橡胶制品检测技术的研究与应用探讨
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橡胶制品检测技术的研究与应用探讨

目前, 橡胶产业在我国已经成为了国民经济重要的基础之一。而在橡胶制品方面, 它不仅成为了工业生产和日常生活当中的必需品, 在交通、水利、建筑等新兴产业方面也缺少不了。橡胶制品的种类非常的多, 同时也具有非常广阔的发展前景。然而为了满足橡胶产品的市场需求, 提高橡胶产品质量的生产效率, 在橡胶加工企业当中, 技术人员需要注意的不仅仅是产品数量, 更应该着重于橡胶制品的质量问题。于是文章通过完善橡胶制品的检测技术, 同时也为了保确保橡胶制品在许多其他的方面中也可以得到有效的应用。

1 橡胶制品概述

1.1 橡胶产品

橡胶是我国橡胶制品当中首选的主要原料, 因此它的年消费量是非常高的。由于橡胶制品各式各样, 在采集、时间和加工方法方面也大不相同, 橡胶的物理性能也有着很大的差别。在中国, 橡胶等级的标准以及国际橡胶的等级标准都是根据卷烟胶粘剂中杂质的含量来确定的。一般来说, 较为高级的橡胶制品对于选用的橡胶材料的质量要求也是非常高的。橡胶制品的生产需要以源头为基础, 从而确保橡胶原材料的质量要求, 同时也从从物理检测的角度出发, 寻找天然的橡胶产品质量检验的有效方法, 以保证橡胶制品的质量要求, 增强关于橡胶制品生产的经济以及社会效益。

1.2 橡胶成品的质量

根据对橡胶制品的分析和了解看出, 通过橡胶生产行业对新材料、新技术的利用率的增加, 出现了更多相关的新产品, 有效地提高了橡胶产品的生产工艺。然而, 橡胶制品与大多数的产品都存在一定的弊端, 那就是具有使用寿命以及产品使用时应该避免的地方。耐热性能差就是橡胶制品的一大弊端, 当橡胶处于高温环境下时间过久, 非常容易导致橡胶开裂、耐磨等一系列质量问题。此外, 橡胶制品长期存在的一个技术问题也就是产品的老化问题。导致橡胶制品的老化因素与许多, 其中包括氧化、光层开裂、热氧老化等。因此, 橡胶制品的质量问题必须引起相关行业的重视。

2 橡胶成品的质量问题

2.1 原料质量差

以现在的阶段来看, 我国橡胶生产行业对橡胶的生产技术要求以及其标准, 尚未达到统一性。在我国南方的橡胶产区, 橡胶原料的采集技术相对落后于北方地区, 同时也导致的橡胶原材料的质量难以得到保证。在橡胶进行切割的过程中, 胶桶、胶舌以及树体很难达到清洁程度的要求, 特别是自然天气不好的情况下, 橡胶通常会受到天气的影响, 造成橡胶原材料的纯度降低。我国橡胶草和橡胶树的产地分布主要以山区为主, 生产规模较小。因此, 橡胶种植者一般会等待乳胶固化到一定程度后这才将其运输到山下进行交易。由于生产条件以及自然环境并不是非常的理想, 再加上储存条件也比较差, 导致了橡胶原料质量差的问题出现。

2.2 缺乏规范的检测流程与标准

为了提高橡胶制品的生产质量, 第一步需要对控制原材料的质量进行控制。在橡胶制品行业中, 企业规模较小的占大多数, 有关技术检测技术的人员也比较少。同时企业也没有足够的资金为检测技术专员提供现金的检测设备, 这样生产出来的橡胶制品自然达不到标准。除此之外橡胶产品的质量也与检测人员的职业素质是密不可分的, 这一原因也会导致橡胶产品的质量达不到标准。

3 非标准试样橡胶件成品的检测技术研究

3.1 从油封类成品上制取非标准试样的方法研究

大多数油封骨架中油封相对来说都是比较小的, 特别是在唇形切削方法当中, 造成切削的形状不是非常的平坦, 这样就需要对双橡胶的磨床进行打磨和抛光, 然后将板材冲压成非标准的形状, 最后按照国际的生产标准进行检测以及质量的判断。

3.2 从胶管类成品上制取非标准试样的方法研究

在橡胶软管中拉伸性能也是原材料的特征之一。但在现行的橡胶产业标准里, 只是重点规定了成品的结构尺寸和整体的性能质量测试情况, 并没有针对橡胶性能的要求进行检测。因此, 橡胶软管的制造商在一般情况下没有针对对橡胶的软管进行解剖检测。通过这样的方式对成品测试方法的研究分析, 以达到控制橡胶制品的强度和性能要求的目的。

关于拖拉机生产方面选用的原材料绝大多数的橡胶软管都有加着固层的材料, 但其里层以及外层的厚度大大部分都在2mm左右。在试样制作的时候, 里层与外层之间需要纵向形式来打开, 使里层与外层互相隔离。那么在这个基础之上, 应该对薄膜内外逐渐增强的层流缺口和薄膜进行相关的耐磨性能检测, 并且还要按照国家测定的标准对非标样品的拉伸性能进行检验。

3.3 从棣胶皮带成品上制取非标准试样的方法研究

为了达到不同质量等级的胶带不同需求, 胶带的抗拉强度、粘结强度和疲劳寿命等条款应符合相关国家标准, 但是抗拉性能的强弱仅仅只是作用于胶带骨架材料强弱的效果, 这并不能代表胶带中压缩膜性能的优良与否, 同时也不能保证用户对于产品使用的信赖程度以及可靠性。橡胶胶带的寿命疲劳测试时间比较长, 成本高, 因此这并不适用与成品的质量检验。除此之外, 寿命疲劳的相关测试的标准也有一定的局限性, 不适用于大多数产品。

结果表明, 橡胶原料的不同批次和抗拉强度有很大差异。哪怕是同一批产品, 橡胶制品的抗拉强度差异可以达到两倍甚至以上。同时, 橡胶胶带的抗拉性能也是衡量橡胶胶带质量的首要指标之一, 这将会直接影响到橡胶胶带的使用寿命。

为了制备用于橡胶带粘合剂检测的拉伸试验样品, 橡胶胶带需要被剥离、脱布、加固层以及研磨, 顺利研磨之后, 用橡皮刀切割试样, 保证试样产品的使用部分光滑无损伤, 厚度控制在2mm。为了保证张力夹紧装置能够夹紧试样两端, 进行拉伸试验。

3.4 橡胶制品脆性温度试验方法研究

脆性温度也是橡胶材料的重要检测项目之一。根据相关的检测标准规定, 不能直接将制作橡胶油封和小直径O型密封成标准的样品。因此, 为了检验单独包装的材料低温脆性温度性能, 有必要对非标样的成品质量进行相关测试。目前选用的抽样方法如下所示:

对于直径大于3mm的O型成形环, 从O型成形环上取下实验的样品。试样产品长度应在25mm±0.5mm, 宽3mm-6mm, 厚度为2mm±0.3mm的范围内。同时, 试验的方法应该依照GB/t1682-1994或GB/T 15256-1994进行。

从其他橡胶密封产品中获得样品时, 制备的产品应在长度为25mm±0.5mm、宽度6mm±0.5mm、厚度1.4 mm-1.6mm的范围内。试验的方法按应该依照GB/T1682-1994或GB/T 15256-1994进行。

3.5 橡胶制品硬度控制方法研究

在中国, 橡胶制品的硬度强弱测量是根据《硫化橡胶和热塑性弹性体压痕硬度试验方法》以及《IHD硫化橡胶和热塑橡胶硬度试验》等相关标准拟定的。对于邵氏硬度测量, 标准试样长度要求较大, 厚度起码在6mm, 需要表面平滑, 试样应有足够丰富的产品, 使硬度试验机从任意边缘测量位置至少为12mm。同时, 这一要求很难满足生产橡胶制品样品的需要。

鉴于此, 本研究针对橡胶零件进行硬度检测。通过实验的结果发现, 邵氏硬度测量中我们能够得到两到三层厚度大于2mm的非标准叠加样品, 其结果与其他相同批次的标准样品结果基本一致。适用于橡胶密封产品、橡胶油封、内、外胶管、薄壁橡胶。当试样厚度小于1mm时, 用显微硬度试验机检测可以检测出橡胶的国际硬度值, 其结果与同批标准试样几乎相同。

3.6 橡胶制品耐液体试验方法研究

当测量样品的体积变化率范围在长度50mm, 宽度25mm以及厚度2mm时, 样品质量通常高于3g。这种标准的样品不能生产在密封圈、油封、橡胶软管以及大多数具有耐油测试要求的混合橡胶产品上。在这样的基础之上, 对橡胶体进行了耐液体的实验, 获得了不少于0.5克的3个样品, 并进行了3个平行实验。以3个样本值的中位数测试结果为标准。以油封为试验案例, 比较丁二烯橡胶和氟橡胶的非标准试样的液体阻力和相应的标准试样。

3.7 橡胶拉伸性能检测方法的研究

橡胶行业中产品标准规定, 6mm×2mm的标准样品应在制造商的制造过程中通过同步制备进行测试。但拖拉机橡胶件的形态各异, 厚度最小的甚至在不足1mm, 大部分都不能满足普通标准样品需要的样品尺寸。因买方不能掌控成品的性能测试研究, 从而造成产品的质量失控问题的不良后果。因此, 应该根据许多不同的产品进行2mm×1mm非标样品的拉伸性能测试, 并且将测试结果与6mm×2mm标准样品的测试结果进行对比。

4 结语

通过对同类型标准样品的各种非标样品的性能进行测试, 比较了测试结果的一致性和标准样品在生产性能指标过程中的控制。橡胶产品的非标检测方法已被厂家认可, 相关技术质量标准和检测方法已与供应商签订。橡胶制品的合格率从最初的10%提高到95%及以上, 可以发现, 橡胶制品质量检测问题得到了大大的提高。