Область применения
ГОСТ 209-75 распространяется на резину и клей и устанавливает методы определения прочности связи с металлом при отрыве. Стандарт предусматривает четыре метода испытаний: А, Б, В и Г.
Сущность методов состоит в измерении силы, необходимой для разрушения связи между поверхностями резины, клея и металла, соединенными между собой. При этом усилие действует:
- перпендикулярно поверхности соединения — по методам А, Б и В;
- под углом 45° — по методу Г.
Методы А, В и Г применяют для определения прочности связи резины с металлом при креплении резиновой смеси к металлу в процессе вулканизации. Методом Б определяют прочность связи вулканизованной резины с металлом.
Стандарт не распространяется на определение прочности связи губчатой резины с металлом. Метод А применяют при определении прочности связи резины и клея с металлом для изделий, изготавливаемых на экспорт.
Типы методов испытаний
| Метод | Назначение | Особенность нагружения |
|---|---|---|
| А | Прочность связи резиновой смеси с металлом при вулканизации | Отрыв перпендикулярно поверхности |
| Б | Прочность связи вулканизованной резины с металлом | Отрыв перпендикулярно поверхности |
| В | Прочность связи резиновой смеси с металлом при вулканизации | Отрыв перпендикулярно поверхности |
| Г | Прочность связи резиновой смеси с металлом при вулканизации | Отрыв под углом 45° |
Результаты испытаний, полученные методами А, Б, В и Г, несопоставимы.
Аппаратура
Для испытаний используют разрывную машину по ГОСТ 28840-90 с безынерционным силоизмерителем. Допускается применение машины с инерционным маятниковым силоизмерителем.
Разрывная машина должна быть снабжена приспособлением, обеспечивающим центрирование направления нагрузки, чтобы сила отрыва действовала в требуемом направлении относительно поверхности склеивания.
Скорость движения подвижного зажима
| Метод | Скорость движения зажима |
|---|---|
| А | 50 ± 5 мм/мин |
| Б | 25–100 мм/мин |
| В | 25–100 мм/мин |
| Г | 50 ± 5 мм/мин |
Для испытаний при повышенных температурах разрывная машина должна быть снабжена тепловой камерой, обеспечивающей заданную температуру в соответствии с требованиями ГОСТ 28840-90.
Дополнительно используют:
- часы любой конструкции;
- стеклянные технические термометры по ГОСТ 28498-90;
- секундомер механический 3-го класса точности.
Образцы для испытания
Метод А
Образец представляет собой резиновый цилиндр высотой 3,0 ± 0,2 мм и диаметром 35,0 ± 0,1 мм, основания которого соединены с металлическими дисками толщиной не менее 9 мм.
За диаметр резинового цилиндра принимают диаметр металлического диска, а за высоту — соответствующий размер пресс-формы.
Методы Б и В
Образцы представляют собой резиновый цилиндр высотой 2,0 ± 0,5 мм и диаметром 25,0 ± 0,1 мм, основания которого соединены с металлическими дисками.
Для метода Б диаметр образца определяется диаметром штанцевого ножа, которым вырубают цилиндр из резиновой заготовки, а высота — толщиной заготовки. Для метода В за диаметр принимают диаметр металлического диска, а высоту цилиндра — размер пресс-формы.
Метод Г
Образец представляет собой резиновый цилиндр с коническими выемками, соединенный с металлическими конусами. Размеры резиновой части задаются размерами пресс-формы.
Подготовка к испытанию
Металлические диски и конусы изготавливают из металла, отвечающего требованиям нормативно-технической документации на продукцию.
Заготовки для образцов по методам А и В вырубают из резиновой смеси штанцевым ножом с размерами, обеспечивающими выпрессовку резины при формовании. Заготовки из резины для метода Б вырубают штанцевым ножом диаметром 25,0 ± 0,1 мм из пластин толщиной 2,0 ± 0,5 мм.
Перед склеиванием поверхности металлических дисков, конусов и заготовок из резины обрабатывают в соответствии с требованиями НТД или технической документации на клей, резину или изделие. На склеиваемые поверхности не должны попадать пыль, влага и посторонние вещества.
Нанесение клея или другого средства крепления
Клей или другое средство крепления наносят на подготовленные поверхности способами, установленными в НТД или технической документации. Количество слоев клея, условия сушки и допустимое время хранения подготовленных металлических поверхностей до вулканизации также устанавливают соответствующей документацией.
При применении двух клеев первый клей, нанесенный на металл в качестве грунтовки, называют праймером.
Формование и вулканизация
Металлические диски и заготовки для методов А и В устанавливают в пресс-формы. Металлические конусы для метода Г устанавливают в плунжерную пресс-форму, а заготовку помещают в ее камеру.
Пресс-формы предварительно подогревают до температуры вулканизации резиновой смеси. Время, давление на пресс-форму и температуру вулканизации устанавливают в соответствии с НТД на резину.
После вулканизации образцы извлекают из пресс-формы, избегая механических воздействий на склеенные поверхности. После остывания образцы отделяют друг от друга ножницами, ножом или другим инструментом.
Выдержка и кондиционирование
Образцы испытывают не ранее чем через 16 ч и не позднее чем через 6 сут после вулканизации, если НТД на продукцию не устанавливает иное.
Перед испытанием образцы кондиционируют:
- по методам А и Г — не менее 16 ч;
- по методам Б и В — не менее 3 ч.
Температура кондиционирования — 23 ± 2 °C, допускается 27 ± 2 °C. Испытания проводят при температуре кондиционирования или при повышенных температурах, указанных в НТД.
Проведение испытания
Образец закрепляют в зажимном устройстве разрывной машины. Деформация образца при закреплении не допускается.
После включения машины испытание проводят до разрушения образца. Регистрируют:
- максимальную силу;
- характер разрушения.
Испытанию подвергают четыре образца от каждой характеризуемой пробы.
Для испытаний при повышенной температуре образцы предварительно прогревают в тепловой камере разрывной машины. Время прогрева и температура испытания устанавливаются в соответствии с НТД на продукцию.
Обработка результатов
Прочность связи
Прочность связи резины с металлом каждого образца по методам А, Б и В вычисляют как отношение максимальной силы к площади поперечного сечения образца.
| Метод | Площадь поперечного сечения S | Результат |
|---|---|---|
| А | 9,62 см² | В МПа (кгс/см²) |
| Б | 4,91 см² | В МПа (кгс/см²) |
| В | 4,91 см² | В МПа (кгс/см²) |
| Г | Не нормируется через площадь | Принимают максимальное значение силы в МН (кгс) |
За результат испытания принимают среднее арифметическое прочности связи всех испытанных образцов. По методам Б и В допускается вычисление среднего арифметического не менее чем по трем образцам, если показатель каждого из них не ниже нормы по НТД.
Характер разрушения
Характер разрушения образца обозначают следующими символами:
| Обозначение | Описание |
|---|---|
| Р | Разрушение произошло по массиву резины |
| РК | Разрушение произошло по границе резина — клей |
| КП | Разрушение произошло по границе клей — праймер |
| К | Разрушение произошло по клею (только метод Б) |
| М | Разрушение произошло по границе металл — праймер, металл — клей или металл — резина |
Характер разрушения определяют визуально и ориентировочно выражают в процентах. Пример записи:
- для методов А, В и Г — 20% Р; 30% РК; 40% КП; 10% М;
- для метода Б — 20% Р; 30% РК; 40% К; 10% М.
Протокол испытания
Протокол испытания должен содержать:
- обозначение резины и клея;
- марку металла;
- метод крепления резины к металлу;
- условия вулканизации для методов А, В и Г;
- дату изготовления образцов;
- дату проведения испытания;
- температуру кондиционирования и испытания;
- тип разрывной машины;
- результат испытания каждого образца и среднее арифметическое значение;
- описание характера разрушения каждого образца и выражение его в процентах;
- сведения о дефектах образца, если они были обнаружены.
Ссылочные нормативные документы
| Документ | Назначение |
|---|---|
| ГОСТ 28498-90 | Технические стеклянные термометры |
| ГОСТ 28840-90 | Разрывные машины для испытаний |
| ТУ 25-1819.0021-90 | Секундомеры механические |
| ТУ 25-1894.003-90 | Секундомеры механические |
| ISO 814 | Соответствие методу А международному стандарту на определение адгезии резины к металлу |