ГОСТ 27420-87 распространяется на синтетические материалы для деталей низа обуви и устанавливает метод определения морозостойкости в динамических условиях. Документ применяют для резины, термопластических эластомеров, полиуретана и других материалов, используемых при изготовлении деталей низа обуви.
Сущность метода состоит в многократном изгибе образца с постоянной частотой при заданной отрицательной температуре с последующим определением числа циклов, вызвавших появление трещины или разрастание предварительно нанесенного прокола до установленного размера.
Для каких материалов применяется метод морозостойкости
Испытание предназначено для синтетических материалов, применяемых в обувной промышленности для изготовления подошвенных и иных деталей низа обуви. Метод позволяет оценить поведение материала при изгибе в условиях отрицательных температур.
- резина;
- термопластический эластомер;
- полиуретан;
- другие синтетические материалы для деталей низа обуви.
Требования к образцам и порядок отбора
Образцы вырубают из пластины на расстоянии не менее 15 мм от края или из пучковой части детали. Форма образца — полоска.
| Параметр образца | Требование |
|---|---|
| Длина | 160–165 мм |
| Ширина | 19–21 мм |
| Толщина | От 2,0 до 10,0 мм |
| Предпочтительная толщина | (6,0 ± 0,2) мм |
Испытание материалов с мелким рисунком рифления и гладких материалов проводят на образцах, вырубленных из пластин или деталей. Для материалов с глубоким рисунком рифления испытания проводят на образцах, вырубленных из гладких пластин, изготовленных из смесей, использованных при производстве данной партии материалов. Толщина таких специально изготовленных пластин должна быть (6,0 ± 0,2) мм.
Поверхность образцов не должна иметь дефектов: трещин, раковин, вздутий и посторонних включений.
Количество пластин или деталей устанавливают по ГОСТ 26580-85, но не менее трех.
Испытательный стенд и измерительное оснащение
Для проведения испытания применяют испытательный стенд типа ИРМ, состоящий из криокамеры, узла испытания, привода и системы охлаждения.
Требования к узлу испытания
- наличие неподвижных и подвижных зажимов;
- возвратно-поступательное движение подвижных зажимов с частотой 0,83–1,00 с⁻¹;
- перемещение подвижного зажима — (78,0 ± 0,5) мм;
- установка минимального расстояния между зажимами с погрешностью не более 0,1 мм;
- отклонение от параллельности торцевых плоскостей пары зажимов — не более 0,5 мм;
- надежное закрепление образцов.
Чтобы исключить разрушение образца в зажиме, прижимная планка должна иметь округление радиусом 3,0–4,0 мм.
Требования к криокамере
| Параметр | Требование |
|---|---|
| Диапазон регулирования температуры | От 0 °C до −50 °C |
| Перепад температуры при температуре до −40 °C | Не более ±2 °C |
| Перепад температуры ниже −40 °C | Не более ±3 °C |
| Оснащение дверцы | Смотровое стекло для контроля образцов |
| Дополнительное оснащение стенда | Счетчик числа циклов изгиба |
Для измерений применяют:
- толщиномер по ГОСТ 11358-74;
- оптическое устройство типа головки микроскопа с окулярной насадкой и ценой деления не более 0,1 мм;
- металлическую линейку по ГОСТ 427-75.
Подготовка образцов к испытанию на холоде
Перед испытанием образцы кондиционируют не менее 16 ч при температуре (23 ± 2) °C.
При определении сопротивления образованию трещины используют образец без прокола. При определении сопротивления разрастанию трещины от прокола на образец предварительно наносят прокол.
Как наносят прокол
- Образец помещают на картонную или аналогичную жесткую подложку.
- Посередине образца устанавливают стальное копье перпендикулярно плоскости.
- Прокол наносят одним ударом.
- Копье должно выступать с противоположной стороны образца на 2,5–3,0 мм.
- Трещина прокола должна быть перпендикулярной продольной оси образца.
Расчет расстояния между зажимами и закрепление образца
Перед началом испытания измеряют толщину образца в середине его длины. Минимальное расстояние между зажимами рассчитывают по формуле, установленной стандартом, исходя из толщины образца и деформации растяжения наружного слоя материала 70%.
Расчет выполняют по соотношению: l = 2,43h, где h — толщина образца в миллиметрах. Результат округляют до 0,1 мм.
После расчета неподвижный зажим устанавливают на полученное минимальное расстояние. Образцы закрепляют ходовой поверхностью наружу.
Если испытывают образец с проколом, прокол должен находиться посередине расстояния между зажимами в месте наибольшего изгиба. Его положение контролируют линейкой по ГОСТ 427-75.
Порядок испытания при отрицательной температуре
После закрепления образцов закрывают камеру, включают систему охлаждения и доводят температуру в зоне испытания до заданной. Затем образцы выдерживают при этой температуре не менее 10 мин, после чего включают привод стенда.
В процессе испытания привод периодически останавливают при минимальном расстоянии между зажимами, через смотровое стекло осматривают образцы в месте максимального изгиба и контролируют длину трещины.
Осмотр рекомендуется проводить через интервалы циклов изгибов, установленные ГОСТ 422-75.
Критерии окончания испытания и фиксируемые показатели
Стандарт предусматривает два варианта оценки морозостойкости материала.
| Определяемый показатель | Когда заканчивают испытание | Что регистрируют |
|---|---|---|
| Сопротивление образованию трещины | При достижении трещиной длины 1,9–2,1 мм | Число циклов изгиба в килоциклах для каждого образца |
| Сопротивление разрастанию трещины от прокола | При достижении трещиной от прокола длины 9,8–10,2 мм | Число циклов изгиба в килоциклах для каждого образца |
Температура испытания и определяемый показатель должны быть указаны в нормативно-технической документации на материал.
Обработка результатов испытания
Сопротивление образованию трещины при отрицательной температуре определяют числом циклов изгиба в килоциклах, которое выдерживает образец до достижения длины трещины 1,9–2,1 мм.
Сопротивление разрастанию трещины от прокола также определяют числом циклов изгиба в килоциклах, которое выдерживает образец до достижения длины прокола 9,8–10,2 мм.
Число изгибов в килоциклах округляют до 0,1.
Какие сведения должны быть в результатах испытания
Результаты испытания по ГОСТ 27420-87 должны содержать:
- маркировку испытуемого материала и дату изготовления;
- температуру испытания;
- вид рифления поверхности образца;
- толщину образца;
- результаты испытания;
- обозначение настоящего стандарта;
- дату испытания.
Ссылочные нормативные документы
| Обозначение документа | Назначение в стандарте |
|---|---|
| ГОСТ 26580-85 | Установление количества пластин или деталей для отбора образцов |
| ГОСТ 11358-74 | Толщиномеры для измерения толщины образцов |
| ГОСТ 427-75 | Линейка для контроля положения прокола |
| ГОСТ 422-75 | Рекомендуемые интервалы осмотра образцов по числу циклов изгиба |