ГОСТ 262-93 Резина. Определение сопротивления раздиру (раздвоенные, угловые и серповидные образцы)

Область применения

ГОСТ 262-93 устанавливает методы испытаний для определения сопротивления раздиру резины. В стандарте предусмотрены следующие методы:

• метод А — для раздвоенных образцов;
• метод В — для угловых образцов с надрезом установленной глубины или без него;
• метод С — для серповидных образцов;
• метод D — дополнительный, для дугообразных образцов.

Стандарт распространяется на резину и резиновые изделия. Отдельный метод для небольших образцов из резины, так называемых дельфийских образцов, установлен в ГОСТ 23016.

Сущность метода

Испытание заключается в измерении силы, необходимой для полного раздира образца при разрастании уже имеющегося надреза или разреза, а в случае метода В без надреза — для поперечного раздира образца по всей толщине.

Раздирающая сила прикладывается на разрывной машине, работающей без остановок при постоянной скорости движения траверсы до разрушения образца. В зависимости от метода для расчета сопротивления раздиру используют максимальную силу или среднюю по медиане силу.

Стандарт прямо указывает, что предполагается отсутствие корреляции между данными, полученными на образцах разных типов.

Типы методов и их особенности

Метод А считается предпочтительным, поскольку он легче соотносится с основными прочностными свойствами материала на разрыв и менее восприимчив к влиянию модуля упругости при условии незначительного растяжения длинной стороны.

Основные размеры и параметры образцов

Раздвоенный образец

Для метода А применяют раздвоенный образец, вырубленный штанцевым ножом длиной не менее 100 мм, шириной 15 ± 0,5 мм и толщиной 2,0 ± 0,2 мм. По центру образца выполняют разрез глубиной 40 ± 5 мм.

Угловой образец

Для метода В используют угловой образец шириной не менее 100 мм. При методике с надрезом надрез выполняют от вершины внутреннего угла на глубину 1,0 ± 0,2 мм.

Серповидный образец

Для метода С используют серповидный образец. В основной части стандарта указана глубина надреза 1,0 ± 0,2 мм, а в выделенных курсивом дополнениях для экономики страны предусмотрен вариант надреза глубиной 0,50 ± 0,08 мм по центру вогнутой поверхности образца.

Дугообразный образец

Дополнительный метод D основан на применении дугообразного образца с надрезом. Надрез выполняют на глубину 0,50 ± 0,08 мм по центру вогнутой внутренней грани.

Толщина образцов

Рекомендуемая толщина образцов — 2,0 ± 0,2 мм. Ни одно значение не должно отклоняться от выбранного более чем на 2%. При сравнении групп образцов средняя толщина каждой группы должна находиться в пределах 7,5% суммарной средней толщины по всем группам.

Допускается испытывать образцы толщиной 1,0 ± 0,2 мм. Также допускается использовать образцы из готовых изделий другой толщины, если различие между сравниваемыми образцами не превышает ±10%.

Оборудование

Штанцевые ножи

Для вырубки применяют отдельные штанцевые ножи для:

• раздвоенных образцов;
• угловых образцов;
• серповидных образцов;
• дугообразных образцов.

Режущие кромки ножей должны быть острыми и без зазубрин.

Режущий инструмент для надрезов

Для получения надреза или разреза используют острое бритвенное лезвие или отточенный нож без зазубрин. Для определения глубины надреза применяют микроскоп, оптический проектор или аналогичный прибор с точностью измерения 0,025 мм или выше.

Испытательная машина

Машина должна соответствовать требованиям ГОСТ 28840 и обеспечивать запись прикладываемой нагрузки в пределах 2% во время испытаний.

При использовании раздвоенного образца рекомендуется применять малоинерционную машину с автоматической регистрацией силы. Допускается проведение испытаний на машине с маятниковым силоизмерителем, при этом измеряемая сила должна находиться в диапазоне от 20% до 85% номинального значения шкалы.

Для испытаний при повышенных температурах допускается использование машины с термокамерой, поддерживающей температуру воздушной среды в рабочем объеме 100 ± 2 °C.

Захваты

Испытательная машина должна быть снабжена захватами определенного типа, например пневматическими, которые автоматически затягиваются с увеличением нагрузки и обеспечивают однородное давление поперек расширяющегося края образца.

Каждый захват должен включать устройства для регулировки положения образца так, чтобы он располагался симметрично и с осевой центровкой по отношению к направлению раздира. Для раздвоенных образцов положение в захватах должно соответствовать схеме, приведенной в стандарте.

Подготовка образцов и кондиционирование

Образцы вырубают из листа резины прессом с прямым ходом. Резина может быть смочена водой или мыльным раствором и должна поддерживаться листом слегка прогибающегося материала, например кожи, прорезиненной ткани или картона.

Если это возможно, образцы вырубают так, чтобы сопротивление раздиру можно было определить по двум направлениям, находящимся под прямым углом друг к другу. При наличии анизотропии резины от каландрового эффекта образцы вырубают вдоль направления каландрования и перпендикулярно к нему.

В период между вулканизацией и испытанием образцы защищают от света.

Перед испытанием образцы кондиционируют:

• по основной редакции — не менее 3 ч при стандартной лабораторной температуре;
• по выделенным изменениям — не менее 1 ч до разрезания или надрезания.

Если подготовка включает шлифовку, период между шлифовкой и испытанием не должен превышать 72 ч. Разрез или надрез следует осуществлять после проведения испытания на старение, если это предусмотрено методикой.

Температура испытаний

Обычно испытания проводят при стандартной лабораторной температуре:

• 23 ± 2 °C;
• или 27 ± 2 °C.

Если требуется другая температура, ее выбирают по ГОСТ 269. При проведении серии сравнительных испытаний температуру поддерживают одинаковой.

Проведение испытания

После кондиционирования образец помещают в испытательную машину в соответствии с типом применяемых захватов. Затем к образцу прикладывают постоянно нарастающую силу при установленной скорости движения захвата до полного раздира.

Для образцов углового, серповидного и дугообразного типов регистрируют максимальную силу. Для раздвоенного образца проводят автоматическую запись силы в течение всего процесса раздира.

Рекомендуемое расстояние между захватами:

• для серповидных образцов — не менее 70 мм;
• для дугообразных образцов — не менее 15 мм.

При испытаниях при повышенной температуре образец выдерживают в камере не менее 3 мин, но максимальное время прогрева не должно превышать 15 мин.

Обработка результатов

Сопротивление раздиру Т_r в кН/м толщины вычисляют как отношение силы к толщине образца.

Для расчета используют:

• максимальную силу — для методов В, С и D;
• среднюю по медиане силу, рассчитанную по ГОСТ 6768 — для метода А.

Для каждого направления определяют среднее по медиане значение и диапазон значений. Результат представляют с точностью до 1 кН/м.

Допускается для дугообразных и серповидных образцов принимать среднее арифметическое показателей пяти образцов. Если результаты отдельных образцов отличаются от среднего более чем на 10%, их не учитывают и среднее арифметическое вычисляют по оставшимся образцам, число которых должно быть не менее трех. Если после обработки осталось менее трех образцов, испытание повторяют.

Методика выбора метода

Метод А предпочтителен в случаях, когда требуется наилучшая воспроизводимость и минимальное влияние длины надреза. Метод В без надреза используют, когда нужно оценить общее усилие разрушения, включающее и зарождение, и развитие раздира. Метод В с надрезом, метод С и метод D применяют для оценки разрастания уже существующего надреза.

При этом важно помнить, что результаты, полученные на образцах разных типов, не следует напрямую сравнивать.

Протокол испытания

Протокол испытания должен включать:

• ссылку на настоящий стандарт;
• обозначение испытуемой резины или изделия;
• тип образца;
• среднее по медиане значение и диапазон значений сопротивления раздиру в кН/м по каждому направлению;
• среднюю по медиане толщину образца;
• направление растяжения по отношению к направлению вальцевания резины;
• температуру испытаний;
• особенности поведения образца во время и после испытания, например направление распространения надреза;
• для метода В — сведения о наличии или отсутствии надреза;
• дату вулканизации, если она известна, и дату испытания.

В дополнениях к стандарту также предусмотрено указание:

• обозначения резины и условий вулканизации;
• толщины серповидного и дугообразного образца;
• количества образцов;
• силы при раздире каждого образца;
• сопротивления раздиру каждого образца и среднего арифметического значения.

Ссылочные нормативные документы