橡胶性能测试方法标准介绍样本.doc

ASTM名称号：D429-81（再次同意1993）e1橡胶性能测试方法标准刚性基体粘着力测试1 本标准以固定号D-429发行，其后面数字指是最先采取年份，括号内数据是最新一次同意。e指是最新一次同意后有所改变。e1注第56段keywords,在1993年6月增加该部分1. 范围1.1这些测试方法包含刚性材料和橡胶静态粘接强度测试步骤（在大多数情况下）方法A橡胶件装配在两平行金属板内方法B90剥离测试橡胶件装配在一金属板上方法C圆锥体样品橡胶和金属粘着力测量方法D粘着力测试硫化后（PV）金属橡胶粘着力测试方法E90剥离测试橡胶油罐衬里装配到一金属板上1.2因该测试标准可能还利用于其它刚性材料，这么材料是常规而不是例外。基于这个原因，在该标准中我们用“metal”（金属）而不用“rigid material”（刚性材料）。1.3 SI中数值为标准值，而括号内数值为参考值。1.4 该标准在使用时安全性能方面并未要求面面俱到。该标准使用者在使用前有责任确定一个适宜安全和健康条例和利用守则。2. 参考文件2.1 ASTM标准B117用于盐雾试验仪器2D395橡胶性能测试方法压缩装置D412硫化橡胶、热塑橡胶、热塑性塑料弹性体张力测试方法3 D413橡胶性能测试方法韧性基体粘着力3D471橡胶性能测试方法液体影响3D572橡胶性能测试方法抗热抗氧化3D573橡胶测试方法空气老化箱中退化3D1149橡胶退化测试方法在臭氧室里表面裂缝3D3182橡胶材料，设备和混炼步骤试制标准硫化样件3D3183从产品中取出测试目标橡胶标准3D3491油箱和套管衬里硫化橡胶测试方法4E4 测试机认可生效条例G23非金属材料有水/无水露光仪器操作（炭精电弧类型）3. 意义及使用3.1依据标准条件下在试验室制成用于开发提供数据样件命名这些测试方法。经过部分小更正，方法A，B ，C，D和E也用于在适宜测试样品设计许可时取得比较粘接力测试值。方法A，B，C，D（在橡胶用于减震目标时）很多产品上。方法A橡胶件装配在两平行金属板内4. 意义及使用4.1 方法A用于在使用者认为该设计更能反应实际产品和控制测试结果已经确定时来确定粘接值。样品也可能用于不一样技术处理和多种粘接系统有效性测试。5. 粘接破坏专业术语5.1 R指橡胶内粘接破坏5.2 RC指粘接破坏在橡胶界面粘合剂上5.3 CP指在初粘合剂外界面粘接破坏5.4 M指在金属初粘合剂界面粘接破坏注1 例：能够从下面例子中估计出不一样类型粘接破坏所占百分比：R-50,RC-50指大约有50%橡胶粘接破坏，另50%粘接破坏在橡胶表面粘合剂上。R-25，RC-25，M-50指3种类型粘接破坏，M指是有50%粘接破坏在金属界面上。6. 设备6.1 测试机张力测试机符合E4要求，用于粘接力强度测试。测试机移动头以0.400.04mm/s(1.00.1in./min)。测试机有统计仪器统计整个测试过程中力。小于40KN测试机在大多数情况下全部适合。6.2夹具固定器使用取决和样品类型，但在测试过程中全部情况下全部会用到球形座来许可载荷中央适宜位置。图1例举了装配粘接力经典测试。特殊试验室样品经过图2所表示金属件螺纹柱固定，但从产品中取出样品夹具图3所表示。7. 标准测试样品7.1标准测试样品包含一橡胶圆柱3.20.1mm(0.1250.005in.)端面积为 12505mm2 或2.00 0.01in2 （直径为39.9 0.1mm）( 1.579 0.005in)附在表面最小厚度为9.5mm(0.37in)金属片板上，和橡胶圆柱直径相同。金属板表面光滑平整便于在样品中平行。圆柱体避免了锋利边缘，也利于推力平均分布。 注2我们认为面积为1250mm2(2in2)测试样品为参考目标标准，许可使用625 mm2(2in2)面积，所以能够一次准备和硫化样品。测试样品直径为28.210.02 mm（1.1290.001 in）,未硫化件截成大约直径是24 mm（15/16 in）厚度大约为5 mm（3/16 in）（大约大于总体积10%）8. 标准样件试验室里准备 8.1按8.2到8.6所述，在试验室进行开发和控制标准测试样件。 8.2用SAE NO.10207轧制钢加工圆形标准件。然而，若是关键尺寸也可用其它金属。在任何粘接力测试方法下，测试件表面全部应是洁净平整。 8.3将非硫化橡胶件切成直径大约是35mm(11/8in.)厚度大约为5 mm(3/16in.)，方便在硫化时橡胶和金属间有最大压力（见图2）。根据测试方法对粘接表面进行处理。8.4将骨架和橡胶放入橡胶模内。经典模具和测试样件图4所表示。图2说明了装配测试方法。硫化后金属边橡胶大约为0.039mm(0.015in.)来降低在测试期间骨架利边将橡胶撕裂。在硫化之前，确保粘接表面无灰，无杂质，干燥。勿用手触摸骨架及橡胶表面。8.5在控制温度，要求时间内进行液压硫化。依据橡胶成份确定硫化时间和温度。硫化过后，在样品冷却之前取出样品避免粘接表面产生应力。8.6硫化过后，在测试前样品最少在温度为232（73.43.6F）条件下储存16小时。9. 从产品中取出测试样品9.1对于比较粘接力测试样品，有必需选择结构为两平行骨架内有橡胶样品。从产品中取出筒形外圆铣刀样品和为适应大小要求而磨制表面须无缺点，方便在张力测试时无橡胶破损。9.2对于常规产品测试，有时有必需测试不一样大小和形状样品而非标准样品。在这么情况下，测试方法和9.1所述类似，但可靠测试结果不应标准测试样品测试结果相比较。10. 步骤10.1从产品中取出测试样品图1安装在测试机上，小心安装和调整使得张力平均分布。在橡胶撕裂之前在要求速度情况下对样品施加固定张力载荷。在失败时统计下总施加压力。10.2在橡胶撕裂情况下不测量粘接强度，但比橡胶本身强度要大。根据第5段专业术语统计下失败类型。评定并统计下不一样类型失败所占百分比。11. 计算11.1用帕斯卡或重击力/平方英寸统计下粘接值，然后划分张力引发失败或计算出原粘接面积分离来计算。若橡胶出现斯裂现象，我们认为粘接力比统计要大。12. 汇报12.1汇报须包含以下内容，最好是以表1形式统计粘接力测试数据单：12.1.1根据11段计算测试结果，12.1.2全部观察和统计数据全部包含所包含测试样件号码，12.1.3种类符号或失败种类和评定出不一样失败类型所占百分比，（第10段）12.1.4样品描述包含粘接测试方法，若知道话，应注明产品是从试验室中做还是从产品中取出。12.1.5测试样品尺寸（仅和相同大小形状样品相比较）。12.1.6若知道还须注明生产或硫化日期，12.1.7若知道还须注明硫化时间和温度，12.1.8测试室内温度，12.1.9测试日期13. 正确度和偏差13.1在试验室内测试和在试验室里得出正确数据。方法B90剥离测试橡胶件和一金属板装配情况14意义和使用14.1该测试目标是确定橡胶金属粘接强度。经过对从金属面分离橡胶所需力来得出测试结果。所得出数据表明在90情况下分离橡胶所需粘接强度。测试为开发和控制橡胶成份和粘接测试方法，它还为不一样类型粘接技术和测试提供筛选。 注3许可使用45进行分离，但假如用此方法也应统计，假如没出现这么统计，我们认为使用是90分离。推出角度若为45，这只说明仪器设计成该类型橡胶和金属面角度为45。试验表明由45而非90所取得更低力，而且更靠近粘接表面。15.粘接破坏专业术语15.1 R指橡胶内粘接破坏15.2 RC指粘接破坏在橡胶界面粘合剂上15.3 CP指在初粘合剂外界面粘接破坏15.4 M指在金属初粘合剂界面粘接破坏注4 例：能够从下面例子中估计出不一样类型粘接破坏所占百分比：R-50,RC-50指大约有50%橡胶粘接破坏，另50%粘接破坏在橡胶表面粘合剂上。R-25，RC-25，M-50指3种类型粘接破坏，M指是有50%粘接破坏在金属界面上。16.设备16.1测试机根据6.1所述方法D412测试粘接强度。测试机头恒速度为0.830.08mm/s(20.2in./min)16.2装置将样品固定到机器上部任何适宜装置，也可能用于在测试期间引发分离推力方向（尽可能垂直到90），也就是说，和顶部固定装置成90角。测试装置图5所表示（包含上部便于测试装置）。16.3夹具任何适宜夹具只要不溜或弄损橡胶全部可使用。图5夹具便于测试。17.标准测试样品17.1标准测试样品包含厚度为6.30.1mm（0.2500.005in.） 宽度为250.05 mm(1.0000.002 in.）,长度为125 mm橡胶条粘接到厚度为1.60.1mm（0.0620.004in.）宽度为250.05 mm(1.0000.002 in.）,长度为601 mm（2.360.04in.）金属条。测试样品剥离为25/25mm(1/1in.)大约在金属中央地位图6所表示。 注5在厚度为1.6 mm(0.062in.)金属片在测试时永久变形，能够在供方和买放协商同意情况下用更厚点金属片。18.测试样品准备18.1 根据18.1.1和18.1.6所述准备样品。18.1.1如17部分所述矩形样品标准尺寸金属件根据测试粘接方法还需研究决定。用压力敏感粘接带包两端，便于17部分所述面积可供粘接。18.1.2将橡胶厚片切成适合模具大小，厚度大约为8mm(0.3in.)，这么在硫化时金属和橡胶就有最大压力粘接在一起（见图6）。和金属件纵轴平行内模尺寸为125 mm(5in.)。金属件横轴边尺寸可依据硫化件数量改变。这将为固定夹具橡胶条留有足够位置。根据测试方法清洗橡胶待粘接表面在研究过程中。18.1.3图6所表示放骨架和橡胶供硫化，将骨架放在橡胶旁，放入装置内，将金属件放入模腔内。根据测试方法进行硫化，确保待硫化件表面洁净，干燥，无灰尘，无杂质。18.1.4在控制温度，要求时间内进行液压硫化。依据橡胶成份确定硫化时间和温度。硫化过后，在样品冷却之前取出样品避免粘接表面产生应力。18.1.5硫化过后，在测试前样品最少在温度为232（73.43.6F）条件下储存16小时。18.1.6从各自中取出供测试样品。这通常见剪刀，小刀或其它适宜器具。样品表面用砂带磨光使得橡胶和金属表面齐平（注释6）。注意不要过分加热金属和橡胶件，在公差范围外不许可减小样品宽度。 注6现在试验结果表明已磨光和未磨光样品测试结果不一样之处能够忽略不计，因为金属件粘接表面不是特地准备，面积为1.5mm(0.06in.)不关键。19.步骤19.1将样品中心对称地置于固定夹具内（注释7），图5所表示。在利用载荷之前，用锋利小刀从金属中剥离大约为2mm(0.08in.)橡胶（注释8）。将金属片放入夹具内，在速度为50 mm(2.0in.)/min加一个稳定载荷直到剥离已完成。使用亲手统计粘接值（在整个测试样品中）。 注释7该样品适合于任何粘接破坏相关环境原因确实定。样品可能暴露在无应力或在恒相对低粘接应力条件下。提议利用下面ASTM环境标准之一。所利用以下：D471 D572 D573 D1149 准则G23，方法B117。假如环境不用于上述条件，应全方面叙述。这也包含露置时时间，温度等。 注释8从金属片上剥离橡胶，在需要情况下来观察粘接强度而非抗撕裂强度。20.计算20.1 用牛顿/毫米或宽度英寸/重击力来计算粘接力值。21.汇报21.1汇报应包含以下几点：21.1.1根据20部分方法记算值，21.1.2全部观察到和统计下数据，21.1.3种类符号或失败种类和评定出不一样失败类型所占百分比，（第15 段）21.1.4样品描述包含确保粘接方法样品描述，21.1.5若知道还须注明生产或硫化日期，21.1.6若知道还须注明硫化时间和温度，21.1.7测试室内温度，21.1.8测试日期22.正确度和偏差22.1在试验室内测试和在试验室里得出正确数据。 方法C圆锥体样品橡胶和金属粘着力测量23意义和使用23.1测试方法适适用于标准条件下试验室内生产测试样件（如零件，特定橡胶制品）为开发和控制测试方法提供合理数据。当用于橡胶粘接到钢性支撑件时，测试方法不包含支撑件，高模数材料（因横向尺寸引发低刚度），比如橡胶和金属丝，薄片硫化一起。因锥形端应力，测试件特定结构使得在大多数情况下橡胶和锥形体分界表面粘接破坏。24粘接破坏专业术语24.1用下面一个或多个标识统计不一样类型粘接破坏：24.2 R指橡胶内粘接破坏24.3 RC指粘接破坏在橡胶界面粘合剂上24.4 CP指在初粘合剂外界面粘接破坏24.5 M指在金属初粘合剂界面粘接破坏注9 例：能够从下面例子中估计出不一样类型粘接破坏所占百分比：R-50,RC-50指大约有50%橡胶粘接破坏，另50%粘接破坏在橡胶表面粘合剂上。R-25，RC-25，M-50指3种类型粘接破坏，M指是有50%粘接破坏在金属界面上。25仪器25.1测试机符合E4要求张力测试机用于测量粘接强度，在机器上端以0.830.08mm/s(2.00.2in/min)速度移动。在测试结果中测试力单位为牛顿或重击力。在大多数情况下适适用小于40KN或10000ibf测试机。25.2夹具测试机上夹具类型取决于样品类型，全部夹具全部有球形座使得测试时加载产品处于中心适宜位置。这些夹具能够分两类：（1）简单镶套（有槽）夹具来固定锥形样品，（2）有防松螺母螺纹螺栓。能够用来固定装置。26.标准测试样品26.1标准测试样品包含和两锥形金属件硫化橡胶件。测试样品直径为250.5 mm(1.000.2min)，金属末端间距离为11.51.2 mm(0.450.05min)。测试样品见图7，锥形体最大半角为451，顶端磨光半径不能大于0.08mm(0.03in.) 注释10理论上说，末端件高度为任意高度。图7中测试件对模具和测试大小正适宜。27.标准测试样品试验室准备27.1标准测试样品为两圆锥体刚性件（末端为锥形）。圆锥体橡胶和锥体末端硫化在一起，根据27.1.127.1.7准备试验室样品。27.1.1从轧制钢（符合SAE NO10207或SAE NO1010）选择锥体金属件加工。然而，其它刚性材料在符合关键尺寸时使用（能确保能够和其它刚性材料硫化成型）。确保在进行粘接测试锥形表面测试方法。27.1.2在传动模中进行样品硫化。图8为6个模腔传动示意图，未硫化橡胶件厚度大约为20mm(0.8in.)直径为110 mm(4.3in.)。足够储存橡胶用于填充模具，填充模腔后橡胶有剩下。27.1.3将锥形末端要研究待硫化表面清理洁净。仅在要进行硫化表面涂黏合剂。27.1.4将刚性件和橡胶件放入预热模具中供硫化。27.1.5在要求时间、温度、压力条件下进行硫化。有必需在模具周围罩上罩子来保持硫化时温度。27.1.6硫化后，在测试之前，将待测试样品在温度为232（73.43.60F）最少贮存16小时。27.1.7图8展示了模具，未硫化件，硫化后测试样品，涂了黏合剂锥形体。28步骤28.1用适宜夹具将测试样品固定到测试机上。小心安装和调整使得张力平均分布。在橡胶撕裂之前在要求速度情况下对样品施加固定张力载荷。在失败时统计下总施加压力。根据第24段专业术语统计下失败类型。评定并统计下不一样类型失败所占百分比。29计算29.1在产生粘接破坏时统计粘接值。若粘接破坏在橡胶内，我们认为粘接值比统计要大。30.汇报30.1汇报须包含以下几点，尤其是表1粘接数据单上统计：30.1.1橡胶材料类型和代码，30.1.2硫化时间和温度，30.1.3所使用金属件和刚性件及表面准备，30.1.4黏合剂和稀释30.1.5每个测试件粘接值，30.1.6粘接失败类型和所占百分比，30.1.7硫化日期和测试日期，30.1.8测试室温度。31.正确度和偏差31.1在试验室内测试和在试验室里得出正确数据。32.硫化金属件回收利用32.1能够经过一般煅烧或化学制剂剥离方法利用硫化过金属件。物理或化学处理过表面全部须经过再次清洁表面。在回收利用时锥形锋利边会减小。这就影响了测试结果再现性，必需仔细将锥形锋利半径重新确定成0.08mm(0.03in.)。方法D粘着力测试硫化后（PV）金属橡胶粘着力测试33.意义及使用33.1该标准内方法A B C适适用于橡胶和骨架在硫化时成型形成粘接强度。方法D则用于橡胶在硫化过后形成粘接强度。在橡胶工业中，这就包含到后道硫化粘接。33.2在测试过程中，已硫化圆盘（两端涂黏合剂）和两金属片装配。将金属橡胶件在要求压力时间温度情况下放在夹具上夹具在烘箱内加热。33.3在进行轴向撕裂测试时取得橡胶金属粘接值。统计下撕裂力和粘接破坏类型。34.仪器34.1 测试机张力测试机符合E4要求，用于粘接力强度测试。测试机移动头以0.830.08mm/s(2.00.2in./min)。测试机有统计仪器统计整个测试过程中力。在此处适适用最少为40KN（1000lbf）测试机。34.2夹具测试机上夹具类型取决于样品类型，全部夹具全部有球形座使得测试时加载产品处于中心适宜位置。这些夹具能够了解为图1 和3及方法A中5.2所述夹具。34.3图9（外钢板）和图10（中校准钢板）所表示，橡胶金属硫化时模具图。将压缩装置控制在10.00.1%中校准钢板经过两个螺栓，垫圈，螺母固定外钢板上。将金属件压缩到橡胶件后将螺栓拧紧。35.标准测试样品35.1根据测试方法D395准备硫化样品。参考D395测试方法第6部分。35.2该标准测试样品和第6部分方法A完全相同。36.标准测试样品准备36.1 将硫化测试样品放在适宜开口篮中，和（有全氯乙烯）除油脂水蒸气接触，但不超出5分钟。取出橡胶测试样品，在标准试验室温度232风干最少30分钟。此处必需是无灰尘区，最好相对湿度偏低。36.2用不含软布纸毛巾吸收矿物油，（用石脑油喷涂），在洁净表面涂层。擦拭待硫化橡胶表面几次，除去表面杂质。空气干燥样品最少15分钟后，在温度为70流动空气烘箱内二道干燥样品10分钟。从烘箱中取出样品，在进行涂层之前将样品放在标准试验室温度为232环境内最少30分钟。36.3将样品浸入适宜装配油内，深度稍超出表面。将样品取出让油滴5分钟后进行装配。36.4根据图11进行装配测试样品。拧紧件间隔装置自动产生所要求压缩。36.5将测试样品放在温度为150烘箱内6010分钟，或由黏合剂供给商提议要求时间和温度。从烘箱内取出样品在自来水下冷却20分钟。冷却过后，拆取测试样品，在测试之前温度为232条件下储存部分测试样品。37.步骤37.1用适宜装置或夹具将样品装配到张力测试机上。在样品完全破坏之前加载力。根据本标准第3部分方法A粘接破坏专业术语统计粘接破坏类型。38.计算38.1在产生粘接破坏时用帕斯卡或重击力/平方英寸统计粘接值。若粘接破坏在橡胶内，我们认为粘接值比统计要大。39.汇报39.1汇报须包含以下几点，尤其是表1粘接数据单上统计：39.1.1橡胶材料类型和代码，39.1.2粘接装配准备，硫化时间和温度，39.1.3所使用金属件和刚性件及表面准备，39.1.4黏合剂和稀释39.1.5所利用方法，39.1.6用帕斯卡或重击力/平方英寸统计粘接值39.1.7粘接失败类型和所占百分比，39.1.8测试日期，40.正确度和偏差40.1在试验室内测试和在试验室里得出正确数据。 方法E90剥离测试橡胶油罐衬里装配到一金属板上41.意义和使用41.1该测试目标是用来确定橡胶油罐衬里在实际利用类似情况下粘接强度。经过从金属板上剥离橡胶得出粘接值。所得出数据指出橡胶条和金属成90剥离测试。测试数据为开发和控制橡胶金属件提供有价值数据。它也为多种不一样粘接剂、技术测试提供筛选。42.粘接破坏专业术语42.1 R指橡胶内粘接破坏42.2 RC指粘接破坏在橡胶界面粘合剂上42.3 CP指在初粘合剂外界面粘接破坏42.4 M指在金属初粘合剂界面粘接破坏注11 例：能够从下面例子中估计出不一样类型粘接破坏所占百分比：R-50,RC-50指大约有50%橡胶粘接破坏，另50%粘接破坏在橡胶表面粘合剂上。R-25，RC-25，M-50指3种类型粘接破坏，M指是有50%粘接破坏在金属界面上。43.静态重量方法（SM）43.1 仪器：43.1.1静态重量方法仪器包含支撑架、测试夹具、校准重量机和重量承载器。43.1.2在测试过程中支撑架有足够大高度许可夹具自由悬置样品。43.1.3图12为有支撑架、测试夹具、校准重量机和重量承载器及测试样品照 片。44.标准测试样品44.1标准测试样品图13所表示。宽度为250.05mm(1.0000.002in.)橡胶条装在金属片中心位置上。整个测试样品宽度为25 mm，面积约为1503 mm（6.00.15 in.）。黏合剂一端用大约长度为25 mm（1 in.）压力敏感带盖住。45.标准试验室样品准备45.1标准试验室样品准备如45.1.145.1.4所述。45.1.1根据供给商提供方法准备热轧钢，软黑碳钢。金属板面积大约为150 mm（6 in.）厚度最少为3.4 mm（0.13 in.）黏合剂一端用大约长度为25 mm（1 in.）压力敏感带盖住。 注释12在测试期间若3.18mm(0.135in.)时产生永久变形，提议使用更厚点金属片。类似，有供方和买方同意后选定不一样等级钢。45.1.2将厚度为6.30.5mm(0.250.02in.)未硫化橡胶放在金属表面。注释13其它橡胶测量依据实际油箱衬里使用（若测试汇报中含有这点）。45.1.3根据橡胶油箱衬里生产商提议进行硫化；也就是说，按提议时间温度压力情况下由排出蒸汽，蒸汽压力或化学制剂进行硫化。45.1.4硫化过后，在温度为232（73.43.60F）最少贮存16小时。图9所表示切25mm宽度橡胶条。46步骤46.1在盖住端用手将待测试样品分开，为试验夹具留足够空间。将金属板放到支撑架上，在分开端用夹具夹住样品。在整个测试期间在运动速度为0.4mm/s(1in./min)前将样品放入夹具并加载要求载荷。47.加工方法47.1仪器47.1.1测试机6.1部分所述测试方法D412机器将用于测量粘接强度。测试机恒移动速度为50mm(5.0in./min).47.1.2装置将样品固定到机器上部任何适宜夹具全部会为分离提供方向，和顶部固定装置尽可能成90角。测试装置图5所表示（包含上部和使测试简单化设备）。47.1.3夹具只要不撕裂或弄损橡胶适宜夹具全部可利用。48.标准测试样品48.1参考44.1和静态重量方法相同。49.试验室标准样品准备49.1参考45.145.1.4（和静态重量方法相同）。50.步骤50.1将测试样品（注释14）对称放在装置夹具内，边缘对着操作者（图5所表示）。在进行载荷之前，用锋利小刀（注释15）将橡胶从骨架中剥离，大约2mm(1/16in.)处。在速度为50 mm(2.0in.)/min进行稳定加载直到完全破坏。