ICS 83.060 HG G 40 备案号：23766—2008 中华人民共和国化工行业标准 HG/T 3869—2008 代替HG/T3869—2006 硫化橡胶压缩或剪切性能的测定 （扬子尼机械示波器法） Vulcanized rubber properties determination in compression or shear(Yerzley mechanical oscillograph) 2008-10-01实施 2008-04-23发布 中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布 HG/T3869—2008 前言 本标准代替HG/T3869一2006《橡胶压缩或剪切性能的测定（扬子尼机械示波器）》。 本标准与HG/T3869--2006相比主要差异如下： 增加了前言、警示语和规范性引用文件； 一章节略有调整； 对4章中试验原理进行修改，使其叙述更为严谨； -5.2中剪切型试样的示意图略有修改，使其表达更为清晰； 将原第8章试样数目调整为6章中6.3的内容； -9章中增加“b.使用的标准名称或编号”。 本标准由中国石油和化学工业协会提出。 本标准由全国橡标委橡胶物理和化学试验方法分技术委员会（SAC/TC35/SC2)归口。 本标准负责起草单位：北京橡胶工业研究设计院。 本标准主要起草人：蔡尚脉、马维德。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T7042—1986; 根据中华人民共和国国家发展和改革委员会2006年第46号公告，由原国家标准GB/T7042--1986 转为行业标准HG/T3869--2006，但没有重新出版。 HG/T3869—2008 硫化橡胶压缩或剪切性能的测定（扬子尼机械示波器法） 警告一一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，使用者有责任采用适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1范围 本标准规定了用杨子尼机械示波器测定硫化橡胶在常规的较小变形范围内力学性质的试验方法。 本标准适用于具有一定弹性的材料的测定，该材料在室温下约受2MPa的压缩力或1MPa的剪切 力后，能产生20%以上的变形，而且能取得三个以上完整周期的自由振荡曲线。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T2941橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序（GB/T2941一2006，idtISO23529： 2004) 3术语及定义 3. 1 点模量pointmodulus 又称为正割模量，是应力-应变曲线上某点的应力与应变之比值。 3. 2 静态模量staticmodulus 应力-应变曲线上某点的切线的斜率。 3. 3 有效动态模量effectivedynamicmodulus 由简谐运动的阻尼自由振荡公式计算得到的动态模量值。 4原理 在一个摆动的水平杠杆作用下，试样产生的压缩或剪切变形将通过记录笔放大反映在示波器的记 录鼓上。在横杆上加负荷，系统可通过冲击试样产生阻尼自由振荡曲线，由阻尼振荡曲线上可求出材料 的一系列动态性能，如扬子尼弹性、点模量、频率、有效动态模量、最大振荡能、蠕变和永久变形等数据。 在横杆上加减负荷使试样产生静态变形，通过记录笔可以把静态负荷-形变曲线记录下来，由曲线可得 到材料的静态模量等数据。 用该方法测定的材料的弹性对研究材料的隔震与吸震作用是很重要的，而且在高分子物理理论上 也是严格的。试验数据可以作为质量控制、开发及研究工作的基础。 5仪器和装置 5.1仪器的原理结构如图1所示 杠杆支撑在刀口A上，刀口A在杠杆的正中部位，试样位于C点。杠杆的一端为记录笔，杠杆的 E、F两点各有一根与杠杆臂垂直的横杆，横杆上可以放码，通过加、减码，从而对试样加减负荷。 HG/T3869—2008 单位为毫米 40.64 A、B- 一刀口； c 一试样； D—-调重块； E、F横杆; G- 一稳定臂； H-记录鼓； P 一记录笔； s 弹簧钩； W 础码。 图1扬子尼机械示波器结构示意图 试样的下部是刀口B及稳定臂G。通过刀口B就可以直接把所施加的力传给试样，同时还能保持试样 受力的表面始终处于水平位置。杠杆一端的记录笔P是直接与记录鼓H接触的，这样可以把试样的 变形记录下来。杠杆左端装有弹簧钩S。 5.2仪器的主要技术参数 5.2.1如图1所示，杠杆支点A到码中心点E、F的距离是254mm，刀口A与刀口B之间的距离是 40.64mm，因此，杠杆的力臂比FA：AB=6.25：1。记录笔与支点A的距离是406.4mm，因此试样的 变形以10倍的放大倍数记录在记录鼓上。 5.2.2码数量及尺寸。 大码共14个，其质量是641.25g，其外直径88.7mm，厚13.5mm，中孔直径13mm。 小码1个，其质量是320.625g，外直径88.7mm，厚6.75mm，中孔直径13mm。 5.2.3记录鼓转速及尺寸。 记录鼓转动速度有两挡：1r/min及4r/min。记录鼓圆周长是381mm。 6试样 6.1压缩型试样为圆柱休，其尺寸是直径(19.5±0.2）mm，高h(12.5士0.2）mm。试样可以用模型 硫化，也可以从成品上切取，并打磨到规定的尺寸。试样不得有气泡、缺陷及刀痕。 6.2剪切型试样为两个长方体形的橡胶块夹在三个铜（或钢）片之间，橡胶块的尺寸是长（C)为 （23.6士0.2）mm，宽（B)为（12.7士0.2）mm，厚（A）为（12.5±0.2）mm。铜（或钢）片的尺寸是长（D） 为（38.10士0.05）mm，宽（B）为（12.70士0.05）mm，厚（E）为（3.00±0.02）mm。橡胶与铜（或钢）片间 或直接通过硫化或用黏合剂黏合。橡胶与铜（或钢）片的黏合面尺寸是2mm×23.6mm×12.7mm。 图2为剪切型试验的试样形状示意图。试样的橡胶部分要保证无气泡、裂口及割痕。 2 HG/T3869—2008 单位为毫米 B(B" 铜片或钢片 测试材料 A.试样厚，（12.5±0.2）mm B--试样宽，(12.7±0.2）mm； B'- 铜（或钢）片宽，(12.7±0.05）mm； 试样长（23.6±0.2）mm； C- D 铜（或钢）片长（38.1±0.05）mm； E- 铜（或钢）片厚（3.00士0.02）mm。 图2剪切型试样形状示意图 6.3试样数目 6.3.1初始永久变形及初始蠕变，需要3个试样。 6.3.2动态性能包括扬子尼弹性、点模量、频率、有效动态模量、最大振荡能及蠕变、永久变形等，需要 2个试样。 6.3.3静态负荷特性即静态杨氏模量或剪切模量，需要2个试样。 6.4试样的环境调节按GB/T2941的规定进行。 7试验步骤 7.1仪器的初始状态调整 先卸下杠杆上的全部码，检查杠杆的平衡状态及与刀口的摩擦情况。拿下试样，松开弹簧钩。这 时杠杆将自由摆动，直至停止在某一位置。调重块D，使杠杆的记录笔指在比水平位置稍稍偏下的位 置上。 注意：杠杆刀口要用细软布料擦净并时常用钟表油润滑。 7.2试验准备 7.2.1首先仪器左端的弹簧钩把杠杆锁住，取下全部磁码，把试样放在下平台的中央。上、下平台与试 样的上、下面之间垫有400号A的水砂纸。砂纸的砂面与试样接触。然后向下调整螺旋测微器，使试 样在不产生变形的条件下与上平台紧贴。锁住螺旋测微器。这步调整工作是否达到要求可以作如下 检查。 7.2.1.1当松开弹簧钩时，记录笔不应摆动。如果记录笔明显落下（目测可以发现0.02mm以上的位 置变化），必须向下调整螺旋测微器。 7.2.1.2向下调整螺旋测微器后，再挂上弹簧钩校验。用手轻按有记录笔一端的杠杆，如果这时记录 笔不在已调好的位置，必须用力才能把记录笔压到调好的已知位置，这时就要向上调整螺旋测微器，直 至挂上或松开弹簧钩都不影响记录笔的位置为止。 3 HG/T3869—2008 H=1-R (2) 式中： H——扬子尼滞后，单位为百分数（%）； 一扬子尼弹性，单位为百分数（%）。 8.5点模量 由图3、图4可见：AJ(mm)除以10为试样的形变AJ/10与无形变的试样尺寸之比为相对形变。 对压缩型试样，试样尺寸是指圆柱高；对剪切型试样，试样尺寸是指夹层间的试样厚。把总应力与相对 形变相比就得到点模量。 8.6频率 由阻尼自由振荡曲线上数出适当的完整周期数，测量这些周期在该正弦曲线上的水平轴向距离。 如图3、图4上数出JK之间的周期数，计算JK的长代入式（3)计算频率f： NCX (3) 60JK 式中： f—频率,单位为赫兹(Hz)； 一完整的周期数； JK--沿阻尼自由振荡曲线的水平轴上X个周期的阻尼自由振荡波所经过的距离，单位为毫米 (mm); N—记录鼓的转速，单位为转每分（r/min）； C记录鼓的圆周长，为381mm，单位为毫米（mm）。 8.7有效动态模量 首先求出杠杆的总转动惯量（I)。根据杠杆臂截面积的不同，总转动惯量按公式（4)计算： I=IB+nIE. (4) 式中： 总转动惯量，单位为千克·平方米（kg·m²）； IB--杠杆臂的转动惯量，单位为千克·平方米(kgm²）； IE- 一单个码的转动惯量，单位为千克平方米（kg·m²）； 一F位置与E位置的码数之差值，即n=nF一nE。当杠杆臂的截面是25.4mmX 38.1mm时， I0.1574+0.0417n (5)