橡膠的測試方法及測試儀器

混煉膠的均勻程度

檢測原材料是否混煉均勻：直接切片觀察法、光學(xué)顯微鏡法、電子顯微鏡法、示總蹤原子法、熒光法、微波法、電阻法、功率積分法。

可塑度測試

用壓縮的方法測定膠料流動性大小的一種方法。

威廉姆可塑計、華萊式快速可塑計、德弗可塑計

門尼黏度的測試

以轉(zhuǎn)動的方式測定膠料流動性大小的一種實驗：通過測定轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中轉(zhuǎn)動力矩的大小來表征膠料的流動性。門尼黏度用ML1+4₁₊表示，100゜C為測試溫度，1表示預(yù)熱時間為1min，4表示轉(zhuǎn)動時間為4min。

儀緯門尼粘度計

門尼焦燒的測試

在一定的交聯(lián)密度范圍內(nèi)，交聯(lián)密度隨時間增加而增加，粘度也會隨之很快升高，因此可用粘度植的變化情況來反映膠料早期硫化情況。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)轉(zhuǎn)動粘度達(dá)到小之后再轉(zhuǎn)入上升5個轉(zhuǎn)動粘度，所對應(yīng)的時間即為焦燒時間。

儀緯門尼粘度計

膠料硫化特性的測試

可以迅速、連續(xù)、精確地測出膠料硫化過程的主要特征，如初始粘度、焦燒時間、正硫化時間、硫化速度、硫化平坦期、過硫化狀態(tài)，能直觀的描繪出硫化過程的硫化曲線

儀緯無轉(zhuǎn)子流變儀

儀緯無轉(zhuǎn)子硫化儀

密閉式模腔

流動曲線和口型膨脹測試

采用壓出的方法測試材料粘度與切變速率的關(guān)系、材料的膨脹系數(shù)。

毛細(xì)管流變儀、高化氏流動性測定儀

應(yīng)力松弛的測試

可作為門尼粘度測試結(jié)果的補(bǔ)充。門尼粘度可以比較聚合物分子量的大小，而應(yīng)力松弛加工性能實驗可以比較聚合物分子量的分布，進(jìn)一步了解膠料的工藝性能，評價膠料的均一性與加工性。

儀緯門尼粘度計

膠料加工綜合性能的測試

用同一種儀器可以測出膠料多方面的工藝性能，如黏度、焦化時間、正硫化時間、瞬時最大轉(zhuǎn)矩、膠料所做的功等，還可以進(jìn)行混煉試驗、壓出試驗、碳黑吸油試驗等。

布拉本達(dá)塑性儀（Brabender）

拉伸性能

拉伸強(qiáng)度

試樣扯斷時單位面積上所受符合的大小：σ=P/bh

儀緯拉力機(jī)

定伸應(yīng)力

在一定變形量下試樣單位面積上所承受的符合，一般測定伸長100%、200%、300%、500%是的定伸應(yīng)力

扯斷伸長率

試樣扯斷時伸長部分與原長之比

扯斷變形

試樣變形不可恢復(fù)的長度與原長之比

撕裂強(qiáng)度

試樣被撕裂時單位厚度上所承受的負(fù)荷

硬度測試

硬度是橡膠抵抗外力壓入的能力。

邵爾A式硬度計、國際橡膠硬度計

磨耗的測試

磨耗是橡膠表面受摩擦力的作用而發(fā)生微觀破損脫落的現(xiàn)象。

阿可隆磨耗機(jī)、格拉西里磨耗機(jī)、邵坡爾磨耗機(jī)、皮可磨耗機(jī)、MNP-1磨耗機(jī)

疲勞的測試

于實驗室模擬再現(xiàn)橡膠制品在使用過程中的主要使用條件，從而定量地測出該制品的耐疲勞性能。壓縮疲勞試驗：以一定頻率和一定變形幅度反復(fù)壓縮試樣，測量其溫升和變形；屈撓龜裂試驗：測定橡膠由于多次屈撓而產(chǎn)生裂口時的屈撓次數(shù)，或橡膠割口擴(kuò)展法測定一定屈撓次數(shù)時裂口的擴(kuò)展長度。

疲勞試驗機(jī)。

壓縮變形

通過壓縮變形可以判斷橡膠的硫化狀態(tài)，了解制品抵抗靜壓縮應(yīng)力和剪切應(yīng)力的能力，測定方法有恒定壓縮變形和靜壓縮變形。

有效彈性和滯后損失

有效彈性即在拉力機(jī)上將試樣拉伸到一定長度測定試樣收縮時所恢復(fù)的功同伸長時所消耗的功之比的百分?jǐn)?shù)。滯后損失是在拉力機(jī)上測定試樣伸長后收縮時所損失的能與伸長時所消耗的功之比的百分?jǐn)?shù)。

老化性能

自然老化的測試

了解橡膠在自然條件下的老化規(guī)律，評定橡膠的耐侯性和壽命。

大氣靜態(tài)老化、大氣動態(tài)老化實驗機(jī)，大氣加速老化試驗機(jī)，自然貯存試驗機(jī)

熱空氣老化的測試

在常壓、恒溫與熱空氣作用下，經(jīng)過一定時間，測量試樣物理-機(jī)械性能的變化，用來衡量橡膠的熱穩(wěn)定性和防老劑的性能。

熱空氣老化箱

吸氧老化的測試

測量試樣在密閉吸氧儀中的吸氧誘導(dǎo)期和吸氧速度，用以評價橡膠耐吸氧老化性質(zhì)，研究氧化過程的動力學(xué)，評價防老劑的效能和最佳用量。

體積法吸氧儀、靜態(tài)壓力吸氧儀

臭氧老化的測試

在臭氧條件下研究臭氧對橡膠的作用規(guī)律，鑒定橡膠抗臭氧的能力和抗臭氧劑的防護(hù)效能，以提高產(chǎn)品的使用壽命。

XLA型和XLB型臭氧老化試驗機(jī)

人工氣候老化的測試

模擬和強(qiáng)化大氣中的太陽光、熱、雨水、溫度等因素，以求在最短時間內(nèi)獲得近似于大氣老化試驗結(jié)果的方法。

人工氣候老化箱

濕熱老化的測試

測量在有濕度因素作用下的熱氧老化，用以評價橡膠制品在濕熱條件下的耐老化性能，并用以推算使用期的研究

DL-301型濕熱老化箱、DL-302型調(diào)濕箱

光臭氧老化的測試

在物理和化學(xué)因素聯(lián)合作用下的試驗。

裝有石英水銀燈、氙燈、銦燈等人工光源的臭氧老化箱。

低溫性能

耐寒系數(shù)測試

通過冷凍前后彈性減小或硬度增加的程度，衡量橡膠耐寒性能的惡劣。

拉伸耐寒系數(shù)測定儀、壓縮耐寒系數(shù)測定儀。

脆性溫度測試

通過試樣在低溫下沖擊斷裂時的溫度了解材料耐低溫的性能。

XCW-A型多試樣脆性溫度測定儀、單試樣脆性溫度儀。

扭轉(zhuǎn)模量測試

通過測定橡膠在不同溫度時的扭轉(zhuǎn)角度，計算其扭轉(zhuǎn)摸量的變化，用以衡量橡膠在低溫下剛性增加的程度。

吉門扭轉(zhuǎn)測試儀

玻璃化溫度的測試

確定橡膠由高彈態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化時的溫度，即玻璃化溫度。它能表征橡膠材料的極限使用溫度（工作溫度）。

溫度-形變曲線測定儀、差熱分析儀、膨脹計測定儀、動態(tài)模量儀

結(jié)晶趨勢的測定

通過溫度-收縮試驗方法，可以測得膠料的二級轉(zhuǎn)變溫度、脆性溫度和低溫下的結(jié)晶度等重要的低溫性能數(shù)據(jù)。

TR測試儀

粘彈性能

靜態(tài)粘彈性能

沖擊彈性：回彈性是描述橡膠在變形時，特別是在沖擊變形時保持其機(jī)械能力的一個指標(biāo)。機(jī)械能損失小的橡膠彈性大，反之彈性小。

?蠕變：在固定應(yīng)力下，試樣形變時間隨時間增大逐漸增加，反映膠料塑性變形的大小。

應(yīng)力松弛測試：在固定的應(yīng)變條件下，應(yīng)力隨時間增大逐漸減小，通過應(yīng)力松弛曲線、模量、活化能的測定，可以估算產(chǎn)品的使用壽命，估價防老劑的效能和研究橡膠分子氧化斷裂的機(jī)理。

沖擊彈性機(jī)

壓縮型蠕變試驗儀、拉伸型蠕變試驗儀、剪切型蠕變試驗儀

壓縮應(yīng)力松弛儀、拉伸應(yīng)力松弛儀

動態(tài)粘彈性能的測試

測定橡膠在周期性外力作用下動態(tài)模量、阻尼（tgδ）的大小。它更能反映產(chǎn)品的使用性能，是一種有效的粘彈性試驗。

動態(tài)試驗機(jī)

熱性能

線膨脹系數(shù)的測試

溫度每升高1°C，測定每厘米長橡膠試樣伸長的長度，即線膨脹系數(shù)。

膨脹計

導(dǎo)熱系數(shù)的測試

測量單位面積、單位長度的橡膠溫度相差1°C時，在單位時間內(nèi)通過的熱量，用以了解材料的熱傳導(dǎo)特性

導(dǎo)熱儀

耐熱性能的測試

馬丁耐熱性：在等速升溫的恒溫箱中，在一定的靜彎曲力矩作用下硬質(zhì)橡膠達(dá)到一定彎曲變形的溫度。

維卡耐熱性：在等速升溫的恒溫箱中，用斷面為1mm2的圓柱形鋼針和試樣表面接觸，測量在一定負(fù)荷作用下鋼針壓入試樣深度達(dá)1mm時的溫度。

馬丁耐熱試驗儀

維卡耐熱試驗儀

分解溫度的測試

測量橡膠在受熱情況下大分子裂解時的溫度，可以衡量橡膠使用溫度的上限。

熱重分析儀

耐燃燒性測試

測試橡膠的燃燒速度、燃燒時間、燃燒失重率等，表征材料的耐熱性和阻燃性。

氧指數(shù)測定儀、硅碳棒耐燃燒儀、明火法簡易測試裝置

電性能

絕緣電阻系數(shù)的測試

通過測定體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)了解橡膠的絕緣性。

檢流計測試儀、高阻儀

介電常數(shù)和介電損耗（損耗角正切）的測試

可以了解橡膠在單位電場中單位體積內(nèi)積蓄的靜電能量的大小和橡膠在電場作用下單位時間內(nèi)消耗的能量。

工頻高壓電橋測試儀、音頻電容電橋測試儀、高頻介電損耗測試儀

擊穿電壓強(qiáng)度的測試

試樣的擊穿電壓與其厚度之比叫做擊穿強(qiáng)度，可為選擇絕緣材料提供可靠的數(shù)據(jù)。

高壓擊穿測試儀

擴(kuò)散與滲透性能

透氣性能的測試

通過透氣系數(shù)和透氣量的測定表征橡膠的透氣性。

體積法透氣性試驗器、壓力法真空系統(tǒng)透氣儀

透濕性和透水性的測試

通過測量透濕系數(shù)、透濕量和透水系數(shù)、透水量了解橡膠的透水性能。

重量法透詩杯或透水杯、壓力法測試儀

油擴(kuò)散的測試

測量油向橡膠內(nèi)部、滲透的能力。

溶脹法測試儀、擴(kuò)散杯

真空放氣率的測試

測量橡膠內(nèi)溶解的氣體在真空中的放氣率，為進(jìn)一步提高真空系統(tǒng)提供必要的參數(shù)。

真空放氣率測量