橡胶检测
橡胶检测是保证橡胶制品质量和性能的重要环节,主要包括以下几个方面:
物理性能检测
- 硬度:采用硬度计对橡胶进行测试,如邵氏硬度计。
它反映了橡胶抵抗压入的能力,不同用途的橡胶制品对硬度有不同要求,例如,轮胎胎面橡胶硬度较高,以提供良好的耐磨性和支撑力,而密封橡胶件硬度则相对较低,以保证良好的密封性。
- 拉伸性能:通过拉力试验机对橡胶试样进行拉伸,测量拉伸强度、扯断伸长率等指标。
拉伸强度体现橡胶抵抗拉伸破坏的能力,扯断伸长率反映橡胶在断裂前的变形能力。
如天然橡胶具有较高的拉伸强度和扯断伸长率,适合用于制造需要高弹性和高强度的橡胶制品。
- 撕裂强度:使用撕裂试验机,测定橡胶抵抗撕裂破坏的能力。
撕裂强度对于橡胶制品在使用中抵抗裂口扩展的性能至关重要,像输送带、胶管等橡胶制品需要具备较高的撕裂强度。
化学性能检测
- 成分分析:运用红外光谱、气相色谱 - 质谱联用等技术,确定橡胶的主体成分、添加剂(如硫化剂、促进剂、防老剂等)的种类和含量。
成分分析有助于控制橡胶产品质量,优化配方,例如,通过检测发现橡胶中防老剂含量不足,可及时调整配方,提高橡胶制品的耐老化性能。
- 橡胶烃含量测定:采用化学分析方法,如热解重量分析法等,测定橡胶中橡胶烃的含量。
橡胶烃含量直接影响橡胶的性能,如天然橡胶中橡胶烃含量较高,其弹性、强度等性能较好。
- 硫化特性分析:利用硫化仪测定橡胶的硫化特性,包括硫化时间、硫化温度、硫化压力等参数。
了解硫化特性对于控制橡胶制品的生产工艺,保证产品质量一致性非常重要,例如,根据硫化特性曲线可以确定最佳硫化时间和温度,使橡胶制品达到最佳的性能。
耐老化性能检测
- 热老化试验:将橡胶试样置于高温环境中(如70℃、100℃等),经过一定时间(如24小时、48小时等)后,检测其物理性能、化学性能的变化,评估橡胶的热老化性能。
热老化性能好的橡胶在高温环境下能保持较好的性能稳定性,适用于高温环境下使用的橡胶制品,如汽车发动机周边的橡胶密封件。
- 臭氧老化试验:将橡胶试样暴露在含有臭氧的环境中,观察其表面是否出现龟裂、变硬、变脆等现象,评价橡胶的耐臭氧老化性能。
耐臭氧老化性能对于户外使用的橡胶制品至关重要,如橡胶电线电缆护套、橡胶密封圈等,需具备良好的耐臭氧老化性能,以延长使用寿命。
- 紫外线老化试验:通过紫外线老化试验箱,模拟阳光中的紫外线对橡胶的照射,检测橡胶在紫外线作用下的性能变化,如颜色变化、力学性能下降等。
对于户外使用的橡胶制品,如橡胶防水卷材、橡胶遮阳帘等,紫外线老化试验能评估其耐候性。
其他性能检测
- 压缩永久变形:将橡胶试样在一定温度下压缩一定时间后,测量其去除载荷后的永久变形量。
压缩永久变形反映了橡胶在长期压缩状态下的弹性保持能力,对于橡胶密封件、减震橡胶等产品,该性能直接影响其使用效果和寿命。
- 耐磨性:使用耐磨试验机,如阿克隆磨耗试验机、DIN磨耗试验机等,测试橡胶的耐磨性能。
耐磨性是衡量橡胶制品使用寿命的重要指标,如轮胎、橡胶鞋底等产品需要具备良好的耐磨性,以保证在使用过程中不易磨损。
- 透气性和透水性:对于一些特殊用途的橡胶制品,如橡胶气球、橡胶防水膜等,需要检测其透气性和透水性。
通过专门的透气仪、透水仪等设备进行测试,以满足产品的特定使用要求。
除了上述提到的橡胶检测方面,以下还有一些其他相关的重要检测内容:
动态力学性能检测
- 动态力学分析(DMA):通过DMA测试,可以得到橡胶材料在不同频率、温度下的储能模量、损耗模量和损耗因子等参数。
这些参数能够反映橡胶的粘弹性行为,对于研究橡胶的动态力学性能、分析其在振动、冲击等动态载荷下的响应以及评估其作为减震、隔音材料的性能具有重要意义。
例如,在汽车悬挂系统中使用的橡胶减震元件,需要通过DMA测试来优化其配方和结构,以提供良好的减震效果和乘坐舒适性。
- 疲劳性能测试:利用疲劳试验机对橡胶试样施加循环载荷,模拟橡胶制品在实际使用中的受力情况,考察橡胶在反复变形过程中的性能变化,如出现裂纹、强度下降等现象,从而评估橡胶的疲劳寿命。
对于承受动态载荷的橡胶制品,如轮胎、橡胶弹簧等,疲劳性能是关键指标之一,直接关系到产品的可靠性和安全性。
电学性能检测
- 体积电阻率和表面电阻率测试:使用高阻计等仪器测量橡胶的体积电阻率和表面电阻率,这两个参数反映了橡胶的导电性能。
对于一些特殊用途的橡胶,如用于电子设备绝缘的橡胶部件,需要具有高电阻率以保证良好的绝缘性能;而对于导电橡胶,如用于电磁屏蔽的橡胶制品,则需要具有较低的电阻率以实现导电功能。
- 介电常数和介质损耗因数测试:通过介电测量仪测定橡胶在交变电场下的介电常数和介质损耗因数。
介电常数反映了橡胶在电场中的极化能力,介质损耗因数则表示橡胶在电场作用下能量损耗的程度。
这些参数对于橡胶在电气绝缘、电容器等领域的应用具有重要意义,例如,在制造高压电缆绝缘层时,需要选择介电常数和介质损耗因数合适的橡胶材料,以减少电能损耗和提高绝缘性能。
阻燃性能检测
- 垂直燃烧测试:将橡胶试样垂直放置,点燃其一端,观察试样的燃烧情况,如燃烧速度、是否有滴落物等,根据相关标准评定其阻燃等级。
垂直燃烧测试是评估橡胶阻燃性能的常用方法之一,对于在建筑、汽车内饰等领域使用的橡胶制品,要求具有一定的阻燃性能,以提高消防安全。
- 氧指数测试:通过氧指数仪测定橡胶在不同氧浓度环境下的燃烧情况,确定其氧指数值。
氧指数是衡量橡胶材料燃烧难易程度的指标,氧指数越高,说明橡胶越难燃烧,阻燃性能越好。
在一些对防火要求较高的场合,如飞机内饰、矿井设备等,需要使用高氧指数的橡胶材料。
环保性能检测
- 有害物质限量检测:采用化学分析方法,检测橡胶中是否含有重金属(如铅、镉、汞等)、多环芳烃(PAHs)、邻苯二甲酸酯类等有害物质,并测定其含量是否符合相关环保标准和法规的要求。
随着环保意识的提高,橡胶制品在生产和使用过程中的环保性能越来越受到关注,对于出口产品,更需要满足国际上严格的环保标准,以避免贸易壁垒。
- 气味检测:通过嗅觉评价或仪器分析等方法,对橡胶制品的气味进行检测和评价。
橡胶制品在生产过程中可能会残留一些挥发性有机物,产生难闻的气味,影响产品的使用体验和室内空气质量。
对于汽车内饰、家居用品等领域使用的橡胶制品,气味控制是一个重要的质量指标,需要采取相应的措施降低气味等级,提高产品的环保性能和舒适性。