РЕЗИНА

МЕТОДЫОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ
ПРИ РАСТЯЖЕНИИ

ГОСТ408-78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙКОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПостановлениемГосударственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29 июня 1978 г. №1734 срок введения установлен

с 01.01.80

в части метода Б

с 01.07.81

Проверен в 1984 г. ПостановлениемГосстандарта от 29.06.84 № 2399 срок действия продлен

до01.01.90

Несоблюдениестандарта преследуется по закону

Настоящий стандартраспространяется на резину, резиновые изделия и латексные пленки (метод А),резину и резиновые изделия (метод Б) и устанавливает методы определенияморозостойкости при растяжении.

Сущностьметодов заключается в растяжении образца до заданного удлинения под действиемнагрузки при температуре (23 ± 2) °С и определении удлинения образца под действием той женагрузки при низкой температуре.

1. МЕТОД А

1.1. Отбор образцов

1.1.1. Для испытания резин и резиновых изделий применяютобразцы типов I или II по ГОСТ 270-75 ,укороченные по длине с двух концов до (50 ± 1) мм или образцы в форме полосок.

Образцытипа II применяют в тех случаях,когда не может быть заготовлен образец типа I или для растяжения образца типа I на 100 % требуется нагрузка свыше 39,4 Н (4 кгс).

Образцы вформе полосок должны быть шириной 6,0 + 0,4 или 3,0 + 0,2 мм, длиной не менее 50мм при длине рабочего участка (25,0 + 0,5) мм, с расширенными концами длязакрепления в зажимах.

Образцывырубают из вулканизованных пластин толщиной (1,0 ± 0,2) или(2,0 ± 0,2) ммштанцевыми ножами и при необходимости обрезают с двух сторон до заданной длины.

Прииспытании образцов из резиновых изделий толщину образца и способ егоизготовления указывают в нормативно-технической документации на резиновыеизделия.

Количествообразцов для испытания должно быть не менее трех.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.1.2. Дляиспытания латексных пленок применяют образцы в виде колец. Образцы вырубают изпленок толщиной до 1,2 мм штанцевым ножом наружным диаметром (22,0 ± 0,1) ивнутренним диаметром (16,0 ± 0,1) мм.

Количествообразцов для испытания должно быть не менее пяти.

1.2. Аппаратура иматериалы

1.2.1.Прибор для испытания, обеспечивающий:

надежноезакрепление образца в зажимах;

максимальноезначение нагрузки не менее 39 Н (4 кгс);

растяжениеобразца до относительного удлинения 110 %;

измерениеудлинения образца при помощи устройства с ценой деления шкалы не более 1 мм.

Прибордолжен быть оснащен криостатом для испытания образца в жидкой среде в диапазонетемператур от плюс 23 до минус 75 °С. Криостат должен иметь устройство для перемешиванияжидкости и обеспечивать охлаждение образца до заданной температуры и ееподдержание в процессе испытания. Чувствительный элемент средства измерениятемпературы среды должен быть расположен на уровне средней части нерастянутогообразца.

Погрешностьрегулирования (вручную или автоматически) температуры не должна превышать ± 1 °С.

Погрешностьсредства измерения температуры среды в криостате не должна превышать ± 1,0 °С притемпературе до минус 40 °С включительно и ± 1,5 °С при температуре от минус 41 до минус 75 °С.

При испытанииобразцов в форме колец в качестве зажимов применяют ролики диаметром (6,00 ± 0,05) мми шириной (4,0 ± 0,1) мм. Форма и размеры роликовых зажимов даны врекомендуемом приложении 1.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.2.2.Толщиномер с ценой деления шкалы 0,01 мм по ГОСТ 11358-74.

1.2.3.Секундомер механический С-1, класса точности 2 по ГОСТ 5072-79.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.2.4.Линейка с ценой деления шкалы 1 мм по ГОСТ 427-75.

1.2.5.Спирт этиловый технический по ГОСТ 17299-78 илиспирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-72.

1.2.6.Двуокись углерода твердая по ГОСТ 12162-77 илиазот жидкий по ГОСТ 9293-74(охлаждающие агенты).

1.3. Подготовка к испытанию

1.3.1. Продолжительность выдержки образцов послевулканизации - по ГОСТ 269-66 .

Образцыперед испытанием кондиционируют при температуре (23 ± 2) °С не менее1 ч.

1.3.2. При испытании образцов по п. 1.1.1 на узкуючасть образца наносят симметрично относительно центра на расстоянии (25 ± 1) мм параллельныеметки; на образцы в форме полосок с расширенными концами метки не наносят.Измеряют толщину образца в узкой части в трех точках, за результат измеренияпринимают среднее арифметическое значение.

1.3.3. Прииспытании образцов в виде колец измеряют толщину кольца в трех точках, зарезультат измерения принимают среднее арифметическое значение.

Затемвычисляют среднее арифметическое значение толщины не менее пяти образцов,толщина каждого образца не должна отличаться более чем на ± 10 % отсреднего арифметического.

Прииспытании кольцевых образцов отсчет удлинения проводят относительно длиныпрямолинейного участка образца, установленного на ролики, измеряемой порасстоянию между центрами роликов.

1.3.2,1.3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3.4. Прииспользовании прибора типа ВН-5203 следует вводить поправку на удлинение гибкойтяги, определяемую в соответствии с обязательным приложением 2.

1.3.5. Образец растягивают три раза в течение 3 - 6 с на(150 ± 10) % иоставляют в свободном состоянии для «отдыха» в течение (300 ± 60) с.Затем стирают метки (для образцов по п. 1.1.1) инаносят новые по п. 1.3.2.

Допускаетсяне стирать метки, а наносить новые на другой стороне образца.

1.3.6.После «отдыха» закрепляют образец в зажимах по новым меткам или по расширеннымконцам кольцевые образцы устанавливают на ролики.

1.3.7. Устанавливают зажимы с образцом в прибор, нагружаютобразец предварительной нагрузкой 0,1 - 0,2 Н (10 - 20 гс), устанавливают нанулевую отметку стрелки отсчета удлинения и нагрузки (если последняя имеется).Для кольцевых образцов вновь измеряют расстояние между центрами роликов.

1.3.8. Подбирают нагрузку, под действием которой образецрастягивается на (100 ± 5) % в течение (300 ± 5) с.Приложение нагрузки должно быть плавным, вручную или электромеханическимприводом. Продолжительность приложения полной нагрузки не должна превышать 10с. Отсчет продолжительности действия нагрузки начинают с момента ее полногоприложения. Для резин с низким относительнымудлинением при разрыве допускается проводить растяжение образцов на (50 ± 10) %,при этом предварительное растяжение (п. 1.3.5) проводятна (75 ± 10) %.

Подобраннуюнагрузку используют для испытаний остальных образцов независимо от получаемогона них удлинения. Образцы, на которых подбирали нагрузку, дальнейшим испытаниямне подвергают.

1.3.5 -1.3.8. (Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3.9.Нагрузку подбирают на воздухе или в жидкой среде при температуре (23 ± 2) °С.

1.4. Проведение испытания

1.4.1. Испытание при температуре(23 ± 2) °С.

Испытываютобразцы, как указано в пп. 1.3.5 - 1.3.7.

Нагружаютобразец нагрузкой, установленной по п. 1.3.8.

Продолжительностьприложения нагрузки не должна превышать 10 с.

Поистечении действия нагрузки продолжительностью (300 ± 5) сопределяют по шкале прибора удлинение образца l₁. Отсчетпроизводят с погрешностью не более половины цены деления шкалы.

Разгружаютобразец и вынимают его вместе с зажимами для «отдыха» в течение (300 ± 60) с.

1.4.2. Испытание при низкойтемпературе

Устанавливаютв криостате температуру испытания при помощи спирта и охлаждающего агента.

Температураиспытания должна быть указана в нормативно-технической документации на резины,резиновые изделия или латексные пленки.

Частьприбора, предназначенную для установки зажимов, выдерживают в криостате притемпературе испытания не менее 300 с. Затем ее вынимают из криостата,устанавливают зажимы с образцом, испытанным по п. 1.4.1, прикладывают к образцупредварительную нагрузку 0,1 - 0,2 Н (10 - 20 гс), помещают в криостат и подостижении в нем требуемой температуры испытания выдерживают при этой температуре(300 ± 30) с.Допускается снижение температуры в криостате ниже температуры испытаниянастолько, чтобы после погружения прибора с образцом в криостат температура внем соответствовала температуре испытания. Устанавливают на нулевые отметкистрелки отсчета удлинения и нагрузки (если последняя имеется) и прикладывают кобразцу нагрузку, определенную по п. 1.3.8. Время приложениянагрузки не должно превышать 10 с. Через (300 ± 5) с после нагружения определяют по шкале прибора удлинениеобразца l₂ спогрешностью не более половины цены деления шкалы.

1.4.1,1.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

1.5. Обработка результатов

1.5.1.Коэффициент морозостойкости образца (К) вычисляют по формуле

где l₁ -удлинение образца при температуре (23 ± 2) °С, мм;

l₂ - удлинение образца при низкой температуре, мм.

1.5.2. Зарезультат испытания принимают среднее арифметическое значений К для всех испытанныхобразцов. При коэффициенте морозостойкости, равном 0,50 и более, отклонениекаждого из значений от среднего арифметического не должно быть более ± 10 %. Прикоэффициенте морозостойкости ниже 0,50 отклонение каждого из значений отсреднего арифметического не должно быть более ± 0,05. Если отклонения превышают указанные значения, образцыне учитывают и среднее арифметическое вычисляют для оставшихся образцов, числокоторых должно быть не менее трех. Вычисленное значение К округляютдо 0,01.

Метод применяетсяпри значениях K не менее 0,20 (с 01.07.1981 г.).

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.5.3.Сопоставимыми являются результаты, полученные при испытании образцов содинаковыми размерами рабочих участков, при одинаковых температурах испытания иноминальном удлинении l₁ притемпературе (23 ± 2) °С.

1.5.4.Результаты испытаний оформляют протоколом, в котором указывают следующиеданные:

датывулканизации резины и проведения испытания;

обозначениерезины или латексной пленки;

тип иколичество образцов;

типприбора;

толщинуобразцов;

нагрузку;

температуруиспытания;

удлинениекаждого образца при температуре (23 ± 2) °С и при низкой температуре;

коэффициентморозостойкости каждого образца и его среднее арифметическое значение.

При использованииприбора с автоматическим усреднением результатов испытания приводят толькосредние значения показателей.

2. МЕТОД Б

2.1. Отбор образцов

2.1.1. Дляиспытания применяют образцы в форме полосок с расширенными концами длязакрепления в зажимах. Ширина узкой части образца должна быть (5,0 ± 0,2) мм,толщина (2,0 ± 0,2) мм, длина (50 ± 1) мм или (100 ± 1) мм. Образец и схема его установки в зажиме приведены всправочном приложении 3.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.1.2.Количество образцов для испытания должно быть не менее трех.

2.2.Аппаратура и материалы - по п. 1.2 со следующим изменением:

прибор дляиспытания должен обеспечивать:

приложениек образцу требуемой нагрузки в диапазоне от 2,0 до 19,6 Н (от 0,2 до 2,0 кгс) иподдержание ее в процессе испытаний;

погрешностьизмерения нагрузки не более 2 %;

измерениеудлинения образца в пределах от 0,6 до 12 мм посредством устройства с ценойделения шкалы не менее 0,01 мм.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.3. Подготовка к испытанию

2.3.1.Подготавливают образцы, как указано в пп. 1.3.1 и 1.3.2.

2.3.2. Образец устанавливают в зажимы и растягивают пять разв течение 3 - 6 с на (10 ± 2) %. После «отдыха» в течение (300 ± 60) сзажимы с образцами устанавливают в прибор и нагружают образец предварительнойнагрузкой 0,1 - 0,2 Н (10 - 20 гс). Стрелки отсчета деформации и нагрузки (еслипоследняя имеется) устанавливают на нуль.

2.3.3. Подбирают постоянную нагрузку, под действием которойобразец растягивается на (10 ± 2) % в течение (30 ± 3) с.Приложение нагрузки должно быть плавным, вручную или электромеханическим приводом.Продолжительность приложения полной нагрузки не должна превышать 5 с. Отсчетпродолжительности действия нагрузки начинают с момента ее полного приложения.

Подобраннуюнагрузку используют для испытаний остальных образцов данной резины независимо отполучаемого на них удлинения. Образцы, на которых подбирали нагрузку,дальнейшим испытаниям не подвергают.

2.3.1. -2.3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3.4.Подбор нагрузки производят в воздухе или в жидкой среде при температуре (23 ± 2) °С.

2.4. Проведение испытания.

2.4.1. Испытание при температуре(23 ± 2) °С.

Испытываютобразец как указано в п. 2.3.2.

Прикладываютк образцу нагрузку, установленную по п. 2.3.3. Продолжительностьприложения нагрузки не должна превышать 5 с.

Поистечении (30 ± 3) с определяют по индикатору удлинение образца (L₁). Отсчет производят с погрешностью не более одного деленияшкалы.

Вынимаютиз прибора зажимы вместе с образцом.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.4.2. Испытание при низкойтемпературе

2.4.2.1.При помощи спирта и охлаждающего агента устанавливают в криостате температуруна 5 - 10 °С ниже температуры стеклования резины.

Если температурастеклования неизвестна, допускается считать ее соответствующей температурномупределу хрупкости.

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.4.2.2. Часть прибора, предназначенную для установки зажимов,выдерживают в криостате при температуре испытания в течение 300 с, затемвынимают ее из криостата. Зажимы с закрепленным в них образцом, испытанным поп. 2.4.1, устанавливают в прибор и прикладываютпредварительную нагрузку 0,1 - 0,2 Н (10 - 20 гс). Затем зажимы с образцомпомещают в криостат, охлажденный до температуры испытания, и выдерживают приэтой температуре в течение (300 ± 30) с. Устанавливают на нулевую отметку стрелкиотсчета удлинения и нагрузки (если последняя имеется).

2.4.2.3. Прикладывают к образцу нагрузку, установленную поп. 2.3.3. Продолжительность приложения нагрузки не должнапревышать 5 с. Через (30 ± 3) с определяют по индикатору удлинение образца и,не вынимая образец из криостата, разгружают его.

Предварительнуюнагрузку, равную 0,1 - 0,2 Н (10 - 20 гс), не снимают в процессе всегоиспытания.

2.4.2.4.Повышают температуру до (23 ± 2) °С со скоростью 5 °С за 300 с, при этом через каждые 5 °С проводятиспытания того же образца, как указано в п. 2.4.2.3. Перед испытаниемобразец выдерживают в течение (300 ± 60) с, после чего устанавливают на нулевые отметкистрелки отсчета удлинения и нагрузки (если последняя имеется).

Допускаетсяпроводить испытание только при одном значении температуры, установленной внормативно-технической документации на резины или резиновые изделия. В этомслучае в криостате устанавливают эту температуру и проводят испытания по пп. 2.4.2.2и 2.4.2.3.

2.4.2.3,2.4.2.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.5. Обработка результатов

2.5.1.Модуль эластичности (Е) в паскалях (кгс/см²) при всех температурахиспытания вычисляют по формуле

где Р - нагрузка, Н (кгс);

L - длина узкой части недеформированного образца равная 50или 100 мм;

S - площадь поперечного сечения узкой частинедеформированного образца, м² (см²). При вычислениипоперечного сечения за ширину образца принимают ширину штанцевого ножа;

L₁ - удлинение образца при температуре испытания, мм.

Зарезультат испытания принимают среднее арифметическое значение Е для всехобразцов, испытанных при одной температуре испытания.

Отклонениекаждого из значений от среднего арифметического не должно быть более ± 10 %.Если отклонения превышают эту величину, образцы не учитывают и среднее арифметическоевычисляют из оставшихся образцов, число которых должно быть не менее трех.Вычисленное значение Е округляют до 0,1 МПа (1 кгс/см²).

(Измененнаяредакция, Изм. № 1).

2.5.2.Коэффициент морозостойкости образца (К) для всех температур испытания вычисляют по формуле

где Е_с - модульэластичности образца при температуре (23 ± 2) °С, Па (кгс/см²);

E_t - модуль эластичности образца при низкойтемпературе, Па (кгс/см²).

Зарезультат испытаний принимают среднее арифметическое значение К для всехиспытанных при одной и той же температуре образцов. При коэффициентеморозостойкости 0,50 и более отклонение каждого значения от среднегоарифметического должно быть не более ± 10 %. При коэффициенте морозостойкости ниже 0,50допускается отклонение каждого значения от среднего арифметического не более,чем на ± 0,05. Образцы, у которых отклонения превышают указанныезначения, не учитывают и среднее арифметическое вычисляют из оставшихсяобразцов, число которых должно быть не менее трех. Вычисленное значениеокругляют до 0,01.

Методприменяется при значении К не менее 0,1.

2.5.3. Длякаждого образца строят зависимость коэффициентов морозостойкости от температурыиспытания и определяют значения температур, при которых модули возрастают в 2, 5,10 и 100 раз по сравнению с модулем, при температуре (23 ± 2) °С. Этимтемпературам соответствуют коэффициенты морозостойкости 0,50; 0,20; 0,10 и0,01. Вычисляют среднее арифметическое каждой из температур Т₂, Т₅, Т₁₀, Т₁₀₀ иокругляют его до целого числа.

Примеропределения этих температур приведен в справочном приложении 4.

2.5.4.Результаты испытания оформляют протоколом, в котором указывают следующиеданные:

датувулканизации резины и дату испытания;

обозначениерезины;

тип иколичество образцов;

типприбора;

нагрузку;

площадьпоперечного сечения каждого образца;

удлинениекаждого образца при температурах испытания;

модулиэластичности каждого образца при температурах испытания и их среднееарифметическое значение;

температурыТ₂, Т₅, Т₁₀ и Т₁₀₀ каждогообразца и их средние арифметические значения.

Прииспользовании прибора с автоматическим усреднением результатов испытанияприводят только среднее значение показателей.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

Зажимы роликовые

1 - верхний зажим; 2 - нижний зажим

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПРАВКИНА УДЛИНЕНИЕ ГИБКОЙ ТЯГИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ПРИБОРА ВН-5203

1. Приопределении поправки на удлинение гибкой тяги, которая не должна иметьперегибов и искривлений, в зажимы прибора образца закрепляют стальную пластинкудлиной 40 - 50 мм, шириной 6 - 8 мм и толщиной 0,3 - 1,0 мм, Помещают зажимы спластиной в прибор, прикладывают предварительную нагрузку 0,1 - 0,2 Н (10 - 20гс) и устанавливают стрелку на нуль по шкале измерения удлинения. Затем наподвеску прибора устанавливают нагрузку Р, равную 2,45 Н (0,25 кгс), и отмечаютсоответствующее показание по шкале прибора Dl в миллиметрах, добавляют еще 2,45Н (0,25 кгс) и отмечают новое показание по шкале и т.д. до нагрузки 39,2 Н (4кгс).

2. Для учета удлинения гибкой тяги составляют таблицу поправок поприведенной схеме;

где P - нагрузка, Н (кгс);

Dl - соответствующие показания по шкале, мм.

3.Поправка Dl необходима для вычисления длины деформированногообразца; значение поправки вычитают из соответствующих показаний по шкале.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

Образец с расширенными концами и схема его закрепления взажимах

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

Определение температур Т₂, Т₅, Т₁₀ и Т₁₀₀

СОДЕРЖАНИЕ