正文 3.3 硫化橡膠邵爾硬度的測定(1 / 2)

3.3.1定義及測定意義

硬度是指橡膠抵抗外力壓入的能力,一般用邵爾硬度來表示,它是以玻璃的硬度為100來比較的相對硬度,以“度”表示。邵爾硬度計有兩種:邵爾A型硬度計適用於橡膠常規硬度範圍,D型適用於橡膠高硬度範圍。我國目前使用的橡膠硬度計絕大多數是邵爾A型硬度計。邵爾硬度和橡膠的彈性模量有著一定關係,可以通過測定橡膠的邵爾硬度而得到橡膠近似彈性模量。邵爾硬度計攜帶方便、操作方便、測量迅速,特別適合於現場的硬度測定,長期以來,一直用於成品和半成品硬度性能的測定以及控製橡膠產品的質量。而鞋用橡膠鞋底屬於常規硬度範圍,使用邵爾A型硬度計。

硬度也是硫化橡膠物理性能指標之一。硬度數值的大小反映了橡膠底的軟硬程度。根據鞋用製品的不同,其硬度要求各有不同,硬度過低會影響製品強度,挺性差。硬度過高,會影響其彈性,耐彎曲性及耐磨性,且穿著不舒適,易發生斷裂。故需測定硫化橡膠的硬度,確定其使用性。

硫化橡膠硬度測定就是用外力將硬度計壓針壓在硫化橡膠試樣表麵上,觀察硬度計指針所示的度數。

3.3.2邵爾硬度計試驗的基本原理

邵爾硬度試驗的試驗彈簧力是隨硬度值不同而變化的,由壓針的壓入深度確定。當壓針壓入試樣時,彈簧受到壓縮,產生彈簧力,和試樣表麵的反作用於壓針的力相平衡。試樣硬度越高,反作用於壓針的力越大,壓針壓入試樣表麵的深度就越淺;相反,試樣硬度越低,反作用於壓針的力越小,壓針壓入試樣表麵的深度就越深。壓針壓入試樣表麵的深度與硬度值的關係可用下式表示:

T=2.5-0.025h

式中:T——壓針壓入試樣表麵的深度(mm);

2.5——壓針長度(mm);

h——硬度計的示值;

0.025——示值為一個硬度單位時,壓針壓入試樣表麵的深度(mm)。

從上式可看出,壓針壓入試樣表麵的深度越大,其硬度值h就越小,反之,h就越大。

3.3.3試樣

(1)試樣的厚度應不小於6mm,上下兩麵平行。試樣必須有足夠的麵積,使壓針和試樣接觸位置距離邊緣至少12mm,試樣的表麵和壓足接觸的區域必須平整。

試樣厚度達不到要求時,可用同樣膠片質疊起來測定,但不得超過3層,並要上下兩麵平行。

(2)試樣表麵光滑、平整,不應有缺膠、氣泡、機械損傷及雜質等。

(3)成品試樣按照相關規定製備。

3.3.4試驗儀器

所用儀器為邵爾A型硬度計。

(1)硬度計壓針的形狀和尺寸應符合規定,並且壓針應位於孔的中心。

(2)硬度計壓針在自由狀態時,其指針應指零度;當壓針被壓入小孔,其端麵與硬度計底麵在同一平麵時,硬度計所指刻度應為100度。

(3)對壓針所施力的大小同硬度計指示值的關係應符合下列公式,允許偏差為75mN(即硬度1度):

F=550+75HA

式中:F——對硬度計所施加的力(mN);

550——壓針未壓入試樣時(硬度計指零時)彈簧的力(550mN);

75——硬度計每1度所對應的力(75mN);

HA——邵爾A型硬度計指示的度數。

3.3.5試驗步驟

(1)試樣環境調節和試驗的標準溫度、濕度及時間,按相關規定進行。

(2)試驗前檢查試樣,如表麵有雜物須用紗布蘸酒精擦淨。

(3)試樣下麵應墊厚度5mm以上的光滑、平整的玻璃板或硬金屬板。

(4)硬度計用定負荷架輔助測定或手持測定試樣的硬度時,在試樣緩慢地完全受到質量為1kg的負荷時起1s內讀數,手持硬度計測定時,當硬度計的底麵與試樣表麵平穩地完全接合時起1s內讀數。

(5)試樣上的每一點隻準測量一次,測量點間距離不小於6mm,與試樣邊緣的距離均不小於12mm。

3.3.6試驗結果的表示

(1)以硬度計示值為測定值。

(2)每個試樣的測量點應不少於3個點,取測定值中位數為試驗結果。

3.3.7試驗的影響因素

橡膠硬度計壓入硬度試驗誤差來源於以下4個方麵:硬度計、試驗操作、試樣、環境條件和調節。