Прочность адгезивного соединения резины с усиливающим кордом – основной фактор, определяющий способность изделий работать в условиях высоких нагрузок, многократно деформироваться без остаточных изменений. Армирование резиновых изделий полимерными волокнами, шнурами, тканями, металлической проволокой кратно увеличивает сроки эксплуатации, расширяет пределы возможных для эксплуатации температур. Сцепление армирующего материала с резиной должно обеспечивать стабильность адгезивных связей при использовании продукции.
ГОСТ 14863-69 устанавливает методики испытаний, предназначенных для проверки прочности адгезионного соединения резины с кордом в армированных резинотехнических изделиях.
Специфика испытаний армированной резины по регламенту ГОСТа 14863-69
Формирование связей между армирующими конструктивными элементами происходит в процессе вулканизации с применением адгезивного вещества, повышающего уровень сцепления. Используемый в качестве корда субстрат покрывают адгезивом, благодаря которому сырая резиновая смесь лучше проникает в волокна, капилляры и микропоры материалов. Ввиду использования компонентов, различающихся по физическим и химическим свойствам, разрушения могут носить адгезионный или когезионный характер, происходить по границам адгезив–резина или адгезив–корд.
Расслоение по каждой из перечисленных границ определяется типом компонентов. Характер повреждений изучают индивидуально для каждого исследования. На основании испытаний разработчики резинотехнических армированных изделий принимают решения о модернизации, изменении компонентов, выборе адгезивного вещества.
Для охвата всех возможных вариаций сцепления резины с кордом ГОСТ 14863-69 предусматривает изготовление 3-х разновидностей образцов.
- Образцы Типа I для исследований армируют тканью, плотность которой варьирует в интервале 250–350 г/м². Армирующий материал покрывают резиновой смесью, после чего разрезают на листы.
- Образцы Типа II и Типа III отличаются тем, что к концам нитей корда, протянутых через пресс-форму, подвешивают грузы для создания необходимого натяжения. Масса груза зависит от характеристик материалов, использованных в изготовлении, варьирует в пределах 100–200 г. При изготовлении образцов для исследования прочности соединения резины с металлическим кордом грузы не используют.
Резиновые полоски плотно укладывают в пресс-форму. Нити корда крепят к металлической планке и пропускают через отверстия, вырезанные в торцевых бортиках пресс-формы. Следующим этапом закрытую пресс-форму устанавливают в вулканизационную установку. Процесс вулканизации происходит при заданных температуре и давлении (до 3,5 МПа). После завершения цикла готовые образцы извлекают из формы.
Для тестов армируют и вулканизируют не менее 12 экземпляров. Перед тестированием образцов должно пройти не менее 16 ч. Испытания необходимо провести до истечения 28 суток после изготовления проб.
Последовательность выполнения испытаний:
- Настройка скорости. Подвижная траверса лабораторной установки должна перемещаться со скоростью 100 или 150 мм/мин.
- Фиксация образца. Резиновые блоки с кордными элементами закрепляют держателями так, чтобы нити в прорези были отцентрированы и не испытывали трения.
- Испытания. Усилие прикладывают до отделения кордной нити от образца, величину нагрузки регистрируют в момент выдергивания армирующих элементов.
Если план испытаний включает тесты при повышенной температуре, то для подготовки образцов используют специализированную камеру. Внутри рабочего бокса устанавливают температуру, указанную в НД изделий. Для нагрева пробы Типа I помещают в камеру на 10–20 мин. Образцы Типа II прогревают в среднем 15–26 мин. Экземпляры Типа III прогревают по 20–30 мин.
Технические средства для оценки прочности адгезии резины и корда
Для проверки надежности сцепления кордной составляющей с резиной потребуются:
Менеджеры-консультанты из компании «ГОСТ», профессионализм и компетенции которых соответствуют экспертному уровню, готовы детально ответить на возникшие у заказчиков вопросы, помогут выбрать основное лабораторное оборудование и дополнительную комплектацию.