ASTM D471橡胶性能的标准试验方法-液体影响(中文版)

橡胶性能的标准试验方法-液体影响1．范围1.1本实验方法提出了评价橡胶或类橡胶物质抵抗液体作用的相对能力所需的程序。试验计划：（1）从标准板材（见规范D3182）上裁取硫化橡胶试样，（2）从涂覆硫化橡胶的织物（见试验方法D751）上裁取试样，或（3）采用商业成品（见规范D3183）为试样。除第11.2.2所提者外，本试验方法不适用于多孔橡胶、泡沫橡胶和压制包装板材。1.2ASTM油类No.2和No.3用作本标准的标准工作液体，目前尚未商业化，且在1993年分别被IRM902和IRM903替代（详见附录XI）。1.3本试验方法包括以下试验内容：质量变化（浸泡后）第10节体积变化（浸泡后）第11节水不溶液体和混合液体尺寸变化第12节液体仅在一表面的质量变化第13节液体可溶提取物质量的测定第14节抗张强度、伸长率和硬度的变化（浸泡后）第15节断裂强度、破裂强度、撕裂强度和涂布织物附着力的变化第16节计算（试验结果）第17节2．引用文件2.1ASTM标准：D92用克利福兰得开杯法测定闪点和燃点的试验方法2D97石油产品倾点的试验方法2D287原油和石油产品API比重的试验方法(液体比重计法)2D412硫化橡胶、热塑橡胶和热塑合成橡胶张力3D445透明和不透明液体运动粘度的试验方法2D611石油产品和烃类溶剂苯胺点和混合苯胺点的试验方法2D751涂层布试验方法4D975柴油规格D1217用宾汉比重瓶法测定液体密度和相对密度(比重)的试验方法2D1415橡胶特性--国际硬度的试验方法3D1500石油产品ASTM颜色的试验方法(ASTM比色度)2D1747石油产品ASTM颜色的试验方法(ASTM比色度)2D2008石油产品紫外线吸收度和吸收系数的试验方法2D2140石油制绝缘油的碳类成份的测试方法5D2240用硬度计测定橡胶硬度的试验方法3D2699研究法测定发动机燃料抗震性的试验方法6D3182混炼标准化合物及制备标准硫化橡胶试片用橡胶材料、设备及工序规程3D3183用橡胶制品制备试验用橡胶试片的规程3D4483橡胶和炭黑制造业用试验方法标准精确性的评定规程7D4485发动机油功能规范3D4678橡胶参考材料的制备、测试、验收、制定文档和使用规程3D5900工业标准物质(IRM)的物理及化学性能规格8E145重力传送和强制通风炉规格82.2SAE标准：J300发动机油粘度分类3.试验方法的摘要3.1本实验方法提供了把测试样品暴露在液体之下所受影响的程序,经过一定条件的温度和时间。变质结果的判定是根据把样品浸入液体之前和之后的性能改变。例如:应力/应变性能,硬度,及重量,容积和尺寸的改变。4.特性和使用4.1一些橡胶產品比如:密封垫、密封圈、水龙带、薄膜和套管在使用过程中有可能暴露在油、脂、燃油和其它液体。这种暴露情况的发生可能是继续性或者是断续性的，并且有可能超过极限的温度范围。4.2橡胶产品当暴露在这些液体中时，液体就会影响橡胶配件的性能,甚至导致局部失效。4.4这个测试方法适合用于符合规范的测试、品质控制、仲裁目的及研发工作。5.测试条件5.1温度和浸入的时间—（除非另有所规定）这个测试温度和浸入时间必须要与表1所指示的一致,还要看预期的使用条件:5.1.1当测试室的温度不同于标准温度：23±2℃(73±4oF)时，这个测试温度就需要报告。橡胶性能的标准试验方法-液体影响橡表1试验温度及浸泡时间（小时）5.1.2选择浸入时间取决于硫化物的性质、测试温度和使用的液体。获得变质速度的资料,通过几个浸泡时间来决定。任何浸入时间的公差必须是±15分钟或者是浸泡时间的±1%,在二者之中选择较大的一个。5.2照明—浸入的测试必须在没有直接光线的情况下进行。6.标准测试液体6.1为测试的目的,最好是常常使用在服务过程中可以与硫化物直接接触的液体。为了比较使用不知名或者是对成份有怀疑的液体,必须使用从同一载具或者是同一批来货的样板。有很多商业上的产品,特别是那些从石油来源的产品,由于存在很多的分歧,是不适用来做测试之用的。因此使用一个标准的测试液体，如在6.1.1和6.1.2所描述的,6.1.1和6.1.2包含在特殊使用过程中可能遇到的性能范围。6.1.1ASTM和IRM油类——这个测试必须在以石油为基本的ASTM或者是IRM油(请看备注1)在表2所规定的情况下进行,而且有一个与油最接近的苯胺点,在这点是硫化物预期会在使用过程中与油接触,在6.1.3中所述的情况除外。备注:1——一个石油的苯胺点用来显示油在橡胶硫化物的膨胀动作。一般来说,苯胺点越低那个油的膨胀动作越厉害。（苯胺点是指石油产品与一等体积苯胺相溶为一体所需的最低温度。由于各种石油产品为不同烃的混合物，苯胺点只能定性说明结构变化趋向。苯胺点的高低与化学组成有关。烷烃最高，环烷烃次之，芳香烃又次之。油料的苯胺点愈高，其所含的烷烃愈多；苯胺点愈低，其所含的芳香烃愈多，浓度越高。）在表2可以找到一连串常见润滑油的苯胺点。6.1.2ASTM参考性的燃油——当汽油或者是柴油用来使用时,必须在表3所规定的ASTM参考性燃油中选取一种作为测试用油,在6.1.3中所述的情况除外。橡胶性能的标准试验方法-液体影响苯胺点℃(oF)运动粘度(mm2/s[cST])38℃(100oF)99℃(210oF)重力,API(美国石油学会)=比重指数粘度——比重恆闪点COC,℃(oF)环烷基石油,CM(%)石蜡油,Cp(%)典型性能浇注点,℃(oF)ASTM顏色折光率(折射率)紫外光吸光度,260nm芳香度,CA(%)表4ASTM使用液体液体成份A使用液体101是为了刺激合成双酯类的润滑油的溶涨效应。B使用液体102的溶涨行为与水力油类的溶涨行为相似。C这种碳氢化合物没的添加剂是可以如Anglamol99从LubrizolCorp公司处获得。其特性是:运动粘度(mm2/s[cst])在99℃(210oF)至-9.70±0.52(测试方法D445);COC闪点℃(oF)-45(113)分鐘,(测试方法D92);密度在16℃(61oF)-1.065±0.015(测试方法D1217).D使用液体103对磷酸酯类的航空用水力油產生刺激作用。E使用液体104与汽车机油冷却剂的溶涨性相似。F必须使用试剂级别的亚乙基(乙烯)二醇。G使用液体105是一种APISJ/ILSACGF-2SAE5W-30类的参考机油,它是合符ASTM测试摩托油中心处获得。H使用液体106是最终用来代替使用液体101的,因为后者再不能以混合剂的方式购买得到。ARM200是可SAE处获得。6.1.3使用液体——有些商业用油、燃油和其他使用液体(请看表4)即是非石油性或是从特别的石油炭氢化少量的合成物,或是少量石油炭氢化合物的混合体,及并非在表2和表3所列的参考液体所具性能的其他成份所合成的结果。橡胶硫化物与这些液体接触的浸泡试验应在实际使用的液体中进行。6.1.4水——因为全世界水的纯度都有差别,所以在水中的浸泡试验必须以蒸馏水或脱离子水进行。7.试样的准备7.1除非在规范中有其他规定,样本的准备必须符合惯例D3182（混炼标准化合物及制备标准硫化橡胶试片用橡胶材料、设备及工序规程）和D3183（用橡胶制品制备试验用橡胶试片的规程）中的要求。8.仪器8.1如果是非挥发性的液体,必须用一枝玻璃试管,其外直径是38mm(1.5英寸)及总长度300mm(12英寸),松松地配与一个管塞便行（见8.2.1）。玻璃珠子也必须用来放在液体中作为撞物以便把样本分开。8.2如果是具挥发性的液体,在8.1所描述的试管必须配与一个能紧紧地吻合的管塞(看8.2.1)和一个回流的蒸馏器。一个以空气冷却的回流蒸馏器必须用来为ASTM第一号12、13和第五号油及IRM90212、13和IRM90312、13在125℃(257oF)或高过的温度下进行测试。蒸馏器必须是一枝玻璃管,大约500mm(20英寸)长或更长,和15mm(0.6英寸)外直径,紧密地以一个塞与浸入管连起来(看8.2.1)。蒸馏器的底部必须在管塞以下相距大约12mm(0.47英寸)。如果是水或其他低沸点的液体,必须用一个适合的(水冷)回流蒸馏器。8.2.1管塞必须不会对测试液体有所污染。如有疑问,把管塞用铝箔片覆盖。8.3维持测试温度——所选用的仪器和方法来维持在浸泡试验时所需规定的温度，规定的温度往往是因测试条件、要求和情况而发生变化。水浴盘、适温的油浴盘、热空气炉(备注3)或老化箱都可以用。备注3——如用热空气烤箱,应该注意被浸液体的挥发成份可能会构成污染。当同样的烤箱随后被用来作热空气老化试验时，便会影响测试结果,。8.3.1如在超室温的情况下,一个比较可取的方法是用老化箱,因为它们有最大的温度能力。8.3.2烤箱——在测试方法E145所规定的IIB类形烤箱在70℃内，使用是满意的。如温度超过70℃时,必须使用用IIA类形烤箱。8.3.2.1烤箱的内部尺寸或具有相同的容积如下:烤箱的内部尺码:最小300x300x300mm(12x12x12英寸)最大900x900x1200mm(36x36x48英寸)8.3.2.2必须采取措施使放进烤箱内的浸泡试管不互相接触或接触到老化箱的边缘,并且保持适当的空气在它们周转流通。8.3.2.3老化箱的发热媒介必须在大气压力下，有空气在其中流通。8.3.2.4热的来源是可供选择的,但必须安置于空气流通的老化箱外。8.3.2.5在老化箱中间顶部且靠近老化样本的部位放置温度计，用来记录实际的老化温度。8.3.2.6必须使用以恒温调节的自动温度控制装置。8.3.2.7必须采取特殊的预防措施，来确保老化箱内各个部位的加热温度都是准确、均匀的：8.3.2.8以机械式的推动使热空气撤底地在烤箱内流通。当使用马达驱动的风扇时,由于有臭氧形成的危险，所以空气必须不能接触到风扇打刷的放电装置。8.3.2.9如有需要,档板是可以用来预防局部的过热和死点。8.3.2.10恒温控制器必须放置在一个适当地方，以便给出一个发热媒介的准确温度控制。较理想的位置为靠近温度计的位置。8.3.2.11通过对放在烤箱内各个部位的温度计的最大度数的实际检查来核实加热的均匀性。9.测试样本——在重量和体积上的变化9.1标准试样为长方形,其尺寸为25x50x2.0±0.1mm。如果样本是从商业产品上取得的,它们的厚度如小于2mm的话,其厚度将会是收到样本的厚度;否则它们应被削减至2.0±0.1mm的厚度。如试样数据是从不同原始厚度的试样上获得的，那么此数据不用作比较用途。10.质量变化的程序10.1把单一成份的三个样本拿来作测试。计算其平均值记录此重为M1,及把它放进一个盛载100cm3测试液体的试管内(看8.1)把每一个样本与任何另一个样本和试管壁分隔距离大约6mm,例如,以穿孔的玻璃珠子,如图I所显示。吊起和分开试样的材料必须不会影响测试液体或橡胶。图1分隔方法10.1.1测试液体不可以再用。10.1.1.1若采用非挥发性液体,要先把试管装配在规定的试验温度,经过规定的时间。测量试管内液体的实际温度，以确保液体是在规定的温度内。10.1.1.2若采用的是挥发性液体,试管组合要配上一个回流蒸馏器(看8.2)及把它预先处理在规定温度范围内,经过规定的时间。测量试管内液体的实际温度，以确保液体是在规定的温度内。10.2浸泡试验在超过所要求的时间后,便把测试样本移离。倘若浸入在上升的温度下,把试样转移到清凉和清洁的部分测试液体中，放置30至60分钟,以便它们降温至室内温度。然后把样本快快地浸泡到丙酮中,在室温下,轻轻地用过滤纸吸干一下,不要让它们沾上毛绒或杂物。立刻把它们放入一个有皮重,有塞子的重量瓶内及在试验后判定每个样本的重量M2。在量重后,再一次把试样泡入在同样的测试液体中,如果希望得到因增加浸入次数而获得连续改变的数据。每次浸入都以最短时间和速度进行，这点很重要的。如采用的液体在室温下，是易挥发的,从测试液体移离样本和塞住称重瓶的时间只为30秒。10.3对于粘性油体，相对来说是可能难以把它从样本中移离,就算把它