橡胶物理试验中试样前处理对结果的影响评估.pdf

第 3 7卷第 6期 2 0 1 0年 6月 世 界 橡 胶 工 业 W o r l d Ru b b e r I n du s t r y Vo 1 3 7 No 6 2 7 2 9 J un 2 01 0 分析与测试 It I I l 橡胶物理试验 中试样前处理对结果 的影 响评估 尤永 谊 福建省鞋类产品质量监督检验中心 福建 泉州3 6 2 0 0 0 摘要 在橡胶 的物理性能试验 中 试样 的前处理对结果的变化有不 同程度 的影 响 通过试验数 据 的印证和科学 的分析 总结可得 出结论 试样的打磨 方法对 结果有较 大的影 响 至 于试 样 的空气调 节以 及试验环境条件 要重视温度控制 而对湿度 的规 定可适 当放 宽 关 键 词 橡 胶 物 理 试 验 打 磨 空 气调 节 试 验 结 果 中 图 分 类 号 T Q 3 3 0 7 2 文 献 标 识 码 B 文 章 编 号 1 6 7 1 8 2 3 2 2 0 1 0 0 6 0 0 2 7 0 3 0 前 言 要 提高 试 验结 果 的 准 确度 可 以 运 用 准 确 的检验 方法 和精 密 的检测 仪器 来加 以保 证 然 而我们 的许 多试 验 尤 其是 物理 性 能试验 会忽 略 一些试 验 前 的条件 如试 验 前处 理 的影 响 虽然大多数方法标准中都对这些试验条件有较 详尽的描述或规定 但还是会有些操作者凭 自 己的 经验 不 自觉地忽略一些条件的存在 或 者盲 目地照搬一些过于苛刻 的试验条件 也没 有 对其 影 响 程度 加 以正 确 的评 估 致 使 所得 的 试验 结果 可 比性大 打折 扣 因此 通过 一 些 试 验数 据 来 正 确评 估 试样 的前 处 理 如 试样 的制 备方法和试样的调节方法等对橡胶物理试验结 果 的影 响 程 度 可 以让 检 测 人员 更 有 的放 矢 地 看待方法标准中的一些试验条件规定的合理性 和运用 的有效性 1 实 验 1 1 仪 器 电脑伺 服 系统 拉 力 试 验 机 G T A I 7 0 0 0 一 S 型 量程 5 0 0 k g 精度 0 5 可 电脑 自动生成 力线 图 裁刀 符合 G B T 5 2 8 1 9 9 8的 哑铃 状 冲 刀 粗 细 磨 片 机 C XMP 一 2 8 0 2型 老 化 试 验 机 H Y一 8 3 2型 恒 温 恒 湿 机 桌 上 式 G T 7 0 0 5 一 T 型 1 2测试 分析 1 2 1 试样 的制备方法不 同 除 了对 整个 产 品进 行 试 验 外 一 般 的 实 验 在 试验 前试 样 都 应 进 行 制 作 在 许 多情 况 下 试样可以通过直接模压制得 但是当涉及对整 个 成 型产 品进 行试 验 时 试 样 往 往要 通 过 裁 片 和打磨 而得 到某 种特 定 的几何 形状 对 裁片 最 重要 的要 求 是所 得 的试 样 尺寸 必 须 准确 如果 有锋利 的裁刀 再加上冲裁试样的厚度不能太 大 要 得 到理 想 的 试 样 尺 寸并 不 困难 接 下 来 的步 骤是 打磨 打磨对 消 除 由裁 割操 作等 原 因 留下 的表 面不 规则 或者 适 当减小 试 片厚度 是最 有效 的 但 是 不 要 将 它 用 于 快 速 除去 大 量 材 料 因为打磨的特点是会发热 这会 引起橡胶 表层 的 明显 降 解 从 而 对 试 验 结 果 产 生 不 良 影 响 以 以下 一 组 试 验 数 据 为 例 试 验 产 品为 4 5 m m的橡 胶 鞋 底 试 样 标 准 厚 度 为 2 0 mm 0 2 m m 经 冲 裁 而 得 哑铃 状 试 样 而 后 在 粗 细磨 片机上 用 8 0号 砂 轮 进 行 打 磨 A 试 样 是 一 次 打磨 即达 标 准厚度 B试 样 是经 多次 3 4 次 渐进 打磨 达 到 标 准厚 度 两者 打 磨 后 均 再 经标 准恒 温恒 湿 机调节 1 6 h后进 行试 验 从 表 1可 以看 出 经 多次 打 磨 的 B试 样 的 试验 结果 比经 一 次 打 磨 的 A试 样 的试 验结 果 值均 有 明显 提高 其 中 就 平均 值 而言 拉 伸强 度提 高 了 9 撕 裂 强 度 提 高 了 1 2 说 明 同 样能制备 出标 准厚度 的试 样 但 不 同 的制备 打磨 方 法 对 试 样 强 度 性 能 的 影 响 是 很 重 要 的 1 2 2 试样 的调节方 法 不 同 橡 胶 的物理 性能 试 验结果 除 了和试 验前 的 2 8 世界橡胶工业 2 0 1 0 表 1 不 同打磨方法的试 验结果 试 样 A 拉 伸强度撕裂强度 试 样 B 拉伸强度 撕裂强度 MP a N ra m MP a N ram A0l 7 8 2 2 9 O B O1 8 5 6 3 3 1 A0 2 7 9 5 2 9 1 B O 2 8 1 2 2 9 5 AO 3 8 4 l 2 5 8 B 0 3 9 0 5 2 8 4 A 0 4 9 O 7 2 8 O B 0 4 9 1 2 2 9 3 A0 5 8 2 0 3 3 1 B 0 5 8 8 8 3 5 2 A0 6 8 2 7 3 0 l B 0 6 9 0 l 31 0 AO 7 8 3 2 2 7 3 B 0 7 9 4 5 2 7 7 A0 8 8 4 2 2 4 O B 0 8 9 7 7 2 8 O AO 9 8 9 7 2 5 2 B 0 9 l O 1 4 2 5 7 A1 O 7 9 2 3 2 l B1 0 8 8 l 31 4 平均值8 3 3 5 2 8 3 7 平均值 9 0 9 1 3 1 7 3 注 1 试 验 方 法 标 准 1 拉 伸 强 度 GB T 5 2 8 2 0 0 9硫 化 橡胶或热塑性 橡胶拉 伸应 力应 变性 能 的测定 2 撕裂 强度 G B T 5 2 9 2 0 0 8硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 机械形变 如切割 打磨等操作 有关 还和试 前 的空气调 节条 件有一定 的关 系 试 样 的调节 期是指在即将试验前把试样停放到试验所需的 温度 湿度条 件 下 放 置 的过 程 按照 标 准 G B T 2 9 4 1 I S O 2 3 5 2 9中的 规 定 涉 及 到 橡 胶 试 样 调节 和试验 的标 准实 验 室 温度 和湿 度 其 条 件是 温 度 2 3 2 相 对 湿 度 5 0 1 0 温 度 2 7 0 o C 2 C 相 对 湿 度 6 5 1 0 后一个 标准条 件适用 于热 带和亚 热带 地 区 的实验 室 而 比对 试 验 的 标 准 条 件 为 2 3 c c 1 相对 湿 度为 5 0 5 试 样 调节 的 目 的是 让试 样 尽可 能 和标 准 环境 平衡 因而 合理 的做 法是试验 环境应 和调 节环 境条件相 同或 相 近 但 对实验 室 而 言 对 试 验 环境 规 定 温 湿 度 条件 比对调节 环境规 定温 湿度要 困难得 多 因 此 探讨 一种 低成本 的试样 调节 环境 无 疑可 以 节约 实验 室 的试 验 环境 成本 当然其 前 提 条件 应 是对试 验结 果没有 影 响或 影 响程度可 忽略不 计 表 2是一 组试样 经 2种 不 同调 节方 法所得 的试验结果对 比 试样均是经 1 6 h以上贮存 期模压而成的橡胶片 其中 A样为控制温度和 湿度 的调 节 方法 用 专用 的温湿 度箱 进 行 空气 调节 B样 为仅控 制温度 的调 节方 法 用一 般 的 干燥箱仪器进行空气调节 其余条件包括相同 序号 的试样 其均匀性 均 大致相 同 表 2不 同调节方法的试验结果 拉伸强度撕裂强度 试样 B 拉伸强度 撕裂强度 试样 A MP a N m r a MP a N mm Al 8 5 0 3 2 7 B1 8 7l 3 2 1 A 2 9 2 3 31 5 B2 9 2 O 3 1 8 A3 7 9 5 3 O 9 B3 8 O 2 3 1 3 A4 9 3 2 2 9 8 B 4 9 4 0 2 9 2 A5 7 9 O 2 7 2 B5 7 8 2 2 8 9 A6 7 2 7 2 8 O B 6 7 2l 2 6 9 A7 7 4 2 3 4 7 B 7 7 5 0 2 8 6 A8 l O 2 O 3 3 O B8 l O 1 2 3 3 3 A9 l O 1 6 3 O 3 B9 l O O 8 3 3 O A1 0 9 2 5 3 0 7 2 B1 0 9 2 4 2 9 3 A1 1 8 3 3 3 1 2 6 Bl l 8 4 5 3 0 9 2 Al 2 8 6 9 3 0 O O Bl 2 8 7 3 2 9 6 8 A1 3 7 3 6 2 6 5 8 Bl 3 7 2 0 2 7 O 9 A1 4 9 3 6 3 1 1 1 B1 4 8 9 8 3 O 8 9 Al 5 9 5 6 2 8 9 8 Bl 5 9 2 6 2 9 1 8 平均值8 7 0 3 0 4 5 平均值8 6 6 3 0 1 5 注 1 试 验 方 法 1 试 验 方 法 标 准 同 表 1 2 试样 调 节 方 法 时 间 1 6 h A样为 2 3 2 5 0 I 5 B样为 2 3 2 C 从表 2可 以看 出 控 制温 湿度 的 A样 与仅 控制 温度 的 B样 相 比 其试 验 结果 的差 异非 常 小 均 在 l 以 内 通 过 平 常 更 大量 的试 验 数 据也 可推 断出类 似 的结 论 2结 果 与讨 论 2 1 试样 制备 方法对试 验结 果的影 响 通过以上 的试 验及深入分析 可以得 出结 论 正确 的试 样 打 磨方 法应 该 是 经多 次 小心 进 行的 因为通过几次轻微打磨可使生热减至最 小 并 且每 次打 磨 的深 度 应 作一 定 的 限 制 一 般 每 次打磨 的最大 深度 规定 为 0 2 m m 属较 合 理 这样所得 的强 度结 果和 由模 压胶 片得 到的 理想结果可合理地进行对 比 当然 试样制备 的另一种有效方法是切割 尤其是要去掉较大 厚度的橡胶 切割方法对试样的性能影响显得 更有效而重要 但最终的厚度还是要靠打磨方 法 取得 2 2试 样调 节方法 对试验 结果 的影响 显 而易 见 对一 般 的橡胶物 理性 能试验 试 第 3 7卷第 6期 尤永谊 橡胶物理试验 中试样前处理对结果 的影响评估 2 9 样 调节 可 以仅 对 温 度 作 出 限定 通 常 湿 度 限定 并不 是 主要 的 以此类 推 对 一般 试 验 时 的环 境 条 件规 定 也 是 如此 即仅 规 定 温 度 有 必 要 时 而忽 略对 湿度 的规定 和不 必 要 的 限 制 这 样 可 以节 省实 验 室 不 必要 的成 本 浪费 大大 简 化试验过程 的操作步骤 尤其在大量的橡胶物 理 试 验 方法 标 准 中 对 试样 的调 节 和试 验 环 境 条件 的规定 对 不必 控制 的湿 度条 件大 可省 略 仅 规定 一定 的温 度来 进行 调节 和试 验 即可 或 者 对 试样 调 节 的温度 和 湿 度作 必 要 的 规定 而 在 普通 的大 气温 湿度 下进 行试 验 毕竟 对温 湿 度 有要求 的试验 调节 可在试 验成 本相 对较 小 的 温 湿 度箱 里 进 行 即可 而要 要 求试 验 条 件需 温 湿 度控 制 的环境 条件 需在成 本 相对较 高 的房 间 里 才能完 成 当然 试 样 调 节 的 温度 还 是 必 需 的 因为 一般 来 说 当温 度 发 生变 化 时 橡 胶 的 所 有 物理 性 能 在短 时 间 内都 会 发 生 变化 只是 变化 的程 度不 同而 已 3 结 论 综上 所述 在橡 胶物 理试 验 中 试 验 的前 处 理固然重要 但对检测人员而言 也必须在实践 中经 过 大量 的数 据 印证 通过 认 真 的分 析 和 总 结 把 握其 影 响试验 结果 的关 键要 素 才 能既 节 省人力 物 力 又 能 科 学 地 得 出 准 确 的 试 验 结 果 很 明显 人 们 总 是 希望 只要 可 能 就让 各种 试 验在 实 际成 品上 进 行 因 此 为 从 产 品 上取 得 试样 谨小 慎 微 地 制备 打 磨 方法 必 不可 少 再 者 为 了节 约试 验成 本 缩 短试 验时 间 提 高试验周期 可忽略的 湿度 调节条件也要考 虑 这点如果在标准制 修定时就能加以正确的 规定 便 更有 章 可 循 否 则 实 验 室就 得 制 定 切 实有 效 的检 验 指 导 书来 加 以规 范 总 之 科 学 的试 验 准确 的结 果是 实 验 室应 一 贯秉 持 的宗 旨 但如何使试验更为科学 需要检测人员在平 时积累大量的点滴经验 才能保证最终所 出具 的数 据结果 是 准确 可靠 的 参考 文献 1 R o g e r B r o w n P h y s i c a l T e s t i n g o f R u b b e r 4 t h E d M N e w Y o r k S p r i n g S c i e n c e B u s i n e s s M e d i a I n c 41 49 2 G B T 2 9 4 1 2 0 0 6 I S 0 2 3 5 2 9 2 0 0 4橡胶物 理试验 方 法 试样制备和调节通用程序 s 3 G B T 5 2 8 2 0 0 9硫化 橡胶 或 热塑 性橡 胶拉 伸应 力应变性 能的测定 S 4 G B T 5 2 9 2 0 0 8硫化 橡胶 或热 塑性 橡 胶撕 裂强 度 的测定 S 责任编辑 朱胤 收 稿 日期 2 0 0 9 1 1 2 5 As s e s s m e n t o f s ampl e pr e t r e a t m e nt o n t he r u bbe r p hy s i c a l t e s t r e s ul t s YOU Yo ng y i F u j i a n F o o t w e a r P r o d u c t Q u a l i t y S u p e r v i s i o n a n d I n s p e c t i o n C e n t e r Q u a n z h o u 3 6 2 0 0 C h i n a A b s t r ac t I n t h e r ub be r p hy s i c a l pe r f o r ma n c e t e s t t he s a mpl e pr e t r e a t m e nt c h a n g e s ha v e a d i f f e r e n t i mpa c t o n