1部分:褲形、直角形和新月形試樣
- ISO 815: 2014 - 硫化或熱塑性橡膠 - 在常溫和高溫下壓縮永久變形的測定
- ISO 188: 2011 - 硫化或熱塑性橡膠 - 加速老化和耐熱試驗
CMA認證
檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認可
實驗室認可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認證
質(zhì)量管理體系認證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日