硫化橡膠低溫特性的測定溫度回縮法(TR試驗)
UDC 678.43
:6 20 . 1 8 1 .4
:6 20 . 1 7 9 .7
G13 7758一87
Rubber,v ulcanized- Determination ofl ow temperature
characteristics- Temperature-retraction procedure(TR test)
1 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用溫度回縮法測定硫化橡膠的低溫特性。
本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2921- 1982《硫化橡膠— 低溫特性的測定— 溫度回縮法(TR
試驗)》
2 試驗原理
將 試 樣 在室溫下拉伸到規(guī)定的長度后，迅速將其冷凍，使其失去彈性(除去拉伸力后，試樣不發(fā)生
回縮) 然后，以均勻的速度升高溫度，由于彈性恢復(fù)，試樣發(fā)生回縮，記錄溫度與試樣的對應(yīng)長度值，繪
出試樣回縮百分率一溫度關(guān)系曲線，從而求得試樣回縮百分率分別在10%,30%,50%及70%時的對應(yīng)
溫度值。這些溫度值分別稱為TR10,TR30,TR50及TR70e
3 試驗儀器
3.1 TR試驗儀
TR 試驗儀主要由低溫槽、攪拌器、低溫溫度計、試樣架、試樣長度測量裝置及能使冷凍齊J等速升溫
的加熱裝置等組成。TR試驗儀的結(jié)構(gòu)如圖I所示。
中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部1987一05一05批準(zhǔn)1987-12-01實施
GB 7758一87
圖 1 T R 試 驗 儀
1- 繩 鄺 一 滑 輪 ;3一 平 衡 錘 月 一 攪 拌 器 ;5-等速升溫裝置;6一試樣架;7一可更換標(biāo)尺;
8一 試 樣 上 夾 具 的 連接 部 分 泊 一 試 樣 七 夾具的鎖緊裝置;10一絕熱層.11一低溫槽;
12一 上 夾具 ;13 一 試 樣 ;1 4- 下夾 具
3. 2 試樣架
試樣 架 上 裝有加荷裝置、單個或多個試樣夾具及可移動的上夾具鎖緊裝置試樣架應(yīng)具有I0
20kPa輕微的張力，以保證試樣的最大伸長率能達到350環(huán)。利用上夾具鎖緊裝置能將試樣固定在選定
的伸長位置上，冷凍后又能將其放開。該裝置的可移動部分應(yīng)具有最小的摩擦力。
3. 3 試樣長度測量裝置
試樣 長 度 測量裝置，要保證在試驗過程中隨時都能讀出試樣的長度值，其精確度為士lmm。也可采
用一系列可更換的直接按試樣伸長百分率刻度的標(biāo)尺，其精確度為士10o
3.4 低溫槽
低溫 槽 是 絕熱的，并備有攪拌器、溫度計及升溫速度為1C / min的等速升溫裝置。要求低溫槽內(nèi)的
冷凍劑溫度分布均勻。
3. 5 冷凍劑
GB 7758一87
冷凍劑由適當(dāng)?shù)囊簯B(tài)傳熱介質(zhì)加致冷劑組成。常用的液態(tài)傳熱介質(zhì)有乙醇、甲醇、丙酮等。根據(jù)需
要致冷劑可選用干冰或液氮。
4 試樣
4. 1 試樣類型
4. 1.1 標(biāo)準(zhǔn)試樣為端頭寬大而便于夾緊的細長條形，其尺寸如圖2所示。
一子
圖 2 試 樣
試 樣 有 效工作部分的長度L。為100士。.2 mm或50士0.2mm,1 00mm長度的試樣用于伸長率為
50%的試驗，50- 長度的試樣用于伸長率大于50緯的試驗。用專用裁刀從厚度為2士0. 3mm的硫化
膠片上裁取的試樣，其長度方向與膠片的壓延方向應(yīng)保持一致。
4.1 .2 除標(biāo)準(zhǔn)試樣外，還可采用從橡膠成品上裁取的其他類型試樣(例如:可從橫截面直徑為I.5 ^
4mm的橡膠“o,，形圈上切取其中的一段作為非標(biāo)準(zhǔn)試樣)。
注 不 同 類型的試樣，其試驗結(jié)果不能進行比較
今 2 試樣數(shù)量
每種 試 驗 樣品的試樣數(shù)量不應(yīng)少干3個
4.3 試樣的停放
試 樣停 放和試驗室的標(biāo)準(zhǔn)溫度，按GB 2941一82《橡膠試樣停放和試驗的標(biāo)準(zhǔn)溫度、濕度和時間》
規(guī)定執(zhí)行))
對于 易 結(jié) 晶的樣品，若試驗前在低溫下貯存，則可能發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，這對測得的TR值會有較大的
影響，如希望得到在非結(jié)晶條件下樣品的TR值，則需在試驗前將試樣放在70’C的恒溫箱中加熱
30min,消除結(jié)晶，然后，在標(biāo)準(zhǔn)試驗室溫度下至少停放30min，但不得超過60min
5 試驗步驟
5. 1 往低溫槽內(nèi)加入足夠量的液態(tài)傳熱介質(zhì)，其用量至少要確保試驗時試樣浸沒于液面之下
25mm,然后，加入致冷劑，使冷凍劑的溫度達到一70一一73C.
5.2 把試樣裝到試樣架上，在標(biāo)準(zhǔn)試驗室溫度下迅速將其有效工作部分的長度拉伸到選定的伸長
值，并將其固定在此位置上。
采Ill iS} ill
1)ISO 2921 82規(guī)定，按ISO 1826和ISO 171的規(guī)定執(zhí)行
GB 7758一87
按下列原則選擇試樣的伸長率:
a. 除 由 于技術(shù)原因另有規(guī)定外，為了減少結(jié)晶效應(yīng)，應(yīng)采用50%的伸長率。
b. 為 了研究結(jié)晶和低溫的綜合效應(yīng)，一般情況下采用250%的伸長率;如果試樣的伸長率達不到
250 ，則采用試樣的扯斷伸長率的一半;如果試樣的扯斷伸長率大于600%時，則采用350%的伸長率。
注 : 同 樣品，采用不同的試樣伸長率，其試驗結(jié)果不能進行比較
5. 3 被拉伸后的試樣迅速放入低溫槽中冷凍101$m in,然后，松開試樣上夾具的鎖緊裝置讓試樣自
由回縮(如果伸長的試樣在一70℃以下就能很快回縮到原始長度，則需采用其他的致冷劑，使其冷卻至
更低的溫度)。
5.4 在一70℃時記錄試樣長度的第一個讀數(shù)，同時以IC / min的升溫速度升高冷凍劑的溫度，其允
許誤差為任意1Om in的時間間隔內(nèi)，溫度升高為10士2’C，然后，連續(xù)讀取實際溫度和試樣的回縮長度
值，或每2min讀取一次試樣的回縮值，直至試樣的回縮值達到75%為止。
注 : 為 了研究結(jié)晶效應(yīng)或長期冷凍的影響根據(jù)試驗?zāi)康暮退�研究的材料，可以使試樣在�?yīng)變狀態(tài)下在t個或1L個
選 定 的 低溫 溫 度 下 冷凍更長的時間
6 試驗結(jié)果的表示方法
6. 1
式中:
試樣的百分率回縮值v可由刻度尺上直接讀取或用下式計算:
L，一r
L，一r,
義100
50。6Yl.
6. 3
L,— 試樣拉伸后有效工作部分的長度，MM;
L,— 觀察溫度下試樣有效工作部分的長度，MM;
L,— 試樣有效工作部分的原始長度，mmo
繪 出試樣百分率回縮值與對應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，從曲線圖上找出回縮值分別為1000.3 0%,
70%時所對應(yīng)的溫度值，即為所求得的TR10,TR30,TR50,TR70值。
分 別計算出TR10,TR30,TR50,TR703個試樣測定值的平均值
7 試驗報告
試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a， 試驗前試樣的預(yù)處理情況;
b. 試樣類型及尺寸;
c. 試樣冷凍時的伸長率;
d. 試樣在低溫下的冷凍溫度和時間;
e. TRIO,TR30,TR50,TR70值;
f. 試驗依據(jù);
9. 試驗者;
h. 試驗日期。
附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由化學(xué)工業(yè)部北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院歸口
本標(biāo)準(zhǔn)由化學(xué)工業(yè)部沈陽橡膠工業(yè)制品研究所負責(zé)起草口
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人褚佩榮。