Работа изделий из резины в условиях повышенных температур негативно отражается на структуре и эксплуатационной долгосрочности. Нагрев шлангов, транспортирующих горячие жидкости, изоляции электрической проводки, уплотнителей насосов, летних шин, элементов приводных механизмов сокращает сроки службы продукции. Кроме внешних нагревающих факторов на резиновые компоненты воздействует внутреннее тепловыделение, связанное с высокоскоростным вращением сопряженных деталей или с линейным движением по поверхности с абразивным покрытием.
Испытания резиновой продукции при повышенных температурах предоставляют возможность определить предельные значения, при которых нагрев вкупе с механическими усилиями или с воздействием внешней среды приводит к необратимым деформациям или к разрушению.
Основные методики исследований резины в условиях термического воздействия
Большинство сортов резины начинает размягчаться при относительно невысоком нагреве, не превышающем 60º-70º C. Эластичность – приоритетное качество резиновой продукции, уменьшение этой характеристики сопряжено с ухудшением потребительских качеств. Одновременно с падением эластичности повышается остаточная деформация. При достижении 120º C наблюдается сначала увеличение относительного удлинения, а при дальнейшем росте температуры оно сокращается из-за разрыва связей между макромолекулами.
Основные виды испытаний, которые проводят для прогнозирования поведения продукции из резины при повышенных температурах, регламентируют следующие нормативные документы:
- ГОСТ 270-75. Декларация способов изучения упруго-прочностных параметров резиновых изделий при приложении статических растягивающих нагрузок. Испытания проводят в стандартных комнатных условиях и при высокотемпературном воздействии диапазоном от 70º до 250º C.
- ГОСТ 26365-84. Методики изучения усталостной выносливости резиновой продукции включают испытания при нестандартно высоких температурах. Если уровень нагрева не указан производителем материала, выбирают рекомендованные стандартом значения из температурного ряда: 55º, 70º, 85º, 100º, 125º C. Резины испытывают на устойчивость к растяжению, прилагая нагрузку в одном и в двух направлениях, на сопротивляемость сжатию, долгосрочность при цикличных растяжениях-сжатиях.
- ГОСТ ISO188-2013. Технологии стандарта разработаны для изучения теплостойкости и механизма старения резин, ускоренного воздействием повышенных температур. Нормативный документ декларирует правила проведения испытаний нагретых образцов на устойчивость к растяжению. Изучается степень падения твердости, измеряется удлинение при разрыве. Исследования на теплостойкость проводятся при нормальных температурах, на ускоренное температурное старение – с нагревом до показателей, указанных производителем материала.
- ГОСТ Р ИСО 815-1-2017. Изложенный в документе метод предназначен для исследования сопротивляемости резин сжатию при нормативных и повышенных показателях термометра. Стандарт устанавливает правила для 3-х вариантов исследований в высокотемпературном режиме с диапазоном от 40º до 250º C. Варианты различаются по времени выдерживания устройств со сжатыми пробами в термостате, затем при комнатной температуре, по специфике измерения толщины деформированных проб.
Влияние высоких температур ухудшает большинство эксплуатационных характеристик. Кратно сокращается предел прочности на разрыв, твердость, износоустойчивость. Разрыв структурных связей сопровождается появлением надрывов, трещин, свищей при приложении относительно небольших по значениям механических усилий.
Повышенные температуры активизируют тепловое старение резины, сокращающей рабочий ресурс. Полимер становится хрупким, трещиноватым. При дальнейшем использовании состарившееся резиновое изделие быстро становится непригодным.
Машины и атрибуты для испытаний резин при высоких температурах
Изучение характеристик резины в высокотемпературных условиях проводятся с использованием следующих технических средств:
Компетентные сотрудники компании «ГОСТ» проконсультируют и окажут содействие в выборе лабораторных машин и вспомогательных приспособлений для тестирования изделий из резины при повышенных температурах.
