Обоснованность испытаний
Свойства резины не терять работоспособность от охлаждения обосновали использование в производстве изделий, предназначенных для эксплуатации в низкотемпературном режиме. Эластомеры с синтетической и натуральной основой служат исходным сырьем в изготовлении шин, уплотнителей, деталей герметизации для автопрома, строительства, аэрокосмической отрасти, многих других сфер. Кроме устойчивости к низким температурам резиновые элементы должны адаптироваться к характерным эксплуатационным нагрузкам.
Чтобы убедиться в способности изделий из резины противостоять механическим воздействиям в охлажденном состоянии, проводят тестирование при пониженных температурах. Результаты исследований позволяют прогнозировать поведение полимеров, выбирать оптимальный вариант для работы в заданном температурном диапазоне.
Изучение свойств резин при пониженных температурах
Несмотря на способность резины сохранять эксплуатационные качества при минусовых показателях термометров, физико-механические свойства изменяются при охлаждении. Работоспособность уменьшается, хотя и не так критично, как у жестких пластиков. Параллельно с понижением температурного фона у резиновых изделий повышается предел прочности, но падает основное потребительское качество – эластичность.
Температурные параметры, при которых снижается свойство резиновых изделий восстанавливаться после снятия деформирующих усилий, зависят от сорта материала и наличия модифицирующих пластификаторов в составе. Значения, при которых высокоэластичные деформации начинают уменьшаться у модифицированных морозостойких резин, варьируют от -50º до -80º C. Ряд обычных марок уже при -4º C становятся хрупкими.
При минусовых температурах исследуют практически все физико-механические характеристики резины. Выбор разновидности испытания зависит от аспектов, которые непосредственно относятся к эксплуатации. Для одних целей измеряют прочность при растяжении, для других – эластичность по отскоку или динамический модуль.
Морозостойкость – основная характеристика, влияющая на выбор резины для использования при минусовых показателях термометров. Ее определяют по следующим параметрам:
Для изучения поведения резин при пониженных температурах обычно проводят комплексные испытания, предоставляющие возможность оценить не только морозоустойчивость, но и сопротивляемость эластомера механическим нагружениям в охлажденном или замороженном состоянии.
К примеру, ISO 3387 устанавливает правила проведения испытаний резиновых уплотнителей, укладываемых между плитами автодорог, на релаксацию, твердость, сопротивляемость растяжению, сжатию. ISO 812 декларирует правила испытания для определения хрупкости эластомеров при низких температурах. В ISO 815-2 изложены принципы исследования устойчивости охлажденных резин к сжимающим нагрузкам.
Аппаратура для изучения поведения резины при отрицательных температурах
Для испытаний, проводимых с целью прогнозирования изменений физико-механических параметров резины при эксплуатации в низкотемпературных условиях, потребуются следующие лабораторные установки:
- Универсальная испытательная машина МИМ. Многофункциональная лабораторная установка с электромеханической или гидравлической приводной системой имитирует характерные эксплуатационные нагрузки. При равномерном движении или постепенно увеличивающейся скорости устройство растягивает, сжимает, прокалывает, отрывает, сдвигает.
- Динамическая испытательная машина МИМ. Установка предназначена для моделирования циклически изменяющихся нагрузок гармонического, периодического, затухающего, импульсного типа. Ее используют в изучении много- и малоциклового механизма разрушения.
- Твердомер. Лабораторные и портативные приборы предоставляют возможность получать точные сведения о сопротивляемости материалов, изделий давящим нагрузкам.
- Маятниковый копер МИК. Аппарат используется в тестировании материалов, изделий, конструкций на ударную вязкость. Установка регистрирует количество энергии, расходованное на разрушение единственным резким ударом.
- Система температурных испытаний. Встроенный в машину терморегулятор нового поколения воссоздает и поддерживает внутри герметичной камеры температурный фон, необходимый для тестирования по определенной методической программе.
Эксперты компании «ГОСТ» готовы профессионально проконсультировать и оказать содействие в выборе лабораторного оборудования.
