【国家标准(GB)】 硫化橡胶透气性的测定 恒容法

中华人民共和国国家标准
恒容法
硫化橡胶透气性的测定
Rubber,vulcanized-Determination ofpermeabilityto gases Constant volume methodUDC 678. 43 : 620
.162.4
GB 77 5 5 -- 87
硫化橡胶透气性的测定对评价象内胎、无内胎轮胎的内衬层、胶管、气球或其他充气容器、密封圈及隔膜等橡胶制品是很重要的。这种测定方法对研究与高聚物结构相关的气体溶解度和扩散特性具有重要理论意义。
本标准等效采用国际标准ISO1399—1982《硫化橡胶---—透气性的测定——恒容法》。1适用范围
本标准适用于测定硫化橡胶的透气率。2定义
橡胶的透气率一在标准温度和标准压力的稳定状态下，气体在橡胶中的透过率。其值等于在单位压差和一定温度下，通过单位立方体硫化橡胶两相对面气流的体积速率。3试验仪器
透气仪由透气室（分高压侧和低压侧）、气压表、U型压力计、垂直可调的液体贮存器和恒温浴组成。其结构如图1、图2所示。
中华人民共和国化学工业部1987-05-05批准下减造罗
1987~12-01实施
GB7755-87
图1透气仪结构图
--软管；2—?体出ti阀；3---基准刻度线；1—紧固螺帽;5-旁通阀;6—汽体入山阀；7—汽表;8U型毛细管;9-螺杆；10—液瓶；1[—把手2wwW.bzxz.Net
图2透气室结构图
1试样;2-商侧;3--帆滋浴：4--连接头;5-穷通阀：6-转准刻度线；7—」基胶密封垫圈；8--微孔圆盘透气室是由金属制造的并具有足够的质量能够使温度易于保持恒定，其上部有安装温度测量装3.1
茂的钻孔
3.2高压侧内部容积至少为25cm（目的是使试验过程中因气体渗透引起的压力损失最小）。3.3高压侧上：部连接能够指示气体压力达到500kP的气压表，气压表的误差不超过1%。268
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GB7755—87
3.4为防止气体压力使试样发生变形，在试样下面用-一种坚硬的、易透气的圆盘形微孔材料（微孔硬质橡胶圆盘或细的金属丝圆盘）充满空间，以支撑试样。3.5低压侧与U型毛细管相连接，试样与U型毛细管基准刻度线之间空腔总容积为1～2cm2。3.6压力计由U型毛细管构成，管内充入如葵二酸二辛酯一类不溶解气体的非挥发性液体。U型毛细管的长管部分刻有刻度，其分度值为1mml）。靠近透气室的短管上刻有基准刻度线。3.7用T型管接头把一个在垂直方向可调节的液体贮存器与U型毛细管的最低部分相连接。3.8温度测量装置精确到0.2C。
3.9用恒温浴或采用其他方法使透气室内达到所需要的试验温度，并使温度保持在土0.5C范围内。4试样
4.1试样直径为50~65mm，厚度为0.25～3.00mm，试样有效面积为800～1600mm2。4.2试样表面应平整、光滑、不得有砂眼、杂质及其他缺陷等。5试验与硫化之间的时间间隔
除了技术上的原因另作规定外，试验与硫化之间的时间间隔应符合GB2941一1982《橡胶试样停放和试验的标准温度、湿度及时间》的有关规定。6试验温度
标准试验温度为23士2C。当要求试验条件接近于橡胶制品使用温度时，一般可从下列温度中选取：
40、55、70、85、100、125、150、175、200、225和250C。其温度公差为±0.5C。7试验步骤
7.1试样制备
7.1.1试样可用模型硫化，也可以直接从硫化胶片或橡胶制品上切取。如果透气室内有环形槽、模制的试样上下两面边缘应有环形凸棱，以便固定到透气室内相应的环形槽中。注：对试样厚度小于0.5mm的平面试样（即无凸棱），则必须在试样两边加上软的硫化基橡胶垫圈，以保证气密性。
7.1.2用厚度计在试样有效面上取6个不同点测量其厚度值，精确到0.02mm。取六个测量值的算术平均值为试样的厚度值。每点的厚度值不得超过平均厚度值的10%。7.1.3把测完厚度的试样放在透气室内，要沿试样周边牢固地把试样夹紧，在夹持面上涂少基的真空油脂，以确保气密性，但试样的有效面上不得存有油脂。7.1.4把试验用气体充入透气室，直至达到所需要的压力（通常为200～400kPa）。然后将透气室内的温度控制在试验所需要的温度。注：若透气室内残留的气体不是空气时，则试验前应以拟用的试验气体置换透气室，以消除原有的气体。7.2试样的停放
试样充气后在试验温度下至少停放1h。若已知橡胶材料的气体扩散系数时，最短停放时间！可按式（1）估算：
采用说明：
1)ISO1399—1982对刻度无规定。造装
式中：t-
最短停放时间，s；
试样厚度，m；
透气率，m/s·Pa；
一扩散系数，m/s；
GB 7755-87
1cm试样在1Pa压力下吸收气体的体积。最短停放时间t是气体达到稳定渗透时的起始时间，如图3所示曲线的直线部分为气体渗透的稳定状态，以此部分计算试样的透气率。7.3透气率的测定
7.3.1调节液体贮存器，使U型毛细管两侧液面平衡并位于基准刻度线之上。当气体渗透到低压侧时，使毛细管内的弯液面正好横切于其基准刻度线时，按动秒表作为起始时间，再提起液体贮存器，让弯液面在基准刻度线之上，当弯液面重新经过基准刻度线时，记下时间和压力计读数。重复以上操作，直至获得10～12个读数。
7.3.2试验周期通常为60minl\，每隔2～52min读一次数，由所得时间、压力数据绘制时间-压力曲线图（如图3所示），进而获取精确的斜率值。图3时间－压力计读数曲线
气体的最初扩散；×一气体的稳定流动7.3.3如果时间－压力计读数曲线的直线部分有明显偏离直线的结果（即随时间增加，斜率降低），说明仪器的低压侧有泄漏或其他问题，该试验应重新进行。8试验结果的计算
气体流速的测量是通过记录恒定容积下气压增加的速度来进行的。因此，应精确测定试样与U型毛细管基准刻度线之间的气体体积、即空腔的大小加上通道和导管的容积。嵌入试验腔的渗透性填料的有效体积，可以用制做这种材料的物质的密度除以填料的质量来计算例如，填充材料是铜网，即用固体铜的密度8.80Mg/m2除以铜网的总质量，然后从试样与U型毛细管采用说明：
1）1S01399--1982规定为15~30min2）ISO1399—1982规定为2min。270
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GB 7755—87
基准刻度线之间的总容积中减去填料的有效体积，透气率的计量单位是m·s-\.Pa-1，天然胶料的典型数值大约为9×10-1\。仪器的有效工作范围是 0. 1 × 10-17 ~~ 15 X 10-\ms-1Pa-l 透气率的结果按式（2）计算：
dh V·a ·pX10*X 9.81 ×273
A.AP. TX10°
式中：Q
透气率，m\/s·Pa；
压力计的升高，m/s；
低压侧有效气体的体积，m2；
试样厚度，m；
压力计中液体的密度，Mg/m；
试样的有效面积，m2；
气体通过试样扩散的压差，Pa；试验温度,K；
标准大气压近似值，Pa；
重力加速度，m/s；
标准状态下的温度,K。
9试验结果的重复性
对同一试样用此规定方法进行重复试验，其试验精度一般为土5%（变异系数）。同一配方重复硫化所得试验结果，其变异系数可以再增大士3%。试验报告应包括以下内容：
试样的名称或代号；
试验依据的标准名称；
试验气体；
试验温度；
试样厚度；
试验结果；
试验者；
其他必要的说明。
附加说明：
本标准由化学工业部北京橡胶工业研究设计院归口。本标准由化学工业部沈阳橡胶工业制品研究所负责起草。本标准主要起草人黄仁河。
本标准委托化学工业部北京橡胶工业研究设计院负责解释。271
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