Настоящий стандарт распространяется на резину, резиновые изделия и латексные пленки (метод А), резину и резиновые изделия (метод Б) и устанавливает методы определения морозостойкости при растяжении. Сущность методов заключается в растяжении образца до заданного удлинения под действием нагрузки при температуре (23 ± 2) °С и определении удлинения образца под действием той же нагрузки при низкой температуре.
1. Область применения
Стандарт устанавливает два метода определения морозостойкости резин при растяжении:
- Метод А — для резин, резиновых изделий и латексных пленок.
- Метод Б — для резин и резиновых изделий.
Метод А применяется при значениях коэффициента морозостойкости не менее 0,20, метод Б — не менее 0,10.
2. Метод А
2.1. Отбор образцов
Для испытания применяют образцы типов I или II по ГОСТ 270-75, укороченные по длине до (50 ± 1) мм, или образцы в форме полосок шириной 6,0+0,4 мм или 3,0+0,2 мм с расширенными концами. Образцы типа II применяют, когда не может быть заготовлен образец типа I или для растяжения образца типа I на 100 % требуется нагрузка свыше 39,4 Н (4 кгс).
Для испытания латексных пленок применяют образцы в виде колец наружным диаметром (22,0 ± 0,1) мм и внутренним (16,0 ± 0,1) мм.
Количество образцов для испытания: для резин — не менее трех, для латексных пленок — не менее пяти.
2.2. Аппаратура
- Прибор для испытания, обеспечивающий максимальную нагрузку не менее 39 Н (4 кгс) и растяжение до 110 %. Прибор оснащается криостатом для испытаний в диапазоне от +23 до −75 °С с погрешностью поддержания температуры ±1 °С (до −40 °С) и ±1,5 °С (от −41 до −75 °С).
- Толщиномер по ГОСТ 11358-74 с ценой деления 0,01 мм.
- Секундомер механический С-1 класса точности 2 по ГОСТ 5072-79.
- Линейка с ценой деления 1 мм по ГОСТ 427-75.
- Спирт этиловый технический по ГОСТ 17299-78.
- Охлаждающие агенты: двуокись углерода твердая по ГОСТ 12162-77 или азот жидкий по ГОСТ 9293-74.
2.3. Подготовка к испытанию
Образцы после вулканизации выдерживают по ГОСТ 269-66, затем кондиционируют при (23 ± 2) °С не менее 1 часа. На узкую часть образца наносят параллельные метки на расстоянии (25 ± 1) мм. Толщину образца измеряют в трех точках, за результат принимают среднее арифметическое.
Перед испытанием образец растягивают три раза за 3–6 с на (150 ± 10) % и оставляют для «отдыха» на (300 ± 60) с. Затем наносят новые метки. Подбирают нагрузку, при которой образец растягивается на (100 ± 5) % за (300 ± 5) с. Для резин с низким относительным удлинением допускается растяжение на (50 ± 10) %.
2.4. Проведение испытания
Испытание при (23 ± 2) °С: образец нагружают подобранной нагрузкой, продолжительность приложения нагрузки — не более 10 с. Через (300 ± 5) с определяют удлинение образца l1.
Испытание при низкой температуре: в криостате устанавливают требуемую температуру. Зажимы с образцом, испытанным при комнатной температуре, помещают в криостат, выдерживают (300 ± 30) с, затем нагружают той же нагрузкой. Через (300 ± 5) с определяют удлинение l2.
2.5. Обработка результатов
Коэффициент морозостойкости образца (К) вычисляют по формуле:
K = l2 / l1
где l1 — удлинение при (23 ± 2) °С, мм; l2 — удлинение при низкой температуре, мм.
За результат принимают среднее арифметическое значений К для всех образцов. При К ≥ 0,50 отклонение каждого значения от среднего не должно превышать ±10 %, при К < 0,50 — не более ±0,05. Результат округляют до 0,01.
3. Метод Б
3.1. Отбор образцов
Применяют образцы в форме полосок с расширенными концами. Ширина узкой части — (5,0 ± 0,2) мм, толщина — (2,0 ± 0,2) мм, длина — (50 ± 1) или (100 ± 1) мм. Количество образцов — не менее трех.
3.2. Аппаратура
Прибор для испытания должен обеспечивать приложение нагрузки от 2,0 до 19,6 Н (0,2–2,0 кгс) с погрешностью не более 2 %, измерение удлинения в пределах 0,6–12 мм с ценой деления не менее 0,01 мм. Остальная аппаратура — по методу А.
3.3. Подготовка к испытанию
Образец устанавливают в зажимы и растягивают пять раз за 3–6 с на (10 ± 2) %. После «отдыха» (300 ± 60) с образец нагружают предварительной нагрузкой 0,1–0,2 Н (10–20 гс). Подбирают постоянную нагрузку, при которой образец растягивается на (10 ± 2) % за (30 ± 3) с.
3.4. Проведение испытания
Испытание при (23 ± 2) °С: прикладывают подобранную нагрузку (не более 5 с), через (30 ± 3) с определяют удлинение L1.
Испытание при низкой температуре: устанавливают температуру на 5–10 °С ниже температуры стеклования резины. Зажимы с образцом выдерживают в криостате (300 ± 30) с, затем прикладывают нагрузку и через (30 ± 3) с определяют удлинение. Испытания проводят при повышении температуры до (23 ± 2) °С с шагом 5 °С.
3.5. Обработка результатов
Модуль эластичности (Е) в паскалях вычисляют по формуле:
E = (P × L) / (S × L1)
где P — нагрузка, Н; L — длина узкой части (50 или 100 мм); S — площадь поперечного сечения, м²; L1 — удлинение при температуре испытания, мм.
Коэффициент морозостойкости (К) вычисляют по формуле:
K = Ec / Et
где Ec — модуль при (23 ± 2) °С; Et — модуль при низкой температуре.
Для каждого образца строят зависимость К от температуры и определяют температуры Т2 (К = 0,50), Т5 (К = 0,20), Т10 (К = 0,10) и Т100 (К = 0,01). Результаты округляют до целого числа.
4. Ссылочные нормативные документы
| Обозначение НТД | Наименование |
|---|---|
| ГОСТ 270-75 | Резина. Метод определения упруго-прочностных свойств при растяжении |
| ГОСТ 269-66 | Резина. Общие требования к проведению физико-механических испытаний |
| ГОСТ 427-75 | Линейки измерительные металлические. Технические условия |
| ГОСТ 5072-79 | Секундомеры механические. Технические условия |
| ГОСТ 9293-74 | Азот газообразный и жидкий. Технические условия |
| ГОСТ 11358-74 | Толщиномеры индикаторные с ценой деления 0,01 и 0,1 мм |
| ГОСТ 12162-77 | Двуокись углерода твердая. Технические условия |
| ГОСТ 17299-78 | Спирт этиловый технический. Технические условия |