橡膠基礎(chǔ)知識(shí)

橡膠根底學(xué)問(wèn)

張殿榮《現(xiàn)代橡膠配方設(shè)計(jì)(其次版)》出版日期：2023

丁苯橡膠、順丁橡膠等非結(jié)晶性橡膠，不協(xié)作補(bǔ)強(qiáng)劑時(shí)，硫化膠的強(qiáng)度很低，根本無(wú)法

使用。因此長(zhǎng)期以來(lái)，人們?yōu)樘岣呦鹉z性能、改善加工工藝、降低材料本錢(qián)等進(jìn)展了大量的

實(shí)踐。

硫化體系(包括交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑、促進(jìn)劑、活性劑)可使線(xiàn)型的橡膠大分子通過(guò)化學(xué)交

聯(lián)，形成一個(gè)立體空間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，從而使可塑的粘彈性膠料，轉(zhuǎn)變成高彈性的硫化膠；補(bǔ)強(qiáng)

填充劑則能保證膠料具有要求的力學(xué)性能，改善加.匚工藝性能和降低本錢(qián)：軟化劑等加工助劑

可使膠料具有必要的工藝性能，改善耐寒性，也可降低本錢(qián)；防老劑能提高硫化膠的耐老化性

能，并對(duì)各種類(lèi)型的老化起防護(hù)作用。

綜上可見(jiàn)，橡膠材料是生膠與多種協(xié)作劑構(gòu)成的多相體系，橡膠材料中各個(gè)組分之間存在著

簡(jiǎn)單的化學(xué)作用相物理作用。目前雖然可借助微機(jī)算出配方和某些物理性能之間的定量關(guān)系，

但尚不能完全用理論計(jì)算的方法確定各種原材料的配比，在肯定程度上仍依靠「長(zhǎng)期積存的閱

歷。

在配方設(shè)計(jì)方法方面，橡膠制品工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)使用電因素的均勻變量為根底的傳統(tǒng)方

法。1951年，英國(guó)的鮑克斯和威爾遜創(chuàng)立3三因素以上的試驗(yàn)設(shè)計(jì)法.近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)的

進(jìn)展與普及，把科學(xué)的數(shù)理方法如正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法、回歸分析法應(yīng)用到橡膠配方優(yōu)化設(shè)計(jì)上，可

使橡膠配方設(shè)計(jì)由單因素的屢次試驗(yàn)改為多因素的一次試驗(yàn)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)展配方試驗(yàn)的數(shù)據(jù)

處理，優(yōu)選配方，通過(guò)少量的試驗(yàn)，即可獵取大量的有用信息，從而簡(jiǎn)化了試驗(yàn)程序，加快

「爭(zhēng)辯進(jìn)程，節(jié)約了大量的人力、物力和時(shí)間，同時(shí)能覺(jué)察配方中各組分與硫化膠性能的相

關(guān)性與規(guī)律性。

正交試驗(yàn)：

因子一一影響膠料性能指標(biāo)的因素的通稱(chēng)，如原材料，工藝條件等；水平一一指每個(gè)因子

可能處于的狀態(tài)，它可以是原材料的品種、用量，也可以是工藝參數(shù)等。

任何一個(gè)橡膠配方都不行能在全部性能指標(biāo)上到達(dá)全優(yōu),在很多狀況下，配方設(shè)計(jì)應(yīng)遵循

如下根本原則：

①在不降低質(zhì)量的狀況下，降低膠科的本錢(qián)；②在不理高膠構(gòu)本錢(qián)的狀況下，提高產(chǎn)品質(zhì)

量。要使橡膠制品的性能、本錢(qián)和工藝可行性三方面取得最正確的綜合平衡。用最少物質(zhì)消耗、

最短時(shí)間、最小工作量，通過(guò)科學(xué)的配方設(shè)計(jì)方法，把握原村科協(xié)作的內(nèi)存規(guī)律，設(shè)計(jì)出有

用配方。

根底配方

根底配方又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)配方，一般是以生膠和協(xié)作劑的鑒定為目的。當(dāng)某種橡膠和協(xié)作劑首次

面世時(shí)，以此檢驗(yàn)其根本的加工性能和物理性能。其設(shè)計(jì)的原則是承受傳統(tǒng)的協(xié)作量，以便比

照，配方應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)化，重現(xiàn)性較好。根底配方僅包括最根本的組分，由這些根本的組分組

成的膠料，既可反映出膠料的根本工藝性能，又可反映硫化膠的根本物理性能。可以說(shuō)，這些

根本組分是缺一不行的。在根底配方的根底上，再逐步完善、優(yōu)化，以獲得具有某些特性要求

的性能配方。不同部門(mén)的根底配方往往不同，但同一膠種的根底配方根本.卜.大同小異。

自然橡膠(NR)、異戊橡膠(IR)和氯丁橡膠(CR)可用不加補(bǔ)強(qiáng)劑的純膠協(xié)作，而一般合成

橡膠的純膠協(xié)作，其物理一機(jī)械性能太低而無(wú)有用性，所以要添加補(bǔ)強(qiáng)劑。

W1-6順丁植胺(BR)基礎(chǔ)配方(ASTM)單位：質(zhì)量份

原材料名稱(chēng)NBS標(biāo)準(zhǔn)試樣編號(hào)HAF配方

BR■33100

氧化鋅3703

硫黃3711.5

便脂酸3722

促進(jìn)劑NS3840.9

HAF37860

ASTM型103油—15

注；硫化條件為145。X25min.35min.50mmo

*1』三元乙丙施胺(EPDM)基礎(chǔ)配方

原材料名稱(chēng)質(zhì)量份原材料名稱(chēng)質(zhì)量份

EPDM100促進(jìn)劑TMED1.5

氧化鋅5破黃1.5

硬脂酸1HAF50

促進(jìn)劑M0.5環(huán)烷油15

注：硫化條件在第三單體為DCDP時(shí)為160Ux3Umin,40min;第三單體為ENB時(shí)

為160cXl(hnin.20mino

性能配方

為到達(dá)某種性能要求而進(jìn)展的配方設(shè)計(jì)，其目的是為了滿(mǎn)足產(chǎn)品的性能要求和工藝要

求，提高某種特性等。性能配方應(yīng)在根底配方的根底上全面考慮各種性能的搭配，以滿(mǎn)足制品

使用條件的要求為準(zhǔn)。

有用配方

又稱(chēng)生產(chǎn)配方。在試驗(yàn)室條件下研制的配方其試驗(yàn)結(jié)果并不是最終的結(jié)果，往往在投入生產(chǎn)時(shí)會(huì)

產(chǎn)生一些工藝上的因難，如焦燒時(shí)間短、壓出性能不好、壓延粘輯等，這就需要在不轉(zhuǎn)變根

本性物理性能和使用性能的方法來(lái)調(diào)整工藝性能，也就是說(shuō)在物理性能、使用性能和工藝性能

之間進(jìn)展折中。膠

生產(chǎn)配方

符合生產(chǎn)使用要求的質(zhì)量配方，稱(chēng)為生產(chǎn)配方。生產(chǎn)配方的總質(zhì)量通常等于煉膠機(jī)的

容量，例如使用開(kāi)煉機(jī)混煉時(shí)，煉膠機(jī)的容量(裝膠量)Q,用以下閱歷公式計(jì)算：

Q=D?L?Y?K

式中：Q---煉膠機(jī)裝膠量，kg；D----輯簡(jiǎn)直徑，cm；L---輯筒長(zhǎng)度，cm；

y——膠科相對(duì)密度；K——系數(shù)(().0065-00)85)。

Q除以根本配方總眉量即得換算系數(shù)a。

a二Q「根本配方總質(zhì)量

橡膠設(shè)計(jì)理論

近年來(lái)，很多爭(zhēng)辯者承受了一種高分子材料“三方塊”設(shè)計(jì)方案(見(jiàn)表1-19),目前該

沒(méi)計(jì)方案在并用與共混的為系中尤為適用?！叭綁K”設(shè)計(jì)方案的主要特點(diǎn)是.在傳統(tǒng)的第一

方塊和笫三方塊之間，有意識(shí)地加了一個(gè)其次方塊。其次方塊的參加，為設(shè)計(jì)供給了理論依據(jù),

削減了試驗(yàn)工作的盲目性，是尋求構(gòu)造與性能之間關(guān)系的有效方法，大大改進(jìn)了傳統(tǒng)的爭(zhēng)辯方

法。

橡膠材料“三方塊”設(shè)計(jì)方案

第一方塊其次方塊第三方塊

配方：構(gòu)造和形態(tài)：加工工藝性能：

橡膠及共混高分電子顯微鏡門(mén)尼粘度或可塑度

子材料光學(xué)顯微鏡門(mén)尼焦撓

硫化體系熱分析（DTA、DSC）硫化特性

補(bǔ)強(qiáng)填充體系X射線(xiàn)衍射法硫化膠物理性能：

防護(hù)體系核磁共振波譜法（NMR）拉伸性能

其他助劑化學(xué)組成及化學(xué)反響：撕裂強(qiáng)度

工藝條件：紅外光譜硬度

混煉工藝條件紫外光譜壓縮變形

壓延、壓出條件原子吸取光譜有效彈性和滯后損失

硫化條件凝膠滲透色潛耐磨耗性

色譜分析耐疲乏性能

運(yùn)動(dòng)的去征：耐老化性能

表現(xiàn)粘度低溫性能

粘流活化能熱性能

彈性模量電性能

復(fù)合模量集中和滲透性能

損耗角正切粘接性能

耐介質(zhì)性能

靜態(tài)粘彈性能

圖I橡膠材料“三方塊”設(shè)計(jì)方案

例如，通過(guò)電子顯微鏡可以爭(zhēng)辯膠料中炭黑和各種填料的分散狀態(tài)，以及聚合物并用或共

混體系中分散相的大小、組成及界面的形態(tài)構(gòu)造等；用X射線(xiàn)衍射可測(cè)定生膠和硫化膠中的

結(jié)晶度，爭(zhēng)辯協(xié)作劑的原始形態(tài)和硫化混煉過(guò)程中的構(gòu)造變化，以及炭黑的構(gòu)造、骨架材料的

結(jié)晶度和取向度等：通過(guò)熱分析（DTA、DSC）川.以測(cè)定聚合物的玻璃化溫度（Tg）,判斷共混物

的相容性，分析彈性體的結(jié)晶度，爭(zhēng)辯和分析橡膠的硫化過(guò)程，鑒別膠料的熱穩(wěn)定性、抗老化穩(wěn)

定性以及評(píng)價(jià)防老劑在橡膠中的防護(hù)效果等；用核磁共振波譜儀可以爭(zhēng)辯橡膠的微觀(guān)構(gòu)造，以及

橡膠硫化和補(bǔ)強(qiáng)的機(jī)理等；通過(guò)紅外光譜、紫外光譜等色譜分析可以鑒定聚合物的成分、主鏈

構(gòu)造、結(jié)晶度、序列分布等；通過(guò)流變儀可以爭(zhēng)辯膠料的粘度與剪切應(yīng)力、剪切速率、溫度

等的關(guān)系，以及聚合物流淌中的粘彈行為等；用粘彈譜儀可以分析硫化膠的動(dòng)態(tài)粘彈性等動(dòng)

態(tài)力學(xué)性能，為某些制品（如減宸制品）的配方設(shè)計(jì)供給重要依據(jù).

未硫化橡膠加工性能的試驗(yàn)

協(xié)作劑在混煉膠中分散度的檢測(cè)：分散度測(cè)定方法，可分為直接測(cè)定法和間接測(cè)定法兩種。

I.直接測(cè)定分散度的方法

以撕裂、拉伸、切割等方式制得膠料的穎外表，再借助儀器或肉服來(lái)觀(guān)看外表測(cè)定分散度,

或者對(duì)膠料超薄切片，進(jìn)展內(nèi)部構(gòu)造的觀(guān)看以測(cè)定分散度。分散度的直接測(cè)定法有：

①ASTM（美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)）D2663標(biāo)難（A法——肉眼推斷法和B法——分散塊計(jì)數(shù)法）；

硫化指數(shù)可以表征硫化速度，硫化指數(shù)小，表示硫化速度快；硫化指數(shù)大，則表示硫化

速度慢。

4.應(yīng)力松弛加工性能試驗(yàn)

可作為塑性計(jì)與門(mén)尼粘度測(cè)試結(jié)果的補(bǔ)充。這種試驗(yàn)?zāi)軠y(cè)定應(yīng)力松弛，還能測(cè)定彈性復(fù)原

性。由于橡膠加工都與“彈性記憶”或松弛效應(yīng)有關(guān)，所以用應(yīng)力松弛加工性能試驗(yàn)機(jī)，對(duì)

進(jìn)一步了解膠料的工藝性能、正確地評(píng)估膠料加工性能更為有利。常用的儀器有壓縮型應(yīng)力松

弛加工性能試驗(yàn)機(jī)、錐形轉(zhuǎn)子應(yīng)力松弛加工性能試驗(yàn)機(jī)、動(dòng)態(tài)應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)等。

5.流變性和口型膨脹等的測(cè)試

承受毛細(xì)管壓出的方法來(lái)測(cè)量膠料的粘度和流變速率、切變應(yīng)力、溫度的關(guān)系，試驗(yàn)材料

膨脹系數(shù)等，通過(guò)試驗(yàn)可以測(cè)定聚合物或膠料的表觀(guān)粘度、剪切應(yīng)力、剪切速率、口型膨脹、

“熔體斷裂”、應(yīng)力松弛及焦燒等性能，對(duì)了解和評(píng)價(jià)膠料的加工性能格外重要。常用的儀瑞有，

高化氏流淌性測(cè)定儀、各種類(lèi)型的毛細(xì)管流變儀等。

6.膠料加工綜合性能的測(cè)試

用同一種儀器可以測(cè)出膠料多方面的工藝性能，如密煉機(jī)混煉時(shí)的轉(zhuǎn)矩-時(shí)間曲線(xiàn)，用

該曲線(xiàn)和由密煉機(jī)得到的功率-時(shí)間曲線(xiàn)，通過(guò)功率積分儀可求得單元功。單元功與混炫工藝

中的門(mén)尼粘度、口型膨脹、炭黑分散以及結(jié)合股等性能有肯定的相關(guān)性，已被作為表征橡膠混煉

加工性能的有用參數(shù)。承受單元功原理繪制的混煉工藝輪廓圖，可將試驗(yàn)室的混煉工藝參數(shù)擴(kuò)

大應(yīng)用到生產(chǎn)中。還可以測(cè)定焦燒時(shí)間、硫化速率，進(jìn)展壓出試驗(yàn)等。布拉本達(dá)(Brabender)

塑性?xún)x，是這類(lèi)測(cè)試儀器中的典型代表。

7.膠料硫化特性的測(cè)試

橡膠在硫化過(guò)程中的全部性能變化，可用硫化儀連續(xù)、快速、準(zhǔn)確的測(cè)出。通過(guò)硫化儀

可以了解整個(gè)硫化歷程和膠料在硫化過(guò)程中的主要特性參數(shù)，如初始粘度、焦燒時(shí)間、正硫化

時(shí)間、硫化速度、硫化平坦期、過(guò)硫化狀態(tài)(返原狀況)以及到達(dá)某一-硫化程度所需要的時(shí)間

等，還能直觀(guān)地描繪出整個(gè)硫化過(guò)程的硫化曲線(xiàn)，因而是橡膠工業(yè)中科研與生產(chǎn)均不行缺少的測(cè)

試手段。

目前硫化儀的型號(hào)很多，大體上可分為有轉(zhuǎn)子硫化儀和無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀兩種，目前的進(jìn)展趨

勢(shì)是由有轉(zhuǎn)子硫化儀向無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀轉(zhuǎn)變。由于有轉(zhuǎn)子硫化儀的試樣體積大、耗膠多，轉(zhuǎn)子本

身不能加熱，試樣溫度到達(dá)穩(wěn)定所需的時(shí)間長(zhǎng)；另外轉(zhuǎn)了?與膠料產(chǎn)生的摩擦力也計(jì)入了膠料的剪

切模量之中，這就降低了數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性水平，因此目前各生產(chǎn)硫化儀的主要公司都推出了無(wú)轉(zhuǎn)

子硫化儀，其中的佼佼者仍舊是美國(guó)孟山都(Mosanlo)公司的Mosanlo2023型。

二、硫化橡膠性能的測(cè)試

(4)扯斷永久變形試欄拉伸至斷裂后，標(biāo)距伸長(zhǎng)變形不行恢復(fù)的長(zhǎng)度與原長(zhǎng)之比的百分

數(shù)。

式中Hd----扯斷永久變形，%；Lo試驗(yàn)前試樣初始標(biāo)距，mm；LI-

試祥扯斷后停放3min對(duì)起來(lái)的標(biāo)距，mm。

3.硫化橡膠硬度的測(cè)試

橡膠硬度試驗(yàn)是測(cè)定橡膠試樣在外力作用下，抵抗外力壓入的力量。目前世界上普遍采用

兩種硬度：一種是邵爾硬度；另一種是國(guó)際橡膠硬度（IRHD）。邵爾硬度在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛,

它分為邵爾A型（測(cè)量軟質(zhì)橡膠硬度）、邵爾C型（測(cè)量半硬質(zhì)橡膠硬度）和邵爾D型（測(cè)量硬質(zhì)

橡膠硬度）。?般橡膠制品都承受邵爾A硬度計(jì)測(cè)量硬度。由于這種硬度計(jì)屬于彈簧式構(gòu)造，

彈簧力的校正不準(zhǔn)、彈簧疲乏、壓針磨損以及試樣厚度的影響等，均可能造成較大的試驗(yàn)誤

差。而國(guó)際硬度屬于定負(fù)荷式構(gòu)造，它的測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好，特別是微型硬度計(jì)不受試樣

外形和厚度的影響，可直接從產(chǎn)品上取樣進(jìn)展測(cè)試，使用起來(lái)格外便利。測(cè)量的硬度范圍為

30-95IRHD的硫化膠。國(guó)際橡膠硬度（IRHD）和邵爾A硬度的相關(guān)性較好，兩者的硬度值根

本一樣。

4.壓縮變形的測(cè)試

壓縮變形試驗(yàn)，包括恒定形變壓縮永久變形試驗(yàn)和靜壓縮試驗(yàn)。通過(guò)壓縮永久變形試驗(yàn)，可

以推斷硫化膠的硫化狀態(tài)，了解制品抵抗靜壓縮應(yīng)力和剪切應(yīng)力的力量。該測(cè)試工程是某些橡

膠密封制品的關(guān)鍵性指標(biāo).其試驗(yàn)方法按GB1683。壓縮永久變形按以下公式計(jì)算：

K=/1X100

式中K------壓縮永久變形，%；h------壓縮前試樣的高度，mm；h------限位器的高度,

01

mm：h------壓縮后試樣恢復(fù)高度，mmo

2

靜山縮試驗(yàn)在拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)展，其試驗(yàn)方法按GB1684。

5.有效彈性和滯后損失的測(cè)試

硫華橡膠伸張時(shí)的有效彈性是，將試樣在拉力機(jī)上拉伸到肯定長(zhǎng)度，測(cè)量試樣收縮時(shí)恢復(fù)

的功同伸長(zhǎng)時(shí)所消耗的功之比的百分

數(shù)。滯后損失是測(cè)量試樣伸長(zhǎng)后收縮時(shí)所

損失的功與伸長(zhǎng)時(shí)所消耗的功之比的百分

數(shù).

假設(shè)將橡膠試祥在拉力機(jī)上以肯定的速

度拉伸（不使其拉斷），然后以一樣的速度使

其回縮，則拉伸與回縮的負(fù)荷-伸長(zhǎng)曲線(xiàn)

（ABC與CDE）并不重合，如圖1—3所示。

用求積儀得出ABCFEA的面積表示試樣拉

伸時(shí)所消耗的功（F1）,以EDCFE的面積表

示試樣收縮時(shí)恢復(fù)的功（F2）,則有效彈性用

下式計(jì)算：

圖L3拉伸與回縮的負(fù)荷?伸長(zhǎng)曲線(xiàn)

7k=^xl00

式中n——有效彈性，%;F——試樣拉伸時(shí)所消耗的功，以ABCFEA的面積表示;

F,——試樣收縮時(shí)恢復(fù)的功，以EDCFE的面枳表示。

滯后損失的計(jì)算公式為：

F1-F2

X100

6

式中晨一一滯后損失，%；F1——試樣拉伸時(shí)所消耗的功，以ABCFEA的面積表示；

F2——試樣收縮時(shí)恢復(fù)的功，以EDCFE的面積表示。

F1與F2之差(以ABCDEA的面積表示)即是試樣伸長(zhǎng)后再收縮時(shí)所損失的功。試驗(yàn)所

用的儀器是拉力試驗(yàn)機(jī)，：式驗(yàn)方法按GB1686。

6.硫化橡膠摩擦與磨耗性能測(cè)試

橡膠的摩擦與磨耗性能，是橡膠制品特別是動(dòng)態(tài)條件下使用的橡膠制品極為重要的技術(shù)指

標(biāo)，它與某些制品(如輪胎、輸送帶、膠鞋、動(dòng)態(tài)密封件等)的使用性能、牢靠性、安全性和

使用壽命都有親熱的關(guān)系C因此，橡膠的摩擦與磨耗，尤其是磨耗性能及其測(cè)試，對(duì)橡膠配

方設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。

(1)橡膠的摩擦及測(cè)試橡膠的摩擦比其他工程材料都簡(jiǎn)單得多，其影響因素很多，除濕

度、壓力、速度、外表狀態(tài)、橡膠彈性模量等因素之外，還涉及到很多橡膠微觀(guān)構(gòu)造方面的

問(wèn)題，諸如橡膠大分子的拉伸、破壞、松弛、力學(xué)損耗筆。因此，其測(cè)試相當(dāng)困難，至今也

沒(méi)有列入標(biāo)準(zhǔn)。擦性能的測(cè)試，主要是測(cè)定摩擦系數(shù)，使用的儀器有恒牽引力式摩擦儀、恒

速式往復(fù)運(yùn)動(dòng)摩擦儀、恒速式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)摩擦儀、擺式摩擦儀等。

(2)橡膠磨耗的測(cè)試磨耗是橡膠外表在各種簡(jiǎn)單因素的綜合作用下，受摩接力的作用而

發(fā)生微觀(guān)破損和宏觀(guān)脫落的現(xiàn)象。磨耗試驗(yàn)所用的儀器種類(lèi)很多，其中比較重要的有以下5種。

阿克隆磨耗試驗(yàn)機(jī)：這是我國(guó)目前應(yīng)用最為廣泛的一種橡膠磨耗試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)按

GB16899進(jìn)展。試樣的磨耗體積按下式計(jì)算：

P

式中V-----試樣磨耗體積，cm3,(1.61km)“；-------試樣在試驗(yàn)前的質(zhì)量，g；

g2-----試樣在試驗(yàn)后的質(zhì)量，g:p-------試樣的密度，g?cm-3。

試盛結(jié)果也可以用耐磨耗指數(shù)(RAI)表征

RAI=S/TX1OO

式中s一一參比配方(根底配方)試樣的磨耗體積；

T——試驗(yàn)配方試樣在一樣里程中的磨耗體積。

②邵坡?tīng)柲ズ脑囼?yàn)機(jī)：邵坡?tīng)柲ズ脑囼?yàn)機(jī)乂叫DIN磨耗試驗(yàn)機(jī)。1985年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化

組織(ISO)已打算推舉使用該機(jī)的試驗(yàn)方法為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO4649)。我國(guó)也以旋轉(zhuǎn)輯簡(jiǎn)式磨耗

機(jī)法制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB9867)。該試驗(yàn)機(jī)是使試樣與固定在旋轉(zhuǎn)輻簡(jiǎn)上的砂布(經(jīng)校正的肯

定級(jí)別的砂布)進(jìn)展摩擦面產(chǎn)生磨耗。試驗(yàn)結(jié)果用耐磨耗指數(shù)和相對(duì)體積磨耗量(AV)表示。

④皮克磨耗試驗(yàn)機(jī)：皮克磨耗試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn)是承受了兩把具有特定外形和銳利程度乂相互

平行的碳化鈣合金刀，在固定負(fù)荷作用下，來(lái)刮擦、劃割以肯定速度旋轉(zhuǎn)谷的橡膠試樣，測(cè)

定在規(guī)定時(shí)間內(nèi)試樣磨耗的質(zhì)量。該機(jī)適用于軟質(zhì)硫化橡膠耐磨性的測(cè)定，和輪胎胎面膠磨耗

的相關(guān)性較好，能較好地反映出輪胎在不良路面行駛中的磨耗狀況。

⑥GHK磨耗試驗(yàn)機(jī)：該機(jī)是中國(guó)自行研制的磨耗試驗(yàn)機(jī)，能自動(dòng)把握傳送率和滑動(dòng)率，試

驗(yàn)精度較高，可以進(jìn)展各種膠料的磨耗試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果和阿克隆磨耗一樣，用磨耗體積和耐磨

耗指數(shù)表示。

7.疲乏性能的測(cè)試

疲乏試驗(yàn)就是在試驗(yàn)室模擬橡膠制品在使用過(guò)程中的主要使用條件，從而定量的測(cè)出該

制品的耐疲乏性能。疲乏試驗(yàn)結(jié)果常以疲乏壽命表征。疲乏試驗(yàn)可分為：壓縮屈撓試驗(yàn)、屈

撓疲乏試驗(yàn)、伸張疲乏試黯和回轉(zhuǎn)疲乏試驗(yàn)。

(1)壓縮屈撓試驗(yàn)是以肯定的頻率和變形幅度，反愛(ài)壓縮試樣，測(cè)定其生熱、變形和疲

勞壽命等性能。試驗(yàn)儀器有兩種：定負(fù)荷壓縮屈撓機(jī)(固特里奇式)，試驗(yàn)按GB16877進(jìn)展；

定變形壓縮疲乏試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)按GB5602進(jìn)展。

(2)屈撓龜裂試驗(yàn)測(cè)定橡膠由于屢次屈撓而產(chǎn)生裂口時(shí)的屈撓次數(shù)，或用橡膠割匚擴(kuò)展

法測(cè)定肯定屈撓次數(shù)時(shí)割口的擴(kuò)展長(zhǎng)度；常用測(cè)試儀器是德墨西亞屈撓試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)方法按

HG4-836和HG4-837。

(3)回轉(zhuǎn)屈撓疲乏試驗(yàn)所用的回轉(zhuǎn)疲乏試驗(yàn)機(jī)可以?xún)上蜃鴺?biāo)軸施力，即試樣不僅軸句受力,

而且還有與軸向垂直的作用力，更接近某些橡膠制品真實(shí)受力狀況。此外，這種試驗(yàn)機(jī)不僅

能作定應(yīng)力屈撓試驗(yàn)，而且還能進(jìn)展定變形屈撓試驗(yàn)。上述特點(diǎn)是固特里奇壓縮屈撓試驗(yàn)機(jī)所

沒(méi)有的。

(四)硫化橡膠粘彈性能試驗(yàn)

1.靜態(tài)粘彈性能試驗(yàn)

(I)沖擊彈性(回彈性)是描述橡膠在變形時(shí)，特別是在沖擊變形時(shí)，保持其機(jī)械能的?

個(gè)指標(biāo)。機(jī)械能損失小的橡膠回彈性大，反之回彈性則小。常用的儀器有沖擊彈性試驗(yàn)機(jī)，

試驗(yàn)按GBI681進(jìn)展。

(2)蠕變對(duì)橡膠試樣施加一恒定的力，試樣的形變隨時(shí)間增加而漸漸增大，反映膠料塑

性交形的大小。測(cè)試的儀器行壓縮型蠕變?cè)囼?yàn)儀、拉伸型蠕變?cè)囼?yàn)儀和剪切型蠕變?cè)囼?yàn)儀。試驗(yàn)方

法可參考ISO/DIS8013。

(3)應(yīng)力松弛試驗(yàn)試樣在固定的應(yīng)變條件下，應(yīng)力隨時(shí)間增加而漸漸減小。通過(guò)應(yīng)力松

弛試驗(yàn)可以測(cè)定某些橡膠密封制品的密封效能.評(píng)價(jià)橡膠材料的耐老化性能.估算產(chǎn)品的使用

壽命等。試驗(yàn)儀器有壓縮應(yīng)力松弛儀、拉伸應(yīng)力松弛儀。試驗(yàn)方法可參照GB1685、

￡03384(壓縮應(yīng)力松弛試驗(yàn))，以及GB9871、￡06914(拉伸應(yīng)力松弛試驗(yàn))。

2.動(dòng)態(tài)粘-彈性能試驗(yàn)

測(cè)定橡膠試樣在周期性外力作用下，動(dòng)態(tài)模量、阻尼(tgb)的大小。它更能反映產(chǎn)品的

使用性能，是一種最有效的粘-彈性試驗(yàn)。其測(cè)試結(jié)果可直接用作工程參數(shù)。測(cè)試儀器有楊

子尼機(jī)械示波器、扭擺試驗(yàn)機(jī)、勞利動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)、動(dòng)態(tài)模量?jī)x、粘彈譜儀等。動(dòng)態(tài)粘彈性試

驗(yàn)的?般要求以及彈性剪切模量(G”)、損耗剪切模量(G")、復(fù)數(shù)剪切模量(G*)、損耗因子(tg6)

等,試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算按CB9870進(jìn)展。

(九)硫化橡膠粘接性能試磴

在粘接性能試驗(yàn)中，主要是測(cè)定橡膠與金屬、橡膠與簾線(xiàn)、鋼絲、橡膠與織物的粘附強(qiáng)

度。

1.橡膠與金屬的粘接性能試驗(yàn)

測(cè)定橡膠與金屬的粘附強(qiáng)度，主要有以下三種方法：

(1)橡膠與金屬粘合強(qiáng)度的測(cè)試在試樣的粘合面上施加均勻、垂直的拉力，測(cè)定試樣

破壞時(shí)單位粘接面積上的最大拉力，即為橡膠與金屬的粕合強(qiáng)度。試驗(yàn)儀器為拉力試驗(yàn)機(jī)。

試驗(yàn)按GB11211進(jìn)展。

（2）橡膠與金屬粘接的剪切強(qiáng)度試驗(yàn)在試樣的粘接面上施加剪切力，測(cè)定試樣剪切破壞

時(shí)的單位粘接面積上的最大剪切力，即為橡膠與金屬粘接的剪切強(qiáng)度。試驗(yàn)儀器為拉力試驗(yàn)機(jī)。

試驗(yàn)按HG4-853進(jìn)展。

（3）橡膠與金屬粘接的剝離強(qiáng)度試驗(yàn)剝離強(qiáng)度是指試樣剝離時(shí)，單位粘接寬度上所承受

的剝離力。依據(jù)被粘材料及剝離角度的不同，常用以下三種剝離試驗(yàn)：①U型剝離試驗(yàn)（按HG4-

854試驗(yàn)）；⑦L型剝離試驗(yàn)（按ISO83I試驗(yàn)）；③T型剝離試驗(yàn)（按ASTMD1876試驗(yàn)）。上述

試驗(yàn)均在拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)展。

2.橡膠與南線(xiàn)、鋼絲的粘接性能試驗(yàn)

（1）橡膠與織物簾線(xiàn)粘著強(qiáng)度的測(cè)試（H抽出法）將簾線(xiàn)兩端按規(guī)定長(zhǎng)度埋入橡膠中，測(cè)

定單根簾線(xiàn)從硫化膠塊中抽出時(shí)所需的力。試驗(yàn)用H抽出夾具，在拉力試驗(yàn)機(jī)上按GB2942

進(jìn)展。

（2）橡膠與單根鋼絲粘合強(qiáng)度的調(diào)試（抽出法）將鋼絲按規(guī)定尺寸包埋在硫化橡膠塊中，

在拉力試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定每根鋼絲沿其軸向從膠塊中抽出時(shí)所需的力。試驗(yàn)時(shí)需用特地的單根鋼

絲抽出夾持器。試驗(yàn)按GB3513進(jìn)展。

3.硫化橡膠與織物粘著強(qiáng)度的測(cè)試

剝離粘附強(qiáng)度試驗(yàn)。用肯定寬度的試樣，測(cè)量粘接層被剝離時(shí)所需的力。試驗(yàn)在拉力試驗(yàn)

機(jī)上,按CB532進(jìn)展。

測(cè)試工程測(cè)試方法/目的測(cè)試儀器/備注

混煉膠的均勻程檢測(cè)原材料是否混煉均勻：直接切片觀(guān)看

度法、光學(xué)顯微鏡法、電子顯微鏡法、示總蹤

原子法、熒光法、微波法、電阻法、功率積

分法。

可塑度測(cè)試用壓縮的方法測(cè)定膠料流淌性大小的一種威廉姆可塑計(jì)、華萊式快

方法。速可塑計(jì)、德弗可塑計(jì)

門(mén)尼黏度的測(cè)試以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式測(cè)定膠料流淌性大小的一種單速或多速門(mén)尼粘度試驗(yàn)

試驗(yàn)：通過(guò)測(cè)定轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)力矩機(jī)

的大小來(lái)表征膠料的流淌性。門(mén)尼黏度用

MLI+4100°C表示，100°C為測(cè)試溫度，1