Сопротивление раздиру (СР) представляет собой способность резины противостоять развитию трещин или разрывов под нагрузкой. Измерение сопротивления – это физико-механический метод испытания прочности материалов, позволяющий определить значение СР.
Виды резины
Резина в зависимости от вида материала делится на два основных типа – натуральную и синтетическую (искусственную). Натуральная резина производится из латекса каучукового дерева (гевеи). Характеризуется высокой прочностью на разрыв и растяжение, упругостью, устойчивостью к истиранию. Включает несколько видов:
Пара-гумми – гибкий и эластичный материал. Используется при изготовлении автомобильных шин, шлангов и др. РТИ.
Вулканизированная – резина с улучшенными физико-химическими свойствами. Обладает повышенной устойчивостью к высоким температурам, износу. Применяется при изготовлении авто-мотопокрышек, уплотнителей, прокладок.
Содержащая – характеризуется высоким содержанием полимеров, отличается прочностью и износоустойчивостью. Используется в медицине, обувной промышленности.
Искусственная резина производится путем полимеризации стирола и бутадиена. Наиболее востребованными видами искусственной резины считаются:
- Неопреновая резина – обладает низкой восприимчивостью к горению, способностью надолго сохранять механические свойства при высоких температурах, устойчивостью к химически активным веществам. Применяется в приводных ремнях, рукавах высокого давления, дверных и оконных уплотнителях.
- Синтетическая – отличается высокой прочностью на разрыв и износоустойчивостью. Используется в производстве шин, дорожных покрытий и различных автомобильных аксессуарах.
- Силиконовая – с содержанием кремния. Устойчива к высоким температурам и химически агрессивным веществам. Является материалом для изготовления прокладок, уплотнителей, форм для выпечки.
К искусственной резине относятся термопластичная, фторированная, полипропиленовая и ряд других.
Свойства и применение резины
Резина обладает рядом ключевых свойств, благодаря которым получила широкое распространение во многих отраслях народного хозяйства:
- Эластичность – способность деформироваться под нагрузкой и принимать первоначальную форму при ее снятии;
- Водонепроницаемость – противостояние проникновению влаги в любом виде;
- Химическая стойкость – в зависимости от вида резина устойчива к воздействию большинства химически активных веществ;
- Электроизоляционные свойства – резина не проводит электрический ток;
- Сопротивление износу – способность противостоять трению.
Сюда же следует отнести такие аспекты, как устойчивость к УФ-излучению, высокая способность звукопоглощения, долговечность.
Исходя из перечисленных свойств резины нетрудно представить области ее применения. Основная доля производимой резины используется в автомобильной отрасли (более 50 %). Служит исходным материалом при изготовлении автошин и др. резинотехнических изделий (прокладок, амортизаторов, сальников, патрубков).
В строительстве резина применяется в качестве герметиков и изоляционных материалов, обладающих водоотталкивающими и звукопоглощающими свойствами, уплотнителей дверных и оконных проемов.
Электроэнергетика использует резину в качестве изоляционных оболочек кабелей, проводов, заглушек.
В медицине из резины изготовляют жгуты, перчатки, системы дренирования, шприцы и др. предметы.
Кроме того, резина широко применяется в промышленности (манжеты, ремни, уплотнители), в сфере спорта и отдыха (мячи, утяжелители, маты), быту и др. отраслях.
Измерение сопротивления раздиру
При проверке качества резины в обязательном порядке проводится определение ее прочности. Одним из проверяемых элементов является оценка значения СР, дающая возможность предвидеть поведение материала при появлении на поверхности надрезов, царапин или других дефектов. Следует отметить, что несколько похожее испытание на растяжение не дает представления о противостоянии материала развитию последствий подобных дефектов.
Важным фактором для целесообразного использования определенного типа резины и улучшения характеристик материала является достоверная информация о значении показателя сопротивления раздиру.
В качестве примера рассмотрим порядок проведения испытания сопротивления раздиру на резиновых образцах-полосках в соответствии с требованиями ГОСТ 23016-78.
Подготовка образцов проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 269-66 «Резина. Общие требования к проведению физико-механических испытаний». Из лабораторного оборудования используются разрывная машина (ГОСТ 28840-90), толщиномер (ГОСТ 11358-89) и штанцевый нож (НТД).
Во время подготовки к испытаниям образцы (см. рис. 1) выдерживаются не менее 16 часов после вулканизации, затем в течение одного часа кондиционируются при температуре 23 ± 2 °С. В зоне прорези измеряется толщина, после чего образец фиксируется в захватах испытательной машины.
Алгоритм испытания:
- Активному захвату задается скорость 500 ± 50 мм/мин.
- Установив силоизмеритель в нулевое положение, включают машину.
- Испытание проводится до раздира образца.
- КИП машины фиксируют показания максимальной приложенной нагрузки, при которой происходит раздир.
Полученные значения всех испытаний обрабатываются математическим путем, в результате чего вычисляется сопротивление раздиру, а также определяется структурная прочность материала.
Качество резины проверяется в соответствии с требованиями ряда стандартов, например:
- ГОСТ 262-93 «Резина. Определение сопротивления раздиру (раздвоенные, угловые и серповидные образцы)»;
- ГОСТ 23016-78 «Резина. Метод определения сопротивления раздиру на образцах-полосках»;
- ГОСТ ISO 4674-1-2021 «Материалы с резиновым или пластмассовым покрытием. Определение сопротивления раздиру. Часть 1. Методы испытания на раздир с постоянной скоростью»;
- ГОСТ 6768-75 «Резина и прорезиненная ткань. Метод определения прочности связи между слоями при расслоении»;
- ГОСТ 28840-90 «Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования»;
- ГОСТ 11358-89 «Толщиномеры и стенкомеры индикаторные с ценой деления 0,01 и 0,1 мм. Технические условия»;
- ГОСТ 270-75 «Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении».
Для полной проверки качества разработаны и применяются помимо перечисленных другие дополнительные стандарты.
Эксперты компании «ГОСТ» помогут подобрать испытательное оборудование для определения сопротивления раздиру резиновых образцов, а также оснастку и дополнительные технические средства для производственных и сертификационных лабораторий.