ASTM D624_00(R2007)常规硫化橡胶和热塑合成橡胶撕裂强度的标准测试

编号：D624-00(2007年重申批准)常规硫化橡胶和热塑合成橡胶撕裂强度的标准测试方法1此项标准在固定编号B117下发布，紧随编号的数字表示标准采纳的年度，如果是修正，数字表示最后一次修正的年度。在括号内的数字表示最后一次重申批准的年度。上标ε表示自最后一次修正或重申批准以来的编辑改动。此项标准已被批准供美国国防部下属机构使用。1.范围1.1此测试方法描述了测定常规硫化橡胶和热塑合成橡胶撕裂强度的程序。1.2以国际单位（SI）为单位的数值应被认为是标准。在括号内的数值起参照作用。1.3此项标准不包括与其应用有关的所有的安全隐患。此项标准的使用者有责任在使用前建立合适的安全健康规范以及决定法规限制是否适用2参考文件2.1ASTM标准：2D412硫化橡胶和热塑合成橡胶的拉伸试验方法D1349橡胶规范---测试的标准温度D3182混合标准化合物及制备标准硫化橡胶薄片用橡胶材料、设备及工序的标准实施规程D3183橡胶实施规范---从橡胶制品中制备试验目的用试片D3676橡胶的标准规程----尺寸测量D4483评定橡胶和炭黑制造工业试验方法标准的精度的实施规程2.2ISO标准：ISO/34硫化橡胶----.撕裂强度的测定（裤型,角形和新月形试片）3------------------------------1此测试方法属于ASTMD11橡胶委员会的工作范围，是其下属D11.10物理测试子委员会的直接责任。目前的版本在2007.11.01批准，2008.01出版。原始的版本在1941年批准。上一个版本在2000年批准，编号为D624-00ε1.2如需参照ASTM标准，访问ASTM网站，或联系ASTM客户服务[e-mail].如需要《ASTM标准年鉴》的内容信息，浏览ASTM网站的标准索引页。3术语3.1橡胶的撕裂是机械破裂过程，在由割裂，缺陷或局部变形造成的受力集中处开始和扩散。下列定义解释了使用本标准所需的测量撕裂强度的不同方法。3.2此项标准特有的术语解释：3.2.1类型A撕裂强度----要使类型A试件（带割口新月形试件）上的割口扩大所需的最大撕裂力除以试件厚度。3.2.2类型B撕裂强度----要使类型B试件（带割口突出端试件）上的割口扩大所需的最大撕裂力除以试件厚度。3.2.3类型C撕裂强度----要使类型C试件（直角试件）上的割口扩大所需的最大撕裂力除以试件厚度。3.2.4类型T(裤型)撕裂强度----要使类型T试件（裤型试件）上的割口扩大所需的平均或中间撕裂力除以试件厚度，此平均或中间值根据此方法中的程序计算。3.2.5类型CP(带沟槽)撕裂强度----要使类型CP试件（带沟槽试件）上的割口扩大所需的平均或中间撕裂力除以试件厚度，此平均或中间值根据此方法中的程序计算。]3.2.6完整曲线------纵坐标为力，横坐标为裂口分离距离的坐标体系中，第一个峰值和测试结束点之间的曲线。--------------------------3可从美国国家标准局（ANSI）获取，地址：11West42ndSt.13thFloor,NewYork,NY10036.3.2.7峰值----曲线斜率从正变负的点。3.2.8区间----最大和最小观测到的测试值的差。3.2.9谷值----曲线斜率从负变正的点。4测试方法概要4.1通过拉力试验机施力于试件，不间断地以恒定的十字移动速度操作直到试件完全撕裂。4.2此测试方法测量完全撕裂，开始或扩大橡胶片上的割口，每厚度单位所需的力。橡胶片试件有多种几何形状。4.2.1类型A试件是如图1，试件裁刀A所示的，带有割口的新月形试件。施于此试件的力大体上沿着主轴（长度），与割口垂直。类型A试件用于测量撕裂扩大，通常用比较小的，不能用于其他测试类型的试件制成。4.2.2类型B试件是如图2，试件裁刀B所示的，带割口的带突出端新月形试件。施于此试件的力大体上沿着主轴（长度），与割口垂直。类型B试件也用于测量撕裂扩大，当测试件本允许时优于类型A试件。4.2.3类型C试件是如图3，试件裁刀C所示的，不带割口一边有90°角的带有突出端的试件。施于此试件的力大体上与突出端平行（与中间的90°角边成45°角）。类型C试件测量位于90°角顶点的受力集中点上的开始破裂或撕裂的所需力。如果撕裂不在顶点发生，结果更能反映抗张强度而不是撕裂强度。4.2.4类型T是如图2所示的裤型试件。类型T试件测量与两个裤脚长平行的撕裂扩大。4.2.5如图3所示的类型CP试件是带有沟槽的裤型试件。撕裂在沟槽处发生。类型CP试件同样测试与两个裤脚长平行的撕裂扩大，但是沟槽防止了撕裂横向扩大，更厚的裤脚防止了裤脚伸长可能对类型T试件造成的影响。关于更多类型CP撕裂测试的信息请见（1）。4.3不同类型测试的结果没有可比性，因为每种类型测试不同形状的试件。5.意义和用途5.1硫化橡胶和热塑合成橡胶（TPE）在使用中经常由于撕裂的产生和扩大出现故障。此测试方法测量对撕裂的抵抗能力。5.2撕裂强度可以在很大程度上受由力引起的各向异性（机械纤维化），力的分布，力的大小和试件尺寸影响。撕裂强度测试的结果仅代表在进行的测试条件下的性能，可能与实际性能没有直接联系。撕裂强度测试的意义须在单一应用或单一产品性能基础上决定。6装置6.1测试机---测试机应符合测试方法D412的要求。测试机应能够记录施力幅度±2%以内的力，并同时维持规定裂口分离率。6.1.1对于类型A,B,C试件，裂口分离率应为500±50mm/分（20±2.0in./分）。6.1.2对于类型T,CP试件，裂口分离率应为50±5mm/分（2±0.2in./分）。6.1.2.1当使用类型T,CP试件时，关键是要使用能连续记录受力的低惯性测试机。注1----因为摩擦和惯性作用，惯性（钟摆）类型的测力计可能给出不一致的结果。低惯性的测力计（电子或光学传感器）可以给出不受这些作用影响的结果，所以应优先使用此类测力计。6.1.3应根据制造商的建议定期校准测试机。应书面记录校准情况，包括校准的日期和当时测试机的精度。6.2测试可在规范D1349中的高温或低温情况下进行，使用测试方法D412中的设备。6.3夹持器----测试机应装备自动夹紧的夹持器。夹持器在夹持表面的压力应均匀。在拉力升高时，夹持器应提供足够的压力以防止试件滑动。对于大多数试件都可以用稳定压力的气动夹持器。试件应对称地放置于夹持器中，试件的轴线与拉力方向相同。试件插入夹持器长度应一致，并足够放置试件滑动。类型T,CP试件应如图2所示插入夹持器。6.4试件裁刀-----撕裂测试的试件应由形状符合图1，2的试件裁刀切割。对于类型CP测试，应由形状符合图3的模具模制。6.4.1试件裁刀的内表面应与切割边缘所在的平面垂直，从切割边缘以上至少有5mm（0.2in.）的磨光。裁刀在所有时候都应锋利且无割痕。6.4.2裁刀C的90°角的顶点必须被磨快，从而有一个锋利的角。如果使用分段的裁刀，包含角顶点的部分必须从顶点开始向两边延伸至少25mm。图1类型A,B,C试件的裁刀6.4.3试件裁刀必须定期检查以保证精度。一个方法是制备一个试件，测量试件尺寸并与图1，2中的尺寸相比较。另一个方法是测试一个对照化合物，将结果与相同组成的，由精确裁刀制成的化合物的测试结果相比较。检查应有书面记录，并注明日期。6．5对于类型A,B测试，使用割口装置在试件上做出一个割口。图2裤型撕裂测试试件图3类型CP试件的示意图（1）6.5.1割口装置应固定住试件，不使其移动，这样刀片所处的平面才能与试件的主轴线垂直。刀片的所处的位置应使其能够在试件上切出精确控制的割口，割口两边应完全分离。另外，也可以使用割口裁刀如按照6.4.3定期检查精度，也可以切出满意的割口。7试件制备7.1试件应从模制的试件片上剪裁。压模制作的试件片应使用符合规范D3182的模具。模制的试件片也可以使用长扁平板模注模制成。对于从产品切割制备的试件，应遵照规范D3183.7.1.1模制的试件片应为2.3±1.0mm（0.09±0.04in.）。碾磨纹理或注模的流动方向应清晰标注。7.1.2注模的试件片与压模的试件片相比，可能没有相同程度的各向异性，而这可能影响测试结果。注模的试件片的纹理方向与流动方向相同。7.1.3各向异性也可能影响从产品制备的试件的测试结果。在这些情况下，应记录切割下试件的方向。7.2模制的试件应被制成如图1，2，3所示的形状。模制的试件可能产生与切割的试件不同的结果。7.3通常试件的长的方向应与试件纹理方向相同。因此对于类型A,B,C试件，撕裂应被记录为与纹理交叉。除非有其他规定，应假定所有的类型A,B,C试件都是如此。类型T,CP试件纹理的方向同样与长的方向平行。这意味着在类型T,CP测试中，撕裂方向与纹理方向平行。当纹理的作用很显著，并需要测定时，应使用额外的纹理与长度方向交叉的试件。这些额外测试的结果应被记录：对于类型A,B,C试件，撕裂方向与纹理方向相同；对于类型T,CP试件，撕裂方向与纹理方向交叉。7.4当使用试件裁刀时，一次下压（手动或机械）就应将试件从试件片上切出，从而保证切割表面的光滑。7.5对于类型A,B试件，使用6.5.1描述的割口装置。在割口前用水或肥皂溶液湿润刀片。切割深度为0.50±0.05mm（0.020±0.002in.），刀片一次下压。如果试件裁刀能够割口，割口在切割试件时就形成了。7.5.1为了保证割口合适，在割口前应在额外的试件上试割1，2个口，用10倍的显微镜检查割口深度。7.6对于类型T,CP试件，应使用剃刀或其他锋利的小刀割口。最后1mm（大约数）应由一刀完成。7.6.1类型T试件的割口应如图2所示，40±5mm长。7.6.2类型CP试件应在沟槽处，连个裤脚之间有60±5mm长的割口。7.7每一样本应测试三个试件，试件的中间值作为结果。如果一个试件的撕裂强度值从中间值偏离超过20%,应在作2次额外测试，把5此测试的中间值作为结果。7.7.1因为撕裂测试的很多特征与疲劳测试相似，其本质上是一个可变性很大的测试，结果变化很大并且不是常规分布。对于仲裁测试，建议最少使用5个试件。7.8测量每个试件的厚度。7.8.1对于类型A,B,C试件，沿着试件宽，在靠近中间取三处测量厚度。使用与规范D3767相符的显微镜。三次测量中的一次应位于割口或角顶点。取中间值用来计算测试结果。7.8.2对于类型T试件，沿着试件长取三处测量厚度，记录中间值。7.8.3对于类型CP试件，撕裂路径的厚度可以用以下两种方法测量：（1）试件的总体厚度沿着沟槽取三处测量，取它们的平均值，因为沟槽的缘故，再减去3.60mm；（2）用带有刻度的调制盘的小型双筒放大镜测量并取平均值。第二种方法更加精确，但两种方法的差异不超过5%。对于常规性的测试，第一种方法就可以得出满意结果。基于模具的尺寸，厚度大约在1.70-1.80mm之间。8试件处理8.1硫化橡胶切割面经过一段时间后可能会发生变化，这种变化可能影响割口。所以，应遵守使用试件裁刀，割口装置或剃刀刀片或小刀后的处理周期。偏离这些周期可能影响测试结果。8.2在硫化和测试之间，试件应避光保护。8.3硫化和测试之间最小时间间隔为16小时。8.4在割口或切割前，试件应根据规范D1349在23±2℃的标准实验室温度下放置最少3个小时。如果材料受水分影响，相对湿度应保持在50±5%，处理时间应为测试前的24小时。8.5在处理后，可以马上对试件割口，切割和测试，但割口切割与测试之间最大的时间间隔为24小时。8.6如果试件的制备包括抛光，抛光和测试的时间间隔不应超过72小时。割口或切割应在任何老化处理后进行。8.7如果测试在与标准实验室温度（室温）不同的温度下进行，测试前应在测试温度下处理试件，使其与测试温度达到温度平衡。这个处理的时长应越短越好，以防止试件老化。9测试温度9.1除非另有规定，标准测试温度应为23±2℃（73.4±3.6℉）。当需要在其他温度下测试，测试温度应为规范D1349中列出的温度之一，而且报告中