正文 3.2 硫化橡膠密度的測定(1 / 2)

3.2.1定義及意義

硫化橡膠的密度是指在給定溫度下,單位體積硫化橡膠的質量,以g/cm3或Mg/m3表示。

密度是物質重要的物理性能指標之一。不同的硫化橡膠有不同的密度,通過測定硫化橡膠的密度,可以鑒定不同橡膠的輕重、彈性大小、軟硬等。密度小的橡膠輕,做成的鞋輕便舒適,如新型合成橡膠聚氨酯橡膠,密度隻有0.4~0.5g/cm3,是任何橡膠所不能相比的,具有高彈性、高抗撕裂性、耐曲撓性,因而鞋底製品輕便舒適。另外測定密度也為後麵的耐磨性計算提供依據。

3.2.2試驗原理

3.2.2.1密度的測定——天平法

硫化橡膠的密度采用液體靜力學原理進行測定,用天平稱量橡膠在空氣和水中的質量,當試樣浸沒於水中時,其質量小於在空氣中的質量,減小值為試樣排開水的質量,試樣的體積等於排開水的體積。

3.2.2.2相對密度的測定——直讀法

用直讀式密度計測定橡膠密度是依據力矩平衡原理及液體靜力學原理,密度值ρ用指針旋轉的角度φ來度量,其關係式如下:

ρ=(1+tgφ)ρ水

式中:ρ——橡膠的密度(g/cm3);

φ——試樣浸入水中後,指針從刻度線的起點(1.00)轉過的角度(°);

ρ水——蒸餾水在試驗溫度下的密度(g/cm3)。在標準實驗室溫度下,水的密度可視為1.00g/cm3。

3.2.3試樣製備

試樣為任意形狀的,質量為5~12g。試樣不應有氣泡、氣孔和裂縫,表麵光滑,無油汙雜質。應避免陽光直射。試樣的環境調節及試驗的標準溫度按照有關規定執行。3.2.4天平法測定硫化橡膠密度3.2.4.1儀器

(1)天平感量為0.001g。

(2)天平盤跨架應有適當的尺寸以便放置在天平盤和吊籃的空當中。

(3)試驗用燒杯250mL,根據天平結構也可小一些。

3.2.4.2操作步驟

(1)稱量試樣在空氣中的質量,準確到0.001g。

(2)將跨架放置在天平盤和吊籃的空當中,彼此不能有任何部位接觸。

(3)將盛有蒸餾水的燒杯放置在跨架上。

(4)將用直徑小於0.2mm的銅絲製的吊環掛在天平吊鉤上,在吊環上另掛上一個墜子,稱吊環和墜子在水中的質量,準確到0.001g。

(5)先用蒸餾水潤濕在空氣中稱過質量的試樣的表麵,然後將其套在吊環上,稱其在水中的質量,準確到0.001g。

注意,試樣應都浸沒於水中,其表麵不應附有氣泡,蒸餾水的溫度應同試樣的溫度相接近。

3.2.4.3計算

每種試驗樣品的試樣數量不得少於2個,取其算術平均值作為試驗結果。

3.2.5電腦係統密度天平法測定硫化橡膠密度

3.2.5.1操作步驟

(1)按ON/OFF打開電源,出現0.998012g/mm3等數據,此數據表明蒸餾水在20℃時的密度。

(2)按REF鍵,出現此時的質量。

(3)按T鍵,進行清零,出現質量為0.000g,AIR為空氣中質量。

(4)將待測試片放在支架上,顯示試片質量,關閉玻璃門,等質量穩定,質量後麵出現“g”字樣即可。

(5)按REF鍵,出現LIQUET和質量,將待測試片用鑷子取下,放入水中小筐中,關閉玻璃門,等質量穩定,質量後麵出現“g”字樣即可。

(6)按下REF鍵,2s後出現材料的密度值。

3.2.5.2密度天平校準程序

(1)把支架、燒杯、托架等拿下。

(2)按住T鍵3s不放,出現000字樣,放開手,屏幕上000會不斷閃爍,然後變成200,並不斷閃爍。

(3)將200g砝碼放在天平上,等屏幕停止閃爍,並顯示200.000g,上下波動0.003g可判定為合格。

3.2.6密度瓶法測定硫化橡膠密度

3.2.6.1儀器

密度瓶,容量為100cm3。

3.2.6.2試樣