Область применения
ГОСТ 267-73 распространяется на резиновую смесь, резину, эбонит, резиновые и резинотехнические изделия и устанавливает методы определения плотности. Стандарт предусматривает три метода испытаний:
- гидростатический;
- пикнометрический;
- ускоренный.
Испытания проводят при температуре (23 ± 2) °C или (27 ± 2) °C.
Стандарт не распространяется на пористые резины, герметики, а также на резинотехнические изделия, дублированные тканями, кордом и металлокордом, изделия с рифлёной поверхностью или внутренними прорезями.
Сущность методов определения плотности
| Метод | Сущность метода | Особенности применения |
|---|---|---|
| Гидростатический | Плотность определяют по отношению массы образца к объёму вытесненной им жидкости известной плотности | Основной лабораторный метод для большинства резин и эбонита |
| Пикнометрический | Плотность определяют по отношению масс одинаковых объёмов образца и жидкости известной плотности | Наиболее точный метод; применяется при разногласиях в оценке результатов |
| Ускоренный | Плотность определяют по известной плотности раствора, в котором образец плавает | Подходит для быстрого ориентировочного контроля |
Отбор и подготовка образцов
Образцы из резины и эбонита выдерживают после вулканизации и кондиционируют по ГОСТ 269. Поверхность образцов также должна соответствовать требованиям ГОСТ 269.
- с пропудренных образцов тальк удаляют щёткой или сухой тканью;
- затем образец протирают тканью без ворса, смоченной этиловым спиртом;
- после протирки образцы высушивают при температуре (23 ± 2) °C или (27 ± 2) °C не менее 30 мин;
- если образцы вулканизированы в целлофане, плёнку снимают с минимальным увлажнением, затем поверхность протирают спиртом и сушат не менее 1 ч.
Масса образца должна быть не менее 2,5 г. Для ускоренного метода допускается масса менее 2,5 г. Количество образцов для испытаний — не менее трёх.
Основные параметры и условия испытаний
| Параметр | Требование ГОСТ 267-73 |
|---|---|
| Температура испытания | (23 ± 2) °C или (27 ± 2) °C |
| Минимальная масса образца | 2,5 г |
| Количество образцов | Не менее 3 |
| Допустимое отклонение результатов при гидростатическом методе | Не более ±1 % от среднего арифметического |
| Погрешность гидростатического метода | Не более 0,2 % |
| Погрешность пикнометрического метода | Не более 0,05 % |
| Шаг плотности растворов для ускоренного метода | 0,02 г/см³ |
Гидростатический метод
Аппаратура и материалы
Для гидростатического метода применяют лабораторные весы и набор вспомогательных средств для взвешивания образца в воздухе и в жидкости.
- лабораторные весы общего назначения с пределом взвешивания 20 г, 2-го класса точности по ГОСТ 24104;
- лабораторный стеклянный термометр с диапазоном от 0 до 105 °C, ценой деления 0,5 °C и погрешностью ±0,5 °C по ГОСТ 28498;
- стеклянный стакан вместимостью 250 см³ по ГОСТ 25336;
- сетчатая подложка из нержавеющей стали;
- подставка для стакана;
- проволока из нержавеющей стали диаметром от 0,7 до 1,5 мм с острым концом или крючком;
- дополнительный груз плотностью не менее 7 г/см³ для образцов с плотностью ниже плотности испытательной жидкости;
- этиловый спирт;
- дистиллированная вода;
- секундомер, линейка, пинцет.
Проведение испытания
- Образец взвешивают в воздухе.
- Образец накалывают на проволоку и подвешивают на коромысло весов.
- В стакан наливают свежепрокипячённую дистиллированную воду, охлаждённую до температуры испытания.
- Образец погружают в воду так, чтобы он не касался стенок и дна стакана и находился ниже уровня воды не менее чем на 10 мм.
- После взвешивания образец вынимают, а проволоку снова погружают на ту же глубину и отдельно взвешивают.
Для хрупких резин и эбонита образец помещают на сетчатую подложку. Если на поверхности образца образуются пузырьки воздуха, его предварительно на 2–3 с погружают в этиловый спирт, а затем на такое же время — в отдельный сосуд с испытательной жидкостью.
Для образцов плотностью ниже 1 г/см³ рекомендуется использовать этиловый спирт вместо дистиллированной воды либо подвешивать дополнительный груз, массу которого учитывают при расчётах.
Обработка результатов
Плотность рассчитывают по массе образца в воздухе, массе образца с проволокой в жидкости, массе проволоки в жидкости и плотности испытательной жидкости при температуре испытания.
- за результат принимают среднее арифметическое испытаний трёх образцов;
- допускаемое отклонение отдельного результата от среднего не должно превышать ±1 %;
- погрешность метода — не более 0,2 %.
Пикнометрический метод
Аппаратура и материалы
Пикнометрический метод применяют для более точного определения плотности.
- лабораторные весы общего назначения с пределом взвешивания 20 г, 2-го класса точности;
- пикнометр типа ПКЖ, ПМЖ или ПТГ по ГОСТ 22524;
- термометр стеклянный лабораторный по ГОСТ 28498;
- водяная баня;
- этиловый спирт;
- фильтровальная бумага;
- дистиллированная вода;
- линейка длиной 150 мм;
- часы с погрешностью хода ±60 с за 24 ч.
Проведение испытания
- Чистый сухой пикнометр с пробкой взвешивают.
- В пикнометр помещают нарезанный испытуемый образец и снова взвешивают.
- Пикнометр с образцом наполняют свежепрокипячённой охлаждённой дистиллированной водой.
- При наличии пузырьков воздуха пикнометр без пробки выдерживают в водяной бане при температуре 50–70 °C до удаления пузырьков.
- После этого пикнометр охлаждают до температуры испытания, термостатируют 10–15 мин, вытирают внешнюю поверхность и взвешивают.
- Затем пикнометр освобождают, снова наполняют водой без образца, термостатируют и взвешивают вместе с водой.
Для разных типов пикнометров порядок доведения жидкости до уровня отличается: для ПКЖ и ПТГ — до краёв колбы, для ПМЖ — на 3–5 мм ниже метки с последующим доведением до метки после термостатирования.
Обработка результатов
Плотность определяют по массе образца, массе пустого пикнометра, массе пикнометра с образцом, массе пикнометра с образцом и водой, а также массе пикнометра, наполненного водой. В расчёте используют плотность воды при температуре испытания.
- погрешность метода — не более 0,05 %;
- при разногласиях в оценке плотности резин и эбонитов применяют именно пикнометрический метод.
Ускоренный метод
Аппаратура и материалы
- стеклянные ареометры с ценой деления 0,001 г/см³ по ГОСТ 18481;
- водно-спиртовые растворы плотностью от 0,90 до 1,00 г/см³;
- водные растворы хлористого цинка плотностью от 1,02 г/см³ и выше;
- дистиллированная вода;
- этиловый спирт;
- хлористый цинк;
- стеклянные цилиндры вместимостью 1000 см³;
- бутылки со стеклянными притёртыми пробками;
- пинцет;
- фильтровальная бумага.
Проведение испытания
Ускоренный метод основан на подборе раствора такой плотности, в котором образец занимает нейтральное положение.
- Готовят ряд растворов плотностью от 0,90 до 1,00 г/см³ на основе воды и спирта и растворы плотностью от 1,02 г/см³ и выше на основе воды и хлористого цинка.
- Растворы должны отличаться между собой по плотности на 0,02 г/см³.
- Растворы перед использованием выдерживают при температуре испытания не менее 1 ч.
- Образец пинцетом переносят в раствор, плотность которого приблизительно соответствует ожидаемой плотности резины.
- Если образец тонет, его переносят в раствор большей плотности.
- Если образец всплывает, его переносят в раствор меньшей плотности.
При переносе образца между растворами его подсушивают между листами фильтровальной бумаги. Для резины плотностью менее единицы используют водно-спиртовые растворы.
Обработка результатов
За плотность принимают плотность такого раствора, в котором образец плавает, то есть не опускается на дно и не всплывает на поверхность. Если образец тонет в одном растворе и всплывает в другом, за результат принимают среднее значение плотностей этих двух растворов.
Протокол испытаний
Результаты по каждому методу оформляют отдельным протоколом. Протокол должен содержать:
- марку и номер партии резины;
- наименование метода;
- способ изготовления образцов;
- название испытательной жидкости;
- температуру испытания;
- результаты испытаний;
- обозначение настоящего стандарта;
- дату испытаний.
Требования безопасности
Помещение для испытаний должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией и соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.005.
При подготовке и проведении испытаний должны соблюдаться правила пожарной безопасности промышленных предприятий по ГОСТ 12.3.002.
Применяемая аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.019 и ГОСТ 12.1.030.
Ссылочные нормативные документы
| Обозначение документа | Назначение в стандарте |
|---|---|
| ГОСТ 269-66 | Выдержка, кондиционирование и требования к поверхности образцов |
| ГОСТ 24104-88 | Лабораторные весы для гидростатического и пикнометрического методов |
| ГОСТ 28498-90 | Лабораторные термометры |
| ГОСТ 25336-82 | Стеклянный стакан для гидростатического метода |
| ГОСТ 5468-88 | Проволока для подвешивания образца |
| ГОСТ 6709-72 | Дистиллированная вода |
| ГОСТ 18300-87 | Этиловый технический спирт |
| ГОСТ 17299-78 | Этиловый спирт для отдельных операций испытания |
| ГОСТ 22524-77 | Пикнометры типов ПКЖ, ПМЖ, ПТГ |
| ГОСТ 18481-81 | Ареометры для ускоренного метода |
| ГОСТ 4529-78 | Хлористый цинк для приготовления растворов |
| ГОСТ 1770-74 | Стеклянные цилиндры |
| ГОСТ 12026-76 | Фильтровальная бумага |
| ГОСТ 427-75 | Линейка длиной 150 мм |
| ОСТ 6-09-108-85 | Бутылки со стеклянными притёртыми пробками |
| ГОСТ 12.1.004-91 | Требования к помещению и пожарной безопасности |
| ГОСТ 12.1.005-88 | Требования к воздуху рабочей зоны |
| ГОСТ 12.3.002-75 | Правила пожарной безопасности при проведении испытаний |
| ГОСТ 12.1.019-79 | Требования электробезопасности аппаратуры |
| ГОСТ 12.1.030-81 | Требования защитного заземления и электробезопасности |