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GB/T 1690-2010
ICS 83.060
G40
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 1690-2006
硫化橡胶或热塑性橡胶
耐液体试验方法
(ISO 1817:2005,Rubber,vulcanized-
2011-01-14发布
2011-12-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 1690-2006《硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法》,与GB/T 1690-2006相
比,主要技术差异如下:
---增加了一种“测量体积变化与质量变化”的试样类型,Ⅱ型:25mm×25mm的正方形(见5.2);
---将式(1)Δm100=mi-m0mi ×
100更正为Δm100=mi-m0m0 ×
100%(见7.2);
---增加了一个公式(见7.3);
---增加了附录B“参考液体”,以规定国产1号、2号、3号标准油的主要性能。
本标准使用重新起草法修改采用ISO 1817:2005《硫化橡胶 耐液体测定方法》(英文版)。
本标准与ISO 1817:2005技术性差异及其原因如下:
---标准名称改为《硫化橡胶或热塑性橡胶 耐液体试验方法》,因为在标准范围中已包含热塑性
橡胶。
---关于规范性引用文件,本标准做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的情
况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:
● 用修改采用国际标准的GB/T 262代替了ISO 2977(见表A.3和表B.1);
● 用等同采用国际标准的GB/T 528代替了ISO 37(见5.2和7.7);
● 用修改采用国际标准的GB/T 1884代替了ISO 3675(见表A.3;表B.2);
● 用等同采用国际标准的GB/T 2941-2006代替了ISO 23529:2004(见3.4、5.1、5.3、5.4和6.1);
● 用修改采用国际标准的GB/T 3535代替了ISO 3016:1994(见表A.4);
● 用修改采用国际标准的GB/T 3536代替了ISO 2592:2000(表A.3);
● 用等同采用国际标准的GB/T 6031代替了ISO 48:1994(见7.6);
● 用修改采用国际标准的GB/T 11547代替了ISO 175:1999(见A.4)。
---第2章“规范性引用文件”中增加了三个文件:GB/T 265,GB/T 267,GB/T 388。其原因是本
标准增加的附录B中提及这三个文件。
---测试质量变化、体积变化试样尺寸规定不同。本标准规定试样尺寸为Ⅰ型:25mm×50mm的
长方形;Ⅱ型:25mm×25mm的正方形(本版5.2)。而ISO 1817:2005规定试样为1cm3~
3cm3(ISO 1817版5.2)。这是由于ISO 标准规定范围过宽,不利于统一标准和进行数据
比对。
---在选择试验液体时,除了按ISO 1817:2005规定的ASTMNo.1、IRM902、IRM903标准油(本
版附录 A)外,还重新增加了 GB/T 1690-1992中的国产1号、2号、3号标准油(本版
附录B)。由于所采用的ISO 1817:2005中规定的ASTM No.1、IRM902、IRM903三种标准
油还未实现国产化,需要进口,购买渠道较窄,特别是试验结果与国产1号、2号、3号标准油的
试验结果有所差异,因此,重新增加了GB/T 1690-1992中的国产1号、2号、3号标准油(本
版附录B)。
---删除附录A.1中对制定标准模拟液体的原因说明(本版附录A,ISO 1817附录A中第一段);
因为表A.1中规定已很明确。
---增加了附录B“参考液体”,以规定国产1号、2号、3号标准油的主要性能。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出。
本标准由全国橡标委通用试验方法分技术委员会(SAC/TC35/SC2)归口。
本标准主要起草单位:中橡集团沈阳橡胶研究设计院、北京橡胶工业研究设计院、西北橡胶塑料研
究设计院。
本标准主要起草人:费康红、赵博丹、谢君芳、朱伟。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
--- GB/T 1690-1987、GB/T 1690-1992、GB/T 1690-2006。
引 言
液体对硫化橡胶或热塑性橡胶的作用通常导致以下结果:
a) 液体被橡胶吸入;
b) 抽出橡胶中的可溶成分;
c) 与橡胶发生化学反应。
通常,吸入量a)大于抽出量b),导致橡胶体积增大,这种现象被称为“溶胀”。吸入液体使橡胶的拉
伸强度、拉断伸长率、硬度等物理及化学性能发生很大变化。此外,由于橡胶中增塑剂和防老剂类可溶
物质,在易挥发性液体中易被抽出,其干燥后的物理及化学性能同样会发生很大变化。因此,测定橡胶
在浸泡后或进一步干燥后的性能很重要。
本标准规定了确定下列性能变化的测试方法:
---质量变化、体积变化、尺寸变化;
---抽出物;
---浸泡后或进一步干燥后橡胶的硬度变化、拉伸性能变化。
本标准所提供的测试方法在某种程度上模拟了一些实际使用条件,但并不意味着可完全代表实际
使用性能。例如,试验显示体积变化最小的橡胶材料并不一定代表实际使用性能最好。对于非常厚的
橡胶制品,厚度的变化对耐液体性能影响不大,但对于一般橡胶制品,由于液体渗透速度与时间关系很
大,因此测试时必须考虑到橡胶的厚度。另外,大气中氧气的存在会影响液体对橡胶的作用,特别是在
高温条件下。本标准描述的试验方法可对橡胶与给定液体使用的相宜性提供有价值的信息,特别是为
橡胶耐液体性能的开发与研究构建了一个有效的控制。
液体对橡胶的影响取决于橡胶特性和橡胶内部应力的大小。在本标准中,所有试验均在试样无外
力作用下完成。
硫化橡胶或热塑性橡胶
耐液体试验方法
警告:使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题,
使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家的有关法律法规的规定。
1 范围
本标准规定了通过测试橡胶在试验液体中浸泡前、后性能的变化,评价液体对橡胶的作用。试验液
体包括标准试验液体及类似于石油的衍生物、有机溶剂、化学试剂等。
本标准适用于硫化橡胶或热塑性橡胶。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 262 石油产品和烃类溶剂苯胺点和混合苯胺点测定法(GB/T 262-2010,ISO 2977:1997,
MOD)
GB/T 265 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法
GB/T 267 石油产品闪点与燃点测定法(开口杯法)
GB/T 388 石油产品硫含量测定法(氧弹法)
GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定(GB/T 528-2009,ISO 37:2005,
IDT)
GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法 (密度计法)(GB/T 1884-2000,
eqvISO 3675:1998)
GB/T 2941 橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序(GB/T 2941-2006,ISO 23529:2004,
IDT)
GB/T 3535 石油产品倾点测定法(GB/T 3535-2006,ISO 3016:1994,MOD)
GB/T 3536 石油产品 闪点和燃点的测定 克利夫兰开口杯法(GB/T 3536-2008,ISO 2592:
2000,MOD)
GB/T 6031 硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10~100IRHD)(GB/T 6031-1998,idtISO 48:
1994)
GB/T 11547 塑料 耐液体化学试剂性能的测定(GB/T 11547-2008,ISO 175:1999,MOD)
ISO 3104 石油产品 透明和不透明液体 运动黏度的测定和动力黏度的计算(Petroleum
ISO 5661 石油产品 液态烃类 折光指数的测定(Petroleumproducts-Hydrocarbonliquids-
3 试验装置
3.1 全浸装置
设计时应考虑液体的挥发性和试验温度,以使试验过程中液体的挥发程度最小及外部进入试验容
器的空气最少。
当试验温度明显低于试验液体的沸点时,试验容器应使用带盖的玻璃容器。如果试验温度接近液
体的沸点,建议使用带有回流冷凝器的容器或通过其他方式以减少液体挥发。
试验容器的尺寸应保证试样在不发生任何变形的情况下完全浸入液体。试验液体的体积至少为试
样总体积的15倍,试验容器中液体上部空气体积应尽可能达到最小。
用线或棒将试样吊入液体中,确保试样与试样之间不接触,可用玻璃环或其他不发生反应的间
隔物。
试验容器所用的材料不应与试验液体及试样发生反应,如:不应使用含铜类材料。
3.2 单面试验装置
此装置用于试样仅有一个表面与液体接触的试验。
试验装置如图1所示:包括一个底板(A)和一个底部开口的圆柱形容器(B),通过蝶型螺母(D)与
螺栓(E)将A、B与试样(C)紧紧固定在一起。底板可留一个直径约30mm的孔,以确认试样另一面未
与试验液体相接触。在试验期间,容器上部的开口处应用一合适的盖子(F)密封。
单位为毫米
图1 单面试验装置
3.3 天平
天平应精确到1mg。
3.4 试样测厚装置
将一个满足精度要求的百分表固定在一个带有平台的钢架上。该装置应符合GB/T 2941中方法
A的要求。
3.5 测量试样长度和宽度的装置
最小分度为0.01mm,宜采用非接触法测量,例如使用光学测量仪器。
3.6 测量表面积变化的装置
能够测量试样对角线的长度。
与测量试样长度和宽度装置的要求相同。
4 试验液体
试验液体的选择应依据试验目的。
如需得到一种硫化橡胶与一种特定液体的实际使用性能,则试验应尽量使用该种液体。市售液体
的组分不一定总是恒定的,每次试验应包括一个已知性能的标准材料。如果发生由于市售液体组分变
化而产生异常结果的情况,则不应再使用该批液体。
矿物油和燃油。生产批次不同化学组成也很容易发生变化。通常,矿物油的苯胺点高低可用于指
示芳香烃的含量,并且有助于显示该油对于橡胶的作用,但是仅凭苯胺点一项指标,不能完全显示一种
矿物油的特性,苯胺点越低对橡胶的溶胀作用越强。如果使用矿物油作为试验液体,若有必要,则试验
报告应包括液体的密度、折光指数、黏度及苯胺点或芳香烃含量。附录A和附录B提供的标准试验油,
由矿物残液提炼、加工而成。
试验用油。尽管有些试验用油与标准油(附录A,A.1~A.3及附录B)的液体特性相似,但对橡胶
的作用却不完全相同。一些燃油,特别是汽油,组成成分相差很大,对于某些成分,较小的改变,可对橡
胶的作用产生很大影响。因此,使用燃油做耐液体试验时,若有必要,试验报告中应包括完整液体组成
成分的描述。
商品液体的组成成分也不总是恒定的,标准液体有明确的化学成分和化学混合物成分,用于进行硫
化橡胶分类或质量控制试验,附录A给出了一些适合的液体。当试验液体为化学试剂时,试剂的浓度
应适于使用目的。应确保试验液体在整个试验过程中组成成分不发生过大变化。应考虑试验液体的自
身老化现象及其可能与橡胶发生的任何反应。如果液体中有活性添加剂,或者橡胶与液体通过抽出、吸
入或发生化学反应而使液体组成变化较大,应考虑补充液体的体积或定期更换新的试验液体。
5 试样
5.1 试样制备
试样制备按GB/T 2941的规定。
5.2 试样尺寸
试样厚度为2.0mm±0.2mm。试样也可从制品上裁切,若厚度小于1.8mm,则以该试样的实际
厚度作为试验厚度。如果试样厚度大于2.2mm,应将厚度处理到2.0mm±0.2mm。不同厚度的试
样测试结果不具有可比性。
测量体积变化与质量变化试样为Ⅰ型:25mm×50mm的长方形;Ⅱ型:25mm×25mm的正方形。
注:两种规格的试样,测得结果不可进行比较。建议优先选用Ⅰ型试样。
测量硬度变化的试样横向尺寸不小于8mm。
测量尺寸变化所用试样可选Ⅰ型或Ⅱ型试样,还可以选直径为44.6mm的圆形试样(GB/T 528中
A型标准环状试样的内圆)。
测表面积变化的试样为垂直裁切的平行四边形,可通过两次连续的、方向近似垂直的裁切完成。裁
刀由两个相隔规定距离的刀片组成。试样边长约为8mm。
注:测试样表面积变化也可以使用更小或更薄的试样,例如从产品上裁切或快速检测试验等。但这样的测试结果
与规定厚度试样的测试结果不可比较。更小的试样会降低测量结果的精确性。
测试拉伸性能变化的试样按GB/T 528的规定,宜选择2型哑铃状试样。该形状试样也可用来测
试硬度变化。
单面接触试验所用的试样为直径约60mm的圆形试片。
5.3 硫化与试验时间间隔
如无特殊规定,硫化与试验时间间隔应按以下GB/T 2941的规定。
对所有试验,硫化与试验之间最短时间间隔为16h。
对于非制品试验,硫化与试验之间最长时间间隔为4周。做比对及评价试验,应尽可能在相同的时
间间隔内进行。
对于制品试验,硫化与试验之间时间间隔不应超过3个月。在其他情况下,试验应在接到客户提供
试样2个月内完成。
5.4 试样调节
试样应在GB/T 2941规定的标准实验室温度下调节至少3h。进行比对试验时,应始终保持同一
温度。
6 试验液体浸泡的温度及周期
6.1 温度
浸泡温度应选用GB/T 2941中8.2.2所列出的一个或多个温度。
高温试验可加速橡胶的氧化和液体的挥发与分解,同时,促进液体中添加剂对橡胶的影响。浸泡温
度的选择应按GB/T 2941提供的、与实际使用温度相同或高于实际使用温度的试验温度。
6.2 周期
由于液体渗透橡胶的速度取决于温度、胶种、液体种类,因此,所有试验均使用同一标准时间是不可
取的。尽可能做重复多次浸泡试验,并记录浸泡性能随时间的变化情况,以确定合适的试验时间。试验
时间宜大于液体吸收饱和的时间。
作为质量控制试验,用一种浸泡周期已可以满足要求,但应尽可能大于吸收饱和时间。试验时间应
从以下时间范围内选择:
24 0-2h;72 0-2h;7d±2h;7d±2h的整数倍。
注1:由于吸收液体的量与时间的平方根成比例而不是时间本身,这样可通过绘制吸收量与时间平方根的曲线来确
定液体吸收饱和的时间。
注2:在浸泡试验初期,性能变化百分数与试样厚度的倒数成正比。因此,当试验时间未达到吸收饱和时间时,试样
厚度的差异越小得到的试验结果越稳定。
7 程序
7.1 通用试验程序
每组测试需用3个试样,在浸泡前做好标识。
将试样浸入盛有试验液体(4)的装置(3.1或3.2)中,并将装置放入已达到所需温度(6.1)的恒温箱
或液体加热恒温装置中。
对于全浸试验,试样应距离容器内壁不少于5mm,距容器底部和液体表面不少于10mm 。如果
橡胶密度小于液体密度,应加坠子将试样完全浸没在液体中。同时,应避免空气的进入,如需测试空气
对试验的影响,则相关方应协商确定允许空气进入的程度。
在浸泡试验结束后,从恒温箱或液体加热恒温装置中取出试验装置,在标准实验室温度下调节
30min。或将试样取出快速放入一份已备好的新试验液体中,在标准试验温度下停放30min。
除去试样表面的残留液体。若试验液体为易挥发性液体,用滤纸或不掉绒的织物迅速擦去试样表
面残留液体。若为黏性不挥发性液体,可用滤纸擦去。如有必要,也可迅速将试样浸入酒精或汽油等挥
发性液体中,然后迅速取出并擦干试样表面。再进行性能测试。
对于挥发性液体,将试样取出之后的每一步操作应尽快完成。在擦去表面残液后,迅速将试样放入
称量瓶中测量橡胶的体积变化与质量变化。测完后,如果还需用此试样测量其他性能,则应将试样重新
浸入此挥发性液体中,浸泡周期应满足6.2的规定。将试样从液体中取出至性能全部测试完毕,不应超
过以下时间:
---尺寸变化:1min;
---硬度变化:1min;
---拉伸试验:2min。
如试验还需继续进行,则应将试样再次快速浸入液体中,并将测试装置放回恒温箱或液体控温装
置中。
也可测量干燥后的性能变化。取出浸泡的试样放入一个绝对大气压约20kPa,温度约40℃的一
定容积的设备中,每间隔30min取出试样称量一次,直至两次称量之差小于1mg为止。然后在标准实
验室温度下环境调节不少于3h,再进行试验。
7.2 质量变化
在标准实验室温度下测量试样浸泡前后的质量,精确到1mg。
按式(1)计算质量变化百分率(Δm100):
Δm100=mi-m0m0 ×
100% (1)
式中:
m0---浸泡前试样在空气中的质量,单位为克(g);
mi---浸泡后试样在空气中的质量,单位为克(g)。
取三个试样试验结果的中位数作为试验结果。
7.3 体积变化
对于非水溶性液体一般采用排水法测量。
在标准实验室温度下,先测每个试样在空气中的质量(m0),精确到1mg,再测试样在蒸馏水中的质
量(m0,w),精确到1mg,在蒸馏水中测量质量时应排除试样上的气泡(必要时可用洗涤剂)。按式(2)
计算:
ΔV100= mi-mi
,w
m0-m0,w-
÷1 ×100% (2)
式中:
m0 ---浸泡前试样在空气中的质量,单位为克(g);
mi ---浸泡后试样在空气中的质量,单位为克(g);
m0,w ---浸泡前试样在蒸馏水中的质量,单位为克(g);
mi,w ---浸泡后试样在蒸馏水中的质量,单位为克(g)。
取三个试样试验结果的中位数作为试验结果。
如果材料密度小于1g/cm3,需加坠子测量,测量中应确保坠子与试样全部浸入水中,还应测量单
个坠子在水中的质量(ms,w),用式(3)计算体积变化百分数(ΔV100)。
ΔV100= mi-mi
,w+ms,w
m0-m0,w+ms,w-
÷1 ×100% (3)
式中:
m0 ---浸泡前试样在空气中的质量,单位为克(g);
mi ---浸泡后试样在空气中的质量,单位为克(g);
m0,w ---浸泡前试样在蒸馏水中的质量(带坠子),单位为克(g);
mi,w ---浸泡后试样在蒸馏水中的质量(带坠子),单位为克(g);
ms,w ---坠子在蒸馏水中的质量,单位为克(g)。
取三个试样试验结果的中位数作为试验结果。
若试验液体溶于水或与水发生反应,试验后不应用水称量。若试验液体不太黏稠或室温下不易挥
发,可在新配制的同样试验液体中称量。若试验液体不适于称量,试验后也可选用其他液体称量。按
式(4)计算:
ΔV100= 1
mi-mi,liq+ms,liq
m0-m0,w+ms,
-éë
êê
úú1 ×100% (4)
式中:
ρ ---液体密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);
mi,liq---浸泡后试样在新配制的试验液体中的质量(含坠子),单位为克(g);
ms,liq---坠子在新配制的试验液体中的质量,单位为克(g)。
7.4 尺寸变化
在标准实验室温度下,沿着靠近试样的中心线处......
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