GB/T 11206-2009 橡胶老化试验表面龟裂法

GB/T 11206-2009 橡胶老化试验表面龟裂法

4 试验原理和应用

4.1 橡胶试样在静态拉伸或弯曲状态下置于大气环境下或含臭氧介质中进行老化试验时，其表面会由于受臭氧等因素的影响而产生龟裂。此裂纹的方向基本上是与试样受应力的方向互相垂直的。观察试样表面龟裂的变化，可以相对地评价橡胶的耐老化程度。

4.2 由于试验未确定与使用寿命的关系和重复的样品在不同的场地得出的测试结果不一定具有再现性，所以本标准不适用于作为采购技术文件。实验室的检测结果与实际使用情况之间并无明确的相关关系，本标准主要用于对两种或两种以上橡胶材料的耐老化龟裂性能进行比较。

5 A 法——矩形试样拉伸法装置

5.1 试样固定板用矩形的试样板来固定静态拉伸的试样。1型试样的试样板宽度为140 mm，长度约380 mm，厚度不低于22 mm。固定板的纹理应沿着其纵向分布，木板的背面需加固以防止被扭曲。木板正面沿着其长度方向上两边缘应制成半径为3 mm的圆角，如图1所示，图1中的格栅图是用来固定试样的木板的正面示意图，木板表面应光滑，涂上2层透明漆或清漆。2型试样的试样板可参照1型试样的试样架规格尺寸进行制备。

5.2 紧固件用铝钉或其他对臭氧呈惰性反应的合适的材料制成的紧固件，把试样固定在木架的边缘。

5.3 角条一侧宽度为13 mm，另一侧宽度为22 mm，厚度约0.1 mm~0.2 mm，用于保护试样在木板边缘上的固定点和试样在试样架上的弯曲部位。该角条可用普通铝板或合金材料制成（详见图1）。

6 A 法——矩形试样拉伸法试样

6.1 试样为矩形，有两种尺寸。1型试样长150 mm，宽(25±0.5)mm，厚度(2.0±0.2)mm；2型试样长100 mm，宽(10±0.3)mm，厚度(1.0±0.1)mm 或(2.0±0.2)mm。两种样品都应用标准裁刀裁取，试样的裁切方向应为其压延方向。不同规格的试样的试验结果不能作比较。

6.2 如有可能每次测试应使用双倍的试样。

7 A 法——矩形试样拉伸法试验步骤

7.1 把试样的一端牢固地固定在试样架长边的一端，样品之间的间隔为6 mm，1型试样用3个铝钉固定，2型试样用2个铝钉固定。可通过测量1型试样和2型试样中段长度分别为100 mm和50 mm的标记长度变化的方法，将试样沿着试样架表面拉伸使其伸长率达到20%。以相同的方式把每个试样的另一端固定在试样板相对的另一长边上。把角条顺着长边的侧面旋紧，22 mm的一侧覆盖住试样被固定的部位，13 mm的一侧用于保护试样的弯曲部位。

7.2 将拉伸后的试样暴露在大气环境和阳光直接照射下进行老化试验，试样的暴露面朝南，且与水平面的倾角呈45°角，能放置在建筑物的顶层。或者把试样放在一个含一定浓度臭氧的试验箱中，例如GB/T 7762标准的规定。

在使用臭氧老化试验箱时，应符合GB/T 7762的规定。

7.3 试样的检查和评价按本标准第21章~22章的规定进行试验。

8 A 法——矩形试样拉伸法试验报告

试验报告应包含以下信息：a) 使用的标准方法；b) 应包括样品的描述，橡胶的组分；如果可行，给出硫化时间、硫化温度和硫化工艺；c) 试验开始时间和初次出现裂纹或龟裂的时间；d) 样品暴露试验的地理位置。

9 B 法——矩形试样弯曲试验法装置

使用软木夹具来紧试样。软木夹具的每根软木夹紧条的尺寸为厚13 mm、宽25 mm、长575 mm。从距软木夹紧条的一端14 mm的位置开始等距钻孔，相邻的2个钻孔之间的距离为40 mm，孔应穿透13 mm的厚度。孔的直径约4 mm，每对软木夹紧条间的孔眼应互相吻合。每对软木夹条间用镀锌或镀锌的圆形螺钉与螺母装配在一起以固定试样。

也可用铝质夹紧装置代替木质夹条。多种类型的金属夹紧装置已成功地应用于本标准。其中的一种方法是把两个或多个规格为厚3.5 mm、长298 mm、宽19 mm、高19 mm的铝槽连接在一起以夹住试样。在距铝槽长度方向两端各32 mm和中部位置150 mm处共有3个孔，孔径8 mm。铝槽可用镀锌或镀锌的螺钉、垫圈和螺母固定在一起。

由软木制成，用于安装已经夹紧的试样的底板。长530 mm，宽205 mm，厚至少13 mm。用3块横木固定底板，每块分别长205 mm，宽25 mm，厚6 mm。横木应分别固定在离底板两端19 mm处和底板的中间位置。每个横木应用3个长50 mm的镀锌或镀锌螺钉固定。螺钉应分别从离横木的两端32 mm处和横木的中心位置处由背面的暗孔穿入，且应适当底板和横木。螺钉突出底板表面的长度约35 mm，按1.2的方法将固定试样的软木夹条牢固地安装在底板上。

所有的木底板、软木夹条、横木都应涂上2层透明漆或清漆。

10 B 法——矩形试样弯曲法试样

10.1 试样为矩形，长95 mm，宽为(25±0.5)mm，厚度为(2.0±0.2)mm，如图2所示。试样需用标准裁刀裁取，试样的裁切方向应为其压延方向。

10.2 如有可能每次测试使用双倍的试样。

11 B 法——矩形试样弯曲法试验步骤

11.1 使试样成环状并且底部两端对齐贴紧，然后把样品的底部两端插入到软木夹条或铝质夹具中直至与软木夹紧条或铝质夹具底端齐平。样品之间Zui小的距离为6 mm。在适当的位置旋紧螺钉使软木夹条扣紧试样。经此程序后，试样两端各长25 mm的部分被软木夹条遮盖，软木夹条紧系到护板的作用。样品剩余的43 mm部分被弯曲成一沿着其长度方向有不同伸长率的形状，如图2所示，图2中左边的图是样品被紧固前的状态图，右边的图是样品被夹紧后的状态图。试样被夹紧后各画线标识段的伸长率：1区和8区为0%，2区和7区为18.5%，3区和6区为25%，4区和5区为12%。

11.2 把夹紧试样的夹条安装在与基板相连的横木上，使突出于基板外的螺钉穿过成对的木质或铝质夹条之间，装上垫圈和螺帽后拧紧，如图3所示。

11.3 将安装好的试样暴露在大气环境和阳光直接照射下进行老化试验，试样的暴露面朝南，且与水平面的倾角呈45°角，宜放置在建筑物的顶层。或者把试样放置在一个含一定浓度臭氧的试验箱中，例如GB/T 7762标准的规定。

在使用臭氧老化试验箱时，应符合GB/T 7762的规定。

11.4 试样的检查和评价按本标准第21章~22章的规定进行。

12 B 法——矩形试样弯曲试验法试验报告

试验报告的格式应符合第8章的规定。

13 C 法——锥形试样拉伸法装置

13.1 试样架用来固定试样的木架内宽100 mm，总宽175 mm，内长300 mm，总长380 mm。木架用厚度为25 mm的软木制备，各部分之间用木销子连接并用防水胶粘剂粘合。试样架的表面应光滑，涂上2层透明漆或清漆。

13.2 紧固件铝钉或不锈钢钉，用于把试样固定在试样架上。

13.3 角条两侧宽为38 mm，厚度约0.1 mm~0.2 mm，用于保护试样在试样架上的钉固点。可用普通铝板或合金材料制成。

14 C 法——锥形试样拉伸法试样

14.1 试样为锥形，尺寸如图4所示，用标准裁刀裁取，厚度为(2.0±0.2)mm。试样的裁切方向应为其压延方向。

14.2 如有可能每次测试使用双倍的试样。

15 C 法——锥形试样拉伸法试验步骤

15.1 用在老化期间对试样无害的材料在每个试样宽的一端做上标志，该标志不应被角条遮蔽。

15.2 将一与图4所示尺寸相同的模板重叠在试样表面，用铅笔尖在试样上与模板孔位置相一致的地方画上记号。

15.3 按照表1，在试样架上画上两条相应间距的平行线，以得到所要求的伸长率。

表1 伸长率与平行线之间距离的对应表

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用铝钉或不锈钢钉穿过试样上的铅笔记号，并使铝钉固定在试样架两条平行线上相应的位置。铝钉固定的位置由所要求的伸长率和模板的孔的位置决定，如图5所示。通过此方法将拉伸后的试样固定在试样架上。由于试样是锥形的，故其不同表面的伸长率是随试样的宽度的变化而变化。在试样拉伸之前，沿着锥形试样的中心线设置固定间隔的基准线，可以通过测量拉伸后试样每段基准线长度的变化，应用式(1)计算出任何指定部位的伸长率：

15.4 试样被固定后，在固定试样的两边装上角条，以遮蔽固定试样的紧固件和标记。

15.5 将安装好的试样暴露在大气环境和阳光直接照射下进行老化试验，试样的暴露面朝南，且与水平面的倾角呈45°角，宜放置在建筑物的顶层。或者把试样放置在一个含一定浓度臭氧的试验箱中，例如GB/T 7762标准的规定。

在使用臭氧老化试验箱时，应符合GB/T 7762的规定。

15.6 试样的检查和评价按本标准第21章~22章的规定进行试验。

16 C 法——锥形试样拉伸法试验报告

试验报告的格式应符合第8章的规定。

17 D 法——哑铃形试样拉伸法装置

17.1 试样架用作装置试样的小架，可用铝合金、不锈钢、木材或其他惰性材料制成。铜或铁等有害的金属材料不应与试样直接接触。

17.2 暴露架用作暴露试样的支架，架面与水平面有一定的倾斜角，可用不锈钢、铝合金或钢材等材料制成，钢材表面要用防腐涂层。

18 D 法——哑铃形试样拉伸法试样

试样为1型哑铃形，其规格、要求应符合GB/T 528的有关规定。试样表面应平整、光滑，无任何缺陷或机械损伤。试样的数量每种不少于3个。

19 D 法——哑铃形试样拉伸法应变条件

试样作静态拉伸状态。伸长率可根据橡胶实际使用状态来选取，一般采用拉伸20%，不宜小于5%。也可从下列伸长率中选用一种或几种进行试验：

5%±1%，10%±1%，15%±1%，20%±1%，30%±2%，40%±2%，50%±2%，60%±2%，80%±2%，±2%

20 D 法——哑铃形试样拉伸法试验步骤

20.1 仔细检查初始试样表面是否符合要求，不符合要求的试样不应采用。

20.2 在试样中间的工作部位，用可擦净的无害颜料画好标线，然后按试样的自由状态固定在试样拉伸架上。

20.3 根据试验要求，将试样的工作部位拉伸至规定的伸长率后固定在试样拉伸架上，宜将标距线擦净，放在干燥阴暗无臭氧的室内静置16 h~24 h。架上的试样不应互相接触或重叠，间距不应小于5 mm。

20.4 将拉伸静置后的试样投入老化试验，开始计算老化时间。试样老化的试验方法，按相应的标准进行。如做大气老化试验时，试样的暴露面朝南，且与水平面的倾角呈45°角或当地的纬度角。如做臭氧老化试验时，应按GB/T 7762的规定进行。

20.5 根据预定的试验周期对试样表面进行仔细的检测，对龟裂的变化作出相应的评价。试样表面的检测方法按本标准第21章的规定进行。试样龟裂的评价方法按本标准第22章的规定进行。

21 表面龟裂的检查方法

21.1 主要工具21.1.1 放大镜，4倍~7倍。21.1.2 读数放大镜，10倍~20倍（精度0.0.01 mm）。21.1.3 荧光灯：100 W~200 W；21.4 软毛刷、吸水纸、纱布等清洁用具。

21.2 检查时间根据试样的耐老化程度和采用的老化试验方法来预定检测时间。进行户外大气老化时，一般在投试后第一周内至少检测1次，第一年内检测不少于4次。需记录试样表面龟裂开始出现的时间或断裂时间时，应在龟裂出现前或断裂前经常进行检测，宜每天观察。

21.3 检查步骤 

21.3.1 从老化试验中取下装置有试样的试样架或试样夹，保持原应变状态置于工作台上。 

21.3.2 选取试样表面的一部分，用清洁工具处理干净附着的水滴、灰尘或污垢等。 

21.3.3 将试样置于同一照明下进行仔细的外观检查，先用肉眼观察，后用放大镜观察。与原始试样和标准样本对比，作出评价，做好记录。 

21.3.4 检测完毕，将试样按原状态放回原处，继续进行老化试验。以后可重复检测，直至试验结束。

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