GB∕T 39693.3-2021 硫化橡膠或熱塑性橡膠 硬度的測(cè)定 第3部分：用超低橡膠硬度(VLRH)標(biāo)尺 測(cè)定定試驗(yàn)力硬度

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ICS83.060

G40

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T39693.3—2021/ISO48-3：2018

硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測(cè)定

第3部分：用超低橡膠硬度(VLRH)標(biāo)尺

測(cè)定定試驗(yàn)力硬度

Rubber,vulcanizedorthermoplastic—Determinationofhardness

Part3:Dead-loadhardnessusingtheverylowrubber

hardness(VLRH)scale

(ISO48-3:2018,IDT)

2021-03-09發(fā)布 2021-10-01實(shí)施

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GB/T39693.3—2021/ISO48-3：2018

I

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GB/T39693((硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測(cè)定》擬分為以下9個(gè)部分：

一第1部分:介紹與指南；

一第2部分：國(guó)際橡膠硬度(10IRHD-100IRHD)；

一第3部分:用超低橡膠硬度(VLRH)標(biāo)尺測(cè)定定試驗(yàn)力硬度；

一第4部分:用邵氏硬度計(jì)法(邵爾硬度)測(cè)定壓人硬度；

一第5部分:用便攜式國(guó)際橡膠硬度計(jì)法測(cè)定壓人硬度；

一第6部分：用IRHD法測(cè)定膠輥的表觀硬度；

一第7部分:用邵氏硬度計(jì)法測(cè)定膠輥的表觀硬度；

一第8部分:用趙氏(P&J)硬度計(jì)法測(cè)定膠輥的表觀硬度；

一第9部分：硬度計(jì)的校準(zhǔn)和驗(yàn)證。

本部分為GB/T39693的第3部分。

本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。

本部分使用翻譯法等同采用ISO48-3：2018?硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測(cè)定第3部分：用超低橡膠硬度(VLRH)標(biāo)尺測(cè)定定試驗(yàn)力硬度》。

與本部分中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)文件如下：

—GB/T2941—2006橡膠物理試驗(yàn)方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序(ISO23529:2004,IDT)—GB/T25269—2010橡膠試驗(yàn)設(shè)備校準(zhǔn)指南(ISO18899:2004,IDT)

本部分由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。

本部分由全國(guó)橡膠與橡膠制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)通用試驗(yàn)方法分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC35)歸口。本部分起草單位:廣東省計(jì)量科學(xué)研究院、德商博銳儀器(上海)有限公司、工鏈(寧波)信息科技有限公司、新綸科技(常州)有限公司、廣東皇冠膠粘制品有限公司、賽輪集團(tuán)股份有限公司、北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司。

本部分主要起草人：胡主寬、陳明華、沈世龍、陳志光、譚智學(xué)、王誠(chéng)、岳威、丁玉蘭、李春雷、李健雄、張偉、謝君芳、孫斯文。

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本文件中規(guī)定的硬度試驗(yàn)方法是對(duì)國(guó)際橡膠硬度標(biāo)尺（ISO48-2）中硬度為35IRHD以下的橡膠更具辨識(shí)度的替代方法。軟橡膠邵氏硬度計(jì)A0標(biāo)尺法在ISO48-4中給出。這些方法的典型應(yīng)用包括低模量支座、軟輥外層橡膠以及印刷用橡膠。

圖1所示為ISO48-2標(biāo)準(zhǔn)中IRHDN和IRHDL硬度范圍與本部分中VLRH硬度范圍的比較。這些方法的主要區(qū)別在于球形壓頭的直徑和壓人力的大小，可根據(jù)特定的用途選擇合適的方法。

10 20 3035

TRHDL

30 40 50 60 70 80 90 100

1

IRHDN

1

VLRH

20 40 60 80

圖1不同橡膠硬度測(cè)試方法測(cè)量范圍的比較

11

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硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測(cè)定

第3部分：用超低橡膠硬度(VLRH)標(biāo)尺

測(cè)定定試驗(yàn)力硬度

1范圍

GB/T39693的本部分規(guī)定了一種使用超低橡膠硬度(VLRH)標(biāo)尺測(cè)定超軟硫化橡膠或熱塑性橡膠定試驗(yàn)力硬度的方法。

球形壓頭壓人的深度與VLRH標(biāo)尺呈線性關(guān)系。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

ISO48-9：2018硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測(cè)定第9部分:硬度計(jì)的校準(zhǔn)和驗(yàn)證(Rubber,vulcanizedorthermoplastic—Determinationofhardness—Part9:Calibrationandverificationofhardnesstesters)

ISO18899橡膠試驗(yàn)設(shè)備校準(zhǔn)指南(Rubber一Guidetothecalibrationoftestequipment)

ISO23529橡膠物理試驗(yàn)方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序(Rubber一Generalproceduresforpreparingandconditioningtestpiecesforphysicaltestmethods)

3術(shù)語(yǔ)和定義

本文件中未列出術(shù)語(yǔ)和定義。

ISO和IEC設(shè)立術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，以供標(biāo)準(zhǔn)化之用，網(wǎng)址如下：

IEC電工百科(IECElectropedia):/；

ISO在線瀏覽平臺(tái)(ISOOnlinebrowsingplatform):/obp0

4試驗(yàn)原理

本硬度測(cè)試包括在較小的接觸力和較大的總力作用下測(cè)量球形壓頭壓人橡膠表面的壓痕深度差值。根據(jù)這一差值，“超低橡膠硬度”(VLRH)值可通過(guò)表A.l(見(jiàn)附錄A)或基于該表繪制的曲線獲得，或者通過(guò)由該表計(jì)算而來(lái)并安裝在壓人深度測(cè)量裝置上的標(biāo)尺直接讀取。

5儀器

儀器的主要部件如下，適合的尺寸和力值見(jiàn)表10詳細(xì)信息參見(jiàn)參考文獻(xiàn)［3］和［4］。

5.1垂直導(dǎo)向壓桿

可垂直移動(dòng)的壓桿，下端是一個(gè)剛性球或球形表面，壓桿的支承裝置可使其在施加接觸力之前，剛

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性球最下端稍高于環(huán)形壓足的基準(zhǔn)面。

5.2對(duì)壓桿施加接觸力和壓入力的裝置

作用力包括壓桿和與其相連的附件重量，以及一切可能作用于壓桿的彈簧力，以使其實(shí)際施加于壓桿球端的力符合規(guī)定。

5.3測(cè)量由壓入力產(chǎn)生的壓桿壓入深度増量的裝置

以毫米為單位時(shí)的最大不確定度0.001mm，或者直讀VLRH數(shù)值時(shí)可獲得至少0.5VLRH的分辨力。

5.4環(huán)形平底壓足

垂直于壓桿軸線，并有一個(gè)使壓桿通過(guò)的同心圓孔。壓足放在試樣上，壓足與測(cè)量壓人深度的裝置為剛性連接。這樣測(cè)出的位移才是壓桿相對(duì)于壓足(即試樣的上表面)的位移，而不是壓桿相對(duì)于支承試樣的表面位移。

如果測(cè)試樣品表面為曲面，則需要對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行修正。對(duì)該材料表面平整和表面為曲面的樣品都要進(jìn)行測(cè)試，得到硬度差值(Wcurved-HfIat)o取該差值的相反數(shù)來(lái)修正具有與曲面類似材料的樣品上測(cè)得的硬度值。

5.5樣品臺(tái)

用于支撐試樣，樣品臺(tái)平整并與壓桿的軸線相垂直。

表1儀器的力值和尺寸

接觸力/mN

壓人力/mN

總力/mN

壓足上的力/mN

8.3士0.5

91.7士0.5

100.0士1.0

235士30

直徑/mm

球形壓頭直徑

壓足直徑

孔直徑

2.50士0.01

6.0士0.5

3.0士0.1

6校準(zhǔn)

測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)要求詳見(jiàn)附錄B。

7試樣

試樣應(yīng)按ISO23529的規(guī)定進(jìn)行制備。

試樣的上、下表面應(yīng)平整、光滑且相互平行。

標(biāo)準(zhǔn)試樣的厚度至少為6mm，可以由一層、兩層或三層橡膠疊加組成，其中最薄的一層厚度不應(yīng)小于2mm。試樣的橫向尺寸應(yīng)滿足至少三次硬度測(cè)量，并且測(cè)量點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離至少為10mm,測(cè)量點(diǎn)距試樣邊緣至少3mm。

也可以使用其他尺寸試樣或成品試樣，但通常會(huì)產(chǎn)生與標(biāo)準(zhǔn)試樣不同的結(jié)果。

8硫化和試驗(yàn)之間的時(shí)間間隔

硫化和試驗(yàn)之間的時(shí)間間隔應(yīng)符合ISO23529的規(guī)定。

9試樣的調(diào)節(jié)

試樣在試驗(yàn)前應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度（見(jiàn)ISO23529）下調(diào)節(jié)至少3h。

10試驗(yàn)溫度

試驗(yàn)應(yīng)在與調(diào)節(jié)所使用的相同標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度下進(jìn)行。

11程序

將試樣放置于水平的樣品臺(tái)上，放下壓足與試樣表面接觸。在接觸力作用下，使壓桿和球形壓頭在橡膠上保持5s。

如果硬度計(jì)以超低橡膠硬度（VLRH）分度，應(yīng)在5s時(shí)間結(jié)束時(shí)將其調(diào)整到讀數(shù)為100;然后施加壓人力并保持30s，此時(shí)可直接讀取超低橡膠硬度（VLRH）值。

如果硬度計(jì)以長(zhǎng)度單位分度，應(yīng)記下施加壓人力30s時(shí)引起的壓桿壓人深度的差值D，通過(guò)表A.1或由該表得到的曲線，即可轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的VLRH值。

在試樣上三個(gè)不同位置進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，取三個(gè)結(jié)果的中值作為測(cè)量結(jié)果，注意各測(cè)量點(diǎn)的間隔距離應(yīng)滿足第7章要求。

12試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：

a） 樣品及試樣的描述：

1） 樣品及其來(lái)源的詳細(xì)描述；

2） 如需要，混煉和硫化的情況；

3） 試樣的尺寸；

4） 試樣的層數(shù)、最薄層厚度；

5） 如為彎曲或不規(guī)則試樣，對(duì)試樣的描述；

6） 從樣品上制取試樣的方法，如模壓或裁切。

b） 試驗(yàn)方法：

1） 采用的標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號(hào)；

2） 對(duì)于彎曲試樣，試樣固定方法和試驗(yàn)力的施加方式。

c） 試驗(yàn)詳情：

1） 試樣調(diào)節(jié)的時(shí)間和溫度；

2） 如需要，試驗(yàn)溫度和相對(duì)濕度；

3） 任何偏離本部分規(guī)定的程序。

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d） 試驗(yàn)結(jié)果：

1） 試樣數(shù)量；

2） 單次試驗(yàn)結(jié)果；

3） 試驗(yàn)結(jié)果的中值，結(jié)果表示如15VLRHO

e） 試驗(yàn)日期。

（規(guī)范性附錄）

壓入深度與硬度的關(guān)系及VLRH標(biāo)尺的推導(dǎo)

根據(jù)第4章的描述，硬度的測(cè)定為測(cè)量球形壓頭在一個(gè)小的接觸力和一個(gè)大的總力作用下的深度差（D），從而獲得超低橡膠硬度（VLRH）。表A.1給出了D值到超低橡膠硬度（VLRH）值的換算。

表A.1D值與超低橡膠硬度（VLRH）值的換算

D

ptm

VLRH

D

ptm

VLRH

D

[im

VLRH

0

100

340

66

680

32

10

99

350

65

690

31

20

98

360

64

700

30

30

97

370

63

710

29

40

96

380

62

720

28

50

95

390

61

730

27

60

94

400

60

740

26

70

93

410

59

750

25

80

92

420

58

760

24

90

91

430

57

770

23

100

90

440

56

780

22

110

89

450

55

790

21

120

88

460

54

800

20

130

87

470

53

810

19

140

86

480

52

820

18

150

85

490

51

830

17

160

84

500

50

840

16

170

83

510

49

850

15

180

82

520

48

860

14

190

81

530

47

870

13

200

80

540

46

880

12

210

79

550

45

890

11

220

78

560

44

900

10

230

77

570

43

910

9

240

76

580

42

920

8

250

75

590

41

930

7

260

74

600

40

940

6

270

73

610

39

950

5

280

72

620

38

960

4

290

71

630

37

970

3

300

70

640

36

980

2

310

69

650

35

990

1

320

68

660

34

1000

0

330

67

670

33

GB/T39693.3—2021/ISO48-3：2018

壓人深度差(D)與超低橡膠硬度(VLRH)的一般數(shù)學(xué)關(guān)系如式(A.1)所示：

VLRH=100—0.1D (A.1)

圖A.1給出了這兩者關(guān)系曲線。

O

10

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

/>/um

圖A.1深度差(D)值與超低橡膠硬度(VLRH)的關(guān)系

附錄B

（規(guī)范性附錄）

校準(zhǔn)規(guī)范

B.1檢查

在進(jìn)行任何校準(zhǔn)之前，應(yīng)通過(guò)核查確認(rèn)需校準(zhǔn)項(xiàng)目的狀況，并記錄在校準(zhǔn)報(bào)告或證書(shū)上。報(bào)告中應(yīng)記錄校準(zhǔn)是在實(shí)驗(yàn)設(shè)備“接受”狀態(tài)下進(jìn)行的，還是在糾正異?；蚬收暇S修后進(jìn)行的。

應(yīng)確認(rèn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠達(dá)到正常的預(yù)期目的，包括一般性具體參數(shù)和不需要正式校準(zhǔn)的參數(shù)。如果這些參數(shù)有可能發(fā)生變化，則應(yīng)在校準(zhǔn)程序中寫(xiě)明需要進(jìn)行期間核查。

B.2校準(zhǔn)方案

實(shí)驗(yàn)設(shè)備的驗(yàn)證、校準(zhǔn)是本部分的規(guī)范性部分。除非另有規(guī)定，校準(zhǔn)的頻率和程序由各實(shí)驗(yàn)室根據(jù)ISO48-9（表B.1列出的參數(shù)）和ISO18899（表B.1列出的附加項(xiàng)目）的規(guī)定自行決定。

表B.1給出了本設(shè)備試驗(yàn)方法中涉及的所有參數(shù)的校準(zhǔn)方案和規(guī)定的要求。參數(shù)和需求相關(guān)的主要測(cè)試設(shè)備，以及該設(shè)備部件測(cè)試所需的輔助設(shè)備。

對(duì)于每項(xiàng)參數(shù)，校準(zhǔn)程序由ISO48-9、其他出版物或?qū)ｉT針對(duì)該試驗(yàn)方法的詳細(xì)程序給出（如有比ISO48-9更詳細(xì)的校準(zhǔn)程序，則應(yīng)優(yōu)先采用）。

每項(xiàng)參數(shù)的校準(zhǔn)頻率都由一個(gè)字母代碼表示，校準(zhǔn)時(shí)間表中使用的字母代碼如下：

C需要確認(rèn)，但無(wú)需測(cè)量；

N僅需初始校準(zhǔn)；

SISO18899中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間間隔；

U使用中。

表B.1校準(zhǔn)時(shí)間表

參數(shù)

要求

ISO48-9:2018中的章條編號(hào)

校準(zhǔn)頻率

備注

球形壓頭直徑

2.50mm+0.01mm

s

壓足中心

中心

C

N

壓足直徑

6.0mmdz0.5mm

N

壓足孔直徑

3.0mm士0.1mm

N

壓足力

235mN±30mN

5.2.4

S

D值

（在接觸力和總力作用下壓痕深度之差）

D=/(VLRH)

(見(jiàn)表A.1)△D=0.001mm

5.2.3

S

ISO48-9中用I而不是D來(lái)表2K深度差

接觸力

8.3mN±0.5mN

5.2.6

s

壓人力

91.7mN±0.5mN

5.2.6

s

力施加持續(xù)時(shí)間

接觸力：5s總力：30s

5.2.7

u

7

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