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學(xué)習(xí)資料

ISO 2781 GB/T 533 ASTM D 297

橡膠，硫化的，熱塑性塑料——密度測(cè)量

該.標(biāo)準(zhǔn)制定了兩種測(cè)試方法是為了確定硫化固體和熱塑性橡膠的密度。這樣的測(cè)試對(duì)于橡膠化合物的質(zhì)量控制和計(jì)算已知材料體積所需的橡膠的質(zhì)量是重要的。

該.標(biāo)準(zhǔn)不包括橡膠相對(duì)密度的測(cè)定，這是已知體積的橡膠與在一定溫度下等體積的純凈水的質(zhì)量之比。

ISO23529，橡膠——物理試驗(yàn)方法準(zhǔn)備和調(diào)節(jié)試樣的一般程序。

原理：

給出兩種方法，

A：大多數(shù)的試樣和大多數(shù)的水在體積上是相等的，可以用天平配備著鍋跨確定試樣的體積。用水置換法時(shí)，浸于水中的試樣的表觀質(zhì)量比在空氣中低，被置換水的體積等于試樣的體積。

B：在窄口徑管材和電纜絕緣的情況下，只有當(dāng)有必要把試樣分割成小片來清除空隙時(shí)才會(huì)被用。用天平和密度瓶來測(cè)量。

裝置：

普通的實(shí)驗(yàn)儀器裝置如下：

1、分析天平，準(zhǔn)確度± 1毫克

2、平衡盤跨架，方便的尺寸支持燒杯并允許測(cè)定測(cè)試片在水里的質(zhì)量 (方法A)。

3、燒杯，容量250立方厘米（或更小，如果是天平設(shè)計(jì)的需要）（方法A）。

4、密度測(cè)定瓶（方法B）。

試樣：

1、試樣應(yīng)由光滑表面的小片的橡膠構(gòu)成，沒有裂縫和灰塵，質(zhì)量至少是2.5克。對(duì)于方法B，試樣的形狀應(yīng)允許被分割成適當(dāng)?shù)钠瑺睿▍⒖?0.3）。

2、需要至少兩種試樣形成和測(cè)試之間的時(shí)間間隔：

（1）除非另有說明技術(shù)原因，接下來的時(shí)間間隔的需要應(yīng)當(dāng)要遵守。

（2）對(duì)于所有的測(cè)試意圖，形成和測(cè)試的更加短時(shí)間應(yīng)為16小時(shí)。

（3）對(duì)于無產(chǎn)品測(cè)試，形成和測(cè)試的更加長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)為4周，為了評(píng)估做比較，測(cè)試盡可能的在相同的時(shí)間間隔后被執(zhí)行。

（4）對(duì)于產(chǎn)品測(cè)試，只要可能，形成和測(cè)試的時(shí)間應(yīng)當(dāng)不超過三個(gè)月。

在其它情況下，測(cè)試應(yīng)當(dāng)在收到客戶產(chǎn)品時(shí)的兩周內(nèi)被執(zhí)行。

試樣的條件：

1、在橡膠的硫化和測(cè)試的間隔時(shí)，樣品和試樣應(yīng)當(dāng)保護(hù)以免直射陽(yáng)光。

2、在必要的準(zhǔn)備過后，樣品應(yīng)當(dāng)適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室。

3、溫度（即23 °C ± 2 °C或27 °C ± 2 °C）在試樣從他們那切掉前至少要3小時(shí)。

4、試樣可能會(huì)立刻被測(cè)試，如果沒有的話，他們應(yīng)當(dāng)被保持在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室。

5、溫度直至測(cè)試，如果準(zhǔn)備包含磨光，磨光和測(cè)試之間的間隔不超過72小時(shí)。

測(cè)試溫度：

通常測(cè)試應(yīng)當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的溫度下（23 °C ± 2 °C或27 °C ± 2 °C）被執(zhí)行，相同的溫度被用于貫穿一個(gè)測(cè)試或一連串的測(cè)試并可作比較。

過程：

1、樣品的準(zhǔn)備。

2、如果纖維有依附或嵌入樣品中，那么在切斷試樣之前應(yīng)把它去除。去除的方法要更好的避免膨脹液體，但如果必要，低沸點(diǎn)的適宜的無毒性液體可被用于弄濕接觸面。在遠(yuǎn)離這種纖維和液體時(shí)應(yīng)注意避免拉伸橡膠，如果拉伸的話，那么在分開后會(huì)允許從橡膠表面完全的蒸發(fā)。有織物標(biāo)記的應(yīng)當(dāng)用磨光機(jī)磨光滑。

3、（參考ISO23529）。

方法A：

1、暫停測(cè)試片（見條款6）掛在天平上（5.1）使用合適的長(zhǎng)度,長(zhǎng)絲測(cè)試片的底部25毫米以上高于跨架（5.2)。細(xì)絲是由不溶于水和不吸收大量水的材料制成的。應(yīng)當(dāng)可以抵消或可稱重,如果稱重,其質(zhì)量應(yīng)當(dāng)扣除隨后的試樣的重量（見10.2.3）。

（1）在空氣中權(quán)衡測(cè)試片到更加近的毫克。重復(fù)稱量浸于新鮮沸水和冷卻的蒸餾水或去離子水中的試樣的重量（和鉛垂，如果需要，參考10.2.4），在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室溫度（23 °C ± 2 °C或27 °C ± 2 °C）包含燒杯（5.3）加于跨架。去除依附在試樣的氣泡（參考10.2.5和10.2.6）稱重直至更加近的毫克，觀察幾秒鐘,以確保讀數(shù)沒有漂移逐漸對(duì)流的結(jié)果。

（2）使用的燈絲用具有質(zhì)量小于0.010 g，比如細(xì)尼龍長(zhǎng)絲，以確保更加后的結(jié)果規(guī)定的準(zhǔn)確性而糾正其質(zhì)量是沒有必要的。然而，當(dāng)試樣小于規(guī)定的（例如當(dāng)小O型環(huán)的密度被測(cè)量時(shí)）這會(huì)導(dǎo)致不準(zhǔn)確，在更加后的計(jì)算中，細(xì)絲的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)算進(jìn)去。如果懸架除了細(xì)絲的使用，懸架的體積和質(zhì)量在做更加后的計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)被考慮進(jìn)去。

（3）當(dāng)這個(gè)過程用于橡膠時(shí)，密度小于1g/m ³，鉛垂是必要的，單獨(dú)在水中的鉛垂的進(jìn)一步稱重是必要的。另外,液態(tài)的密度不同于水，和橡膠沒有任何互動(dòng)，可用于代替水，在這種情況下給出了計(jì)算公式11.1將被修改取代水密度與液體密度的使用。

（4）誤差的主要來源是：

a、在水中稱重時(shí)依附在試樣表面的氣泡

b、作用在細(xì)絲的表面拉力

c、懸浮試樣的水中對(duì)流，在平衡相同情況下使得水的穩(wěn)定和空氣的穩(wěn)定到更加小化。

（5）為了減少依附在試樣的氣泡，允許添加一個(gè)表面活躍材料的追蹤（說明10000

的一小部分）如清潔劑清除水或把試樣隨時(shí)浸于合適的液體中，如甲醇或變性烈酒，混合水在橡膠有一個(gè)微不足道的浮腫或浸出的行動(dòng)。如果后者方法被使用，防備措施將被采取使酒精減到更加小結(jié)轉(zhuǎn)額。

方法B：

1、在浸泡試樣（見第6）前后權(quán)衡清潔、干密度瓶和它的塞子（5.4）切成合適的碎片。準(zhǔn)確的尺寸和片狀取決于原來試樣的厚度。

他們應(yīng)該是這樣的:沒有二維大于4毫米，第三不超過六毫米。在這些局限性之內(nèi)，片狀應(yīng)當(dāng)盡可能的大。所有的切割邊緣務(wù)必要光滑。填滿瓶子，包含橡膠，新鮮的沸水和冷卻的蒸餾水或去離子水，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度（23 °C ± 2 °C或27 °C ± 2 °C）。去除依附在橡膠或者瓶子的瓶壁的氣泡（參考10.2.6上文和10.3.2下文）。插入塞子，注意不能有空氣進(jìn)入瓶子或毛細(xì)管。小心的烘干瓶子的表面。稱量瓶子和所含物的重量。完全清空瓶子，再注滿新鮮的沸水，冷卻的蒸餾水或去離子水。在去除氣泡之后，插入塞子并烘干，稱量瓶子和水重。所有的稱重務(wù)必要確定到更加近的毫克。

2、誤差的主要來源是瓶子中的氣泡。加熱瓶子可能是需要的，使之接近50 °C，從而消除氣泡，但是在這種情況下，稱重之前要使瓶子和所含物冷卻。另外，這個(gè)瓶子可以被放置在真空干燥機(jī)、真空應(yīng)用并釋放好幾次,直到?jīng)]有更多的空氣被提取出來。

結(jié)果表達(dá)式：

方法A：

密度p，用kg/m3立方米表達(dá)，如公式所示：

這里

Pw是指水的密度，

m1是橡膠的質(zhì)量，這是由測(cè)量空重決定的，

m2是橡膠的質(zhì)量少于等體積水的質(zhì)量，由測(cè)量水重時(shí)確定的，但都在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度下的。

該方法準(zhǔn)確度接近于0.01 g/cm3。

對(duì)大多數(shù)場(chǎng)合，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度下的水的密度可能被看做1.00g/cm3。然而，為了準(zhǔn)確的工作，在用測(cè)試溫度時(shí)一個(gè)因素都要考慮在水的密度中。

當(dāng)使用鉛垂時(shí)，計(jì)算公式需修改為如下所示：

這里

Pw是指水的密度，

m1是指橡膠的質(zhì)量，由所測(cè)空重確定的，

m2是指鉛垂的質(zhì)量少于等體積水的質(zhì)量，由所測(cè)水重確定的，但都在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度下，

m3是指鉛垂和橡膠的質(zhì)量少于水體積等于他們綜合體積的質(zhì)量，由所測(cè)水重確定的，都在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度下。報(bào)告平均值。

方法B

密度p，用kg/m3表達(dá)，如公式所示：

這里

Pw 是指水的密度，

m1是指瓶子的質(zhì)量，

m2是指瓶子加試樣的質(zhì)量，

m3是指瓶子加上試樣再加上水的質(zhì)量，

m4是指填滿水的瓶子的質(zhì)量。

對(duì)于大多數(shù)場(chǎng)合，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度下水的密度可能被當(dāng)做是1.00 g/cm3。在用測(cè)試溫度時(shí)一個(gè)因素都要考慮在水的密度中。

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