ГОСТ ISO 2322-2013
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КАУЧУК БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫЙ (SBR) ЭМУЛЬСИОННОЙ И РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
Методы оценки
Styrene-butadiene rubber (SBR) of emulsion- and solution-polymerized types. Evaluation methods
МКС 83.060
Дата введения 2016-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 160 "Продукция нефтехимического комплекса", Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2013 г. N 59-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по MК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Молдова | MD | Молдова-Стандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 2322:2009* Styrene-butadiene rubber (SBR) - Emulsion- and solution-polymerized types - Evaluation procedures (Бутадиен-стирольный каучук (SBR). Эмульсионного и растворного типа полимеризации. Методы оценки).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
Международный стандарт разработан подкомитетом SC 2 "Сырье (включая латекс) для резиновой промышленности" технического комитета ISO/TC 45 "Каучук и резиновые изделия" Международной организации по стандартизации (ISO).
Перевод с английского языка (en).
Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, международных стандартов, на которые дана ссылка, имеются в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
В разделе "Нормативные ссылки" и тексте стандарта ссылки на международные стандарты актуализированы.
Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.
Степень соответствия - идентичная (IDT)
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2014 г. N 142-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 2322-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячных информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Предупреждение - Пользователи настоящего стандарта должны обладать навыками практической работы в лаборатории. Настоящий стандарт не предусматривает рассмотрение всех проблем безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за соблюдение техники безопасности, охрану здоровья, а также за соблюдение требований национального законодательства.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на бутадиен-стирольные каучуки (SBR) эмульсионной и растворной полимеризации, в том числе маслонаполненные, и устанавливает физические и химические методы испытаний.
В стандарте приведены стандартные ингредиенты, стандартные рецептуры, используемое оборудование, режимы приготовления и вулканизации резиновых смесей для оценки вулканизационных характеристик.
В таблице 1 приведены каучуки, обычно используемые в форме вулканизатов.
Таблица 1 - Типы бутадиен-стирольных каучуков
Каучук (маслонаполненный или не наполненный маслом) | Стирол | ||
Тип сополимера | Общее содержание, % масс. | Содержание блок- | |
Группа А | |||
Эмульсионный SBR | Статистический | 0 | |
Растворный SBR | Статистический | 0 | |
Растворный SBR | Частичный блок-сополимер | ||
Группа В | |||
Эмульсионный SBR | Статистический | >50 | 0 |
Растворный SBR | Статистический | >50 | 0 |
Растворный SBR | Частичный блок-сополимер | >30 |
2 Нормативные ссылки
Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - .
ISO 37 Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of tensile stress-strain properties (Резина вулканизованная или термопластик. Определение упругопрочностных свойств при растяжении)
ISO 247:2006 Rubber - Determination of ash (Резина. Определение золы)
ISO 248 Rubber, raw - Determination of volatile-matter content (Каучук. Определение содержания летучих веществ)
________________
ISO 289-1 Rubber, unvulcanized - Determinations using a shearing-disc viscometer - Part 1: Determination of Mooney viscosity (Резина невулканизованная. Определения с использованием сдвигового вискозиметра. Часть 1. Определение вязкости по Муни)
ISO 1795 Rubber, raw natural and raw synthetic - Sampling and further preparative procedures (Каучук натуральный и синтетический. Отбор проб и дальнейшие подготовительные процедуры)
ISO 2393 Rubber test mixes - Preparation, mixing and vulcanization - Equipment and procedures (Смеси резиновые для испытаний. Приготовление, смешение и вулканизация. Оборудование и методы)
ISO 3417 Rubber - Measurement of vulcanization characteristics with the oscillating disc curemeter (Резина. Определение вулканизационных характеристик на реометре с колеблющимся диском)
ISO 6502 Rubber - Guide to the use of curemeters (Резина. Руководство по эксплуатации реометров)
ISO 23529 Rubber - General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods (Резина. Общие методы подготовки и кондиционирования образцов для физических методов испытаний)
3 Отбор проб и дальнейшие подготовительные процедуры
3.1 Лабораторную пробу массой приблизительно 1,5 кг отбирают по ISO 1795.
3.2 Подготовка пробы - по ISO 1795.
4 Физические и химические методы испытаний каучука
4.1 Определение вязкости по Муни
Вязкость по Муни определяют по ISO 289-1 на пробе, подготовленной в соответствии с предпочтительной процедурой по ISO 1795 (без вальцевания каучука). Результат испытаний записывают как ML (1+4) при температуре 100 °С.
Если значение ML (1+4) при температуре 100 °С превышает 100 единиц по Муни, можно использовать малый ротор, а результат записать как MS (1+4) при температуре 100 °С.
Вязкость по Муни можно также определить на пробе, подготовленной вальцеванием по ISO 1795, но при этом получают худшую воспроизводимость и результаты могут отличаться.
4.2 Определение летучих веществ
Содержание летучих веществ определяют по ISO 248 методом вальцевания или с использованием термостата.
4.3 Определение золы
Золу определяют по ISO 247 (метод А или В).
5 Приготовление резиновых смесей для оценки каучука
5.1 Стандартные рецептуры
Стандартные рецептуры приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Стандартные рецептуры
Наименование | Массовая часть для каучука группы | |
А | В | |
Бутадиен-стирольный каучук (SBR) (включая масло в маслонаполненном SBR) | 100,00 | - |
Стандартный каучук SBR 1500 | - | 65,00 |
Каучук SBR (группа В) | - | 35,00 |
Сера | 1,75 | 1,75 |
Стеариновая кислота | 1,00 | 1,00 |
Контрольный промышленный технический углерод | 50,00 | 35,00 |
Оксид цинка | 3,00 | 3,00 |
TBBS | 1,00 | 1,00 |
Всего | 156,75 | 141,75 |
Для приготовления смесей используют национальные или международные стандартные ингредиенты или ингредиенты, согласованные между заинтересованными сторонами при отсутствии стандартных ингредиентов.
5.2 Альтернативные рецептуры для маслонаполненных каучуков
В таблице 3 приведены стандартные рецептуры по ASTM D 3185, используемые для оценки маслонаполненного каучука SBR общего назначения в зависимости от содержания в нем масла. Такие рецептуры смесей можно использовать вместо рецептур, приведенных в таблице 2.
Таблица 3 - Альтернативные рецептуры для маслонаполненных каучуков
Наименование | Массовая часть | |||||
Номер рецептуры | 1В | 2В | 3В | 4В | 5В | 6В |
Массовая часть масла | 25 | 37,5 | 50 | 62,5 | 75 | |
Маслонаполненный каучук | 125,00 | 137,50 | 150,00 | 162,50 | 175,00 | 100+ |
Оксид цинка | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 3,00 |
Сера | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 |
Стеариновая кислота | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
Контрольный промышленный технический углерод | 62,50 | 68,75 | 75,00 | 81,25 | 87,50 | (100+ |
TBBS | 1,25 | 1,38 | 1,50 | 1,63 | 1,75 | (100+ |
Всего | 194,50 | 213,38 | 232,25 | 251,13 | 270,00 | |
5.3 Процедура
5.3.1 Оборудование и методы
Оборудование и методы подготовки, смешения ингредиентов и вулканизации смеси должны соответствовать ISO 2393.
Используют три альтернативных метода смешения:
- метод А - смешение на вальцах;
- метод В - одностадийное смешение в закрытом резиносмесителе;
- метод С - двухстадийное смешение: начальная стадия - смешение в закрытом резиносмесителе, завершающая стадия смешения - на вальцах.
5.3.2 Метод А - смешение на вальцах
Масса загрузки ингредиентов в граммах для стандартных вальцов должна в четыре раза превышать массу, указанную в рецептуре (т.е. 4х156,75 г =627 г или 4х141,75 г =567 г). Поддерживают температуру поверхности валков (50±5) °С. При смешении в зазоре между валками поддерживают хорошо обрабатываемый запас смеси. Если при установленном зазоре, как указано ниже, это не обеспечивается, регулируют зазор между валками.
Процедура смешения | Группа А | Группа В | |||
Время обработки, мин | Общее время, мин | Время обработки, мин | Общее время, мин | ||
a) | Гомогенизируют каучук группы В при зазоре между валками 1,1 мм и температуре поверхности валков (100±5) °С | - | - | 1,0 | 1,0 |
b) | Вальцуют каучук при зазоре между валками 1,1 мм и делают подрезы на 3/4 валка с каждой стороны через каждые 30 с | 7,0 | 7,0 | - | - |
После вальцевания каучука SBR 1500 добавляют каучук, гомогенизированный по перечислению а) и делают подрезы на 3/4 валка с каждой стороны через каждые 30 с | - | - | 8,0 | 9,0 | |
c) | Вводят серу, равномерно распределяя по поверхности каучука | 2,0 | 9,0 | 2,0 | 11,0 |
d) | Вводят стеариновую кислоту. Делают по одному подрезу на 3/4 валка с каждой стороны | 2,0 | 11,0 | 2,0 | 13,0 |
e) | Вводят технический углерод, равномерно распределяя по всей длине валка. После введения 50% требуемой массы увеличивают зазор между валками до 1,4 мм и делают по одному подрезу на 3/4 валка с каждой стороны. Затем вводят оставшийся технический углерод и просыпавшийся на поддон вальцов. После введения всего технического углерода увеличивают зазор между валками до 1,8 мм и делают по одному подрезу на 3/4 валка с каждой стороны | 12,0 | 23,0 | 12,0 | 25,0 |
f) | Вводят оксид цинка и TBBS при зазоре между валками 1,8 мм | 3,0 | 26,0 | 3,0 | 28,0 |
g) | Делают по три подреза на 3/4 валка с каждой стороны | 2,0 | 28,0 | 2,0 | 30,0 |
h) | Срезают смесь с вальцов. Устанавливают зазор между валками 0,8 мм и пропускают шесть раз свернутую рулоном смесь перпендикулярно поверхности валков | 2,0 | 30,0 | 2,0 | 32,0 |
i) | Листуют смесь до толщины приблизительно 6 мм, увеличивая зазор между валками и пропуская через них смесь четыре раза, каждый раз складывая ее пополам. Определяют массу смеси (см. ISO 2393). Если масса отличается от расчетной более чем на плюс 0,5% или минус 1,5%, смесь бракуют и проводят повторное смешение. Отбирают достаточное количество смеси для испытаний на реометре. | ||||
j) | Листуют оставшуюся смесь на вальцах до толщины приблизительно 2,2 мм для подготовки пластин для испытаний или до требуемой толщины для подготовки образцов в форме колец по ISO 37. | ||||
k) | После смешения выдерживают смесь 2-24 ч перед вулканизацией, по возможности при стандартной температуре и влажности по ISO 23529. |
5.3.3 Метод В - одностадийное смешение в закрытом резиносмесителе
Для закрытого резиносмесителя номинальным объемом 65-2000 см
При смешении должно быть обеспечено равномерное распределение всех ингредиентов.
Температура выгружаемой смеси после смешения должна превышать 120 °С. Для выполнения данного требования при необходимости регулируют массу загрузки или начальную температуру в смесителе.
Примечание 1 - Для закрытых резиносмесителей разных размеров рекомендуемые режимы смешения приведены в таблице А.6.
Ингредиенты резиновой смеси, кроме каучука, технического углерода и масла, можно вводить в резиносмеситель закрытого типа более точно и с меньшими затратами усилий, если предварительно смешать их в соотношении, указанном в рецептуре. Такие смеси можно приготовить с помощью ступки и пестика, смешением в течение 10 мин в биконическом смесителе с преобразователем частоты вращения или в смесителе другого типа в течение пяти периодов по 3 с, счищая материал с внутренней поверхности резиносмесителя после каждого смешения в течение 3 с. Можно использовать смеситель Уоринга (Waring blender).
Предупреждение - При смешении более 3 с может расплавиться стеариновая кислота, что будет препятствовать равномерному распределению ингредиентов.
Примечание 2 - Используют следующую процедуру смешения в резиносмесителе закрытого типа.
Процедура смешения | Время обработки, мин | Общее время, мин | |
a) | Загружают каучук, опускают затвор и пластифицируют каучук | 1,0 | 1,0 |
b) | Поднимают затвор и вводят, не допуская потерь, предварительно смешанные оксид цинка, серу, стеариновую кислоту и TBBS. Затем вводят технический углерод, очищают отверстия и опускают затвор | 1,0 | 2,0 |
c) | Смешивают загруженные ингредиенты | 7,0 | 9,0 |
d) | Выключают двигатель, поднимают затвор, извлекают камеру для смешения и выгружают смесь. Записывают максимальную температуру смеси. |
После выгрузки пропускают смесь на вальцах при зазоре между валками 0,5 мм и температуре поверхности валков (50±5) °С один раз, затем два раза - при зазоре между валками 3,0 мм.
Определяют и записывают массу смеси. Если масса отличается от расчетной более чем на плюс 0,5% или минус 1,5%, смесь бракуют и проводят повторное смешение.
Для определения вулканизационных характеристик по ISO 3417 или ISO 6502 готовят образцы (при необходимости). Перед проведением испытания выдерживают образцы 2-24 ч, по возможности при стандартной температуре и влажности по ISO 23529.
При необходимости листуют смесь до толщины 2,2 мм для подготовки пластин для испытаний или до определенной толщины для подготовки образцов в форме колец по ISO 37. Для получения каландрового эффекта четыре раза пропускают сложенную вдвое пластину между валками при соответствующем зазоре при температуре поверхности валков (50±5) °С. Охлаждают лист на плоской сухой поверхности.
После смешения выдерживают смесь 2-24 ч перед вулканизацией, по возможности при стандартной температуре и влажности по ISO 23529.
5.3.4 Метод С - двухстадийное смешение: в закрытом резиносмесителе на начальной стадии и на вальцах - на завершающей стадии
5.3.4.1 Начальная стадия смешения
При смешении должно быть равномерное распределение всех ингредиентов.
Температура выгружаемой смеси после смешения должна быть 150 °С - 170 °С. При необходимости регулируют массу загрузки или начальную температуру в смесителе для выполнения данного условия.
Примечание 1 - Для закрытого резиносмесителя номинальным объемом (1170±40) см
- масса загрузки для каучуков группы А должна превышать в 8,5 раз массу, указанную в рецептуре (8,5х156,75 г =1332,37 г), для каучуков группы В - в 9,5 раз (9,5х141,75 г =1346,62 г);
- угловая скорость вращения ротора - (77±10) об/мин.
Примечание 2 - Используют следующую процедуру начального смешения в закрытом резиносмесителе.
Процедура смешения | Время обработки, мин | Общее время, мин | |
a) | Устанавливают температуру закрытого резиносмесителя (50±3) °С. Закрывают дверцу загрузки ингредиентов, устанавливают угловую скорость вращения ротора и поднимают затвор | - | - |
b) | Загружают каучук, опускают затвор и пластифицируют каучук | 0,5 | 0,5 |
c) | Поднимают затвор, вводят оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод. Опускают затвор | 0,5 | 1,0 |
d) | Проводят смешение | 2,0 | 3,0 |
e) | Поднимают затвор и очищают горловину смесителя и верхнюю часть затвора. Опускают затвор | 0,5 | 3,5 |
f) | Смешивают загруженные ингредиенты | 1,5 | 5,0 |
g) | Выгружают смесь. |
Сразу после выгрузки проверяют температуру смеси пригодным устройством измерения температуры. Если измеренная температура выходит за пределы диапазона 150 °С - 170 °С, смесь бракуют. Пропускают смесь три раза на вальцах при зазоре между валками 2,5 мм и температуре поверхности валков (50±5) °С. Листуют смесь до толщины приблизительно 10 мм и определяют массу. Если масса отличается от расчетной более чем на плюс 0,5% или минус 1,5%, смесь бракуют и повторяют смешение.
Выдерживают смесь от 30 мин до 24 ч, по возможности при стандартной температуре и влажности по ISO 23529.
Закрытые резиносмесители небольшого объема не обеспечивают получение достаточного количества смеси для окончательного смешения на вальцах, т.к. масса загрузки должна в три раза превышать массу, требуемую по рецептуре. В таких случаях для окончательного смешения можно использовать закрытый резиносмеситель. Может потребоваться регулировка температуры в смесителе или массы загрузки, чтобы конечная температура выгружаемой смеси не превышала 120 °С.
5.3.4.2 Окончательное смешение на вальцах
При окончательном смешении на вальцах в зазоре между валками поддерживают хорошо обрабатываемый запас смеси. Если при установленном зазоре между валками, как указано ниже, это требование не обеспечивается, регулируют зазор.
Процедура смешения | Время обработки, мин | Общее время, мин | |
a) | Масса загрузки ингредиентов в граммах для стандартных вальцов должна в три раза превышать массу, указанную в рецептуре | - | - |
b) | Устанавливают зазор между валками 1,5 мм и температуру поверхности валков (50±5) °С | - | - |
c) | Вальцуют маточную смесь на медленном валке | 1,0 | 1,0 |
d) | Вводят серу и ускоритель. Смесь не подрезают до тех пор, пока сера или ускоритель полностью не диспергируются в каучуке | 1,5 | 2,5 |
e) | Делают три подреза на 3/4 валка с каждой стороны с интервалом 15 с между подрезами | 2,5 | 5,0 |
f) | Срезают смесь с вальцов. Устанавливают зазор между валками 0,8 мм и пропускают шесть раз свернутую в рулон смесь перпендикулярно поверхности валков, вводя рулон то одним, то другим концом поочередно | 2,0 | 7,0 |
g) | Листуют смесь на вальцах до толщины приблизительно 2,2 мм для подготовки пластин для испытаний или до требуемой толщины для подготовки образцов в форме колец по ISO 37. Определяют и записывают массу смеси. Если масса отличается от расчетной более чем на плюс 0,5% или минус 1,5%, смесь бракуют и проводят повторное смешение. | ||
h) | Перед вулканизацией выдерживают смесь 2-24 ч, по возможности при стандартной температуре и влажности по ISO 23529. |
6 Определение вулканизационных характеристик на реометре
6.1 Использование реометра с колеблющимся диском
Определяют стандартные характеристики
- частота колебаний: | 1,7 Гц (100 циклов в мин); |
- амплитуда колебаний: | 1° дуги; |
- чувствительность: | выбирается для получения смещения не менее 75% шкалы при |
- температура полуформ: | (160,0±0,3) °С; |
- время предварительного прогрева - не нормируется. |
6.2 Использование безроторного реометра
Определяют стандартные характеристики
- частота колебаний: | 1,7 Гц (100 циклов в мин); |
- амплитуда колебаний: | 0,5° дуги; |
- чувствительность: | выбирается для получения смещения не менее 75% шкалы при |
- температура полуформ: | (160,0±0,3) °С; |
- время предварительного прогрева - не нормируется. |
7 Определение упругопрочностных свойств вулканизатов при растяжении
Вулканизуют пластины предпочтительно при температуре 145 °С в течение трех периодов, выбранных из серии 15, 25, 35, 50 и 75 мин.
Допускается вулканизовать пластины при температуре 150 °С в течение трех периодов, выбранных из серии 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 50 мин. Результаты, полученные при указанных режимах, отличаются от результатов, полученных для предпочтительных режимов вулканизации.
Три выбранных периода вулканизации должны включать подвулканизацию, оптимум и предельную степень вулканизации испытуемой смеси.
Вулканизованные пластины выдерживают 16 ч - 96 ч при стандартной температуре и по возможности при стандартной влажности по ISO 23529.
Упругопрочностные свойства вулканизатов при растяжении определяют по ISO 37.
8 Прецизионность
Сведения о прецизионности приведены в приложении А.
9 Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
a) обозначение настоящего стандарта;
b) подробную информацию, необходимую для идентификации пробы;
c) метод определения содержания летучих веществ (метод вальцевания или метод с использованием термостата);
d) метод определения золы (метод А или В по ISO 247);
e) информацию о стандартных образцах;
f) стандартную рецептуру смеси;
g) процедуру смешения;
h) режим кондиционирования по перечислению k) 5.3.2, 5.3.3 или перечислению h) 5.3.4.2 и разделу 7;
i) обозначения стандарта на метод испытаний по разделу 6 (ISO 3417 или ISO 6502);
j) время определения
k) температуру и время вулканизации по разделу 7;
l) любые отклонения, отмеченные при испытаниях по настоящему стандарту;
m) процедуры, не предусмотренные настоящим стандартом или ссылочными стандартами, а также необязательные процедуры;
n) результаты испытаний с указанием единиц измерения;
о) дату проведения испытания.
Приложение А
(справочное)
Прецизионность
А.1 Общие положения
В 1986 и 2003 гг. были проведены две программы межлабораторных испытаний (ITP). В ITP 1986 г. испытывали смесь, приготовленную на вальцах, в ITP 2003 г. - на вальцах и закрытом резиносмесителе.
Прецизионность, установленную по результатам ITP, не используют для приемочных испытаний какой-либо группы материалов или продукции без документального подтверждения пригодности к этим материалам или продукции.
А.2 Прецизионность по ITP 1986 г. (смешение на вальцах)
А.2.1 Информация о ITP
А.2.1.1 Испытывали две серии смесей, приготовленных по рецептуре на основе каучуков группы А:
- А-1 - на основе маслонаполненного каучука SBR типа 1712;
- А-2 - на основе каучука SBR типа 1500, не наполненного маслом.
Также была испытана одна смесь, приготовленная по рецептуре на основе каучука группы В (А-3 - SBR с высоким содержанием стирола).
В ITP принимали участие 13 лабораторий. В каждой лаборатории из специальных образцов материалов, направленных перед проведением испытаний, готовили смеси в каждый из двух дней с интервалом примерно 1 неделя. Для каждого материала отбирали образцы однородной смеси. Упругопрочностные свойства при растяжении определяли на вулканизованных пластинках каждой смеси или композиции в соответствии с программой испытаний.
А.2.1.2 Модуль (напряжение при удлинении 300%), прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяли на образцах в форме двухсторонней лопатки по ISO 37, за результат испытаний принимали медианное значение пяти определений. Определяли прецизионность типа 2, период времени для повторяемости и воспроизводимости выбирали по шкале дней.
В приложении В приведены комментарии к показателям прецизионности.
А.2.2 Прецизионность
Прецизионность (повторяемость и воспроизводимость) определяли по ISO/TR 9272.
Показатели прецизионности приведены в таблице А.1, использованы следующие обозначения с пояснениями.
Результаты двух испытаний, полученные в одной лаборатории с использованием одного и того же метода на номинально идентичных материалах в одинаковых условиях (одни оператор, оборудование и лаборатория) в течение установленного периода времени. Если нет других указаний, установленная вероятность равна 95%.
Результаты двух испытаний, полученные в разных лабораториях с использованием одного и того же метода на номинально идентичных материалах в разных условиях (разные операторы, оборудование и лаборатории) в течение установленного периода времени. Если нет других указаний, установленная вероятность равна 95%.
Таблица А.1 - Прецизионность (типа 2) определения упругопрочностных свойств при растяжении (смешение на вальцах)
Рецептура | Среднее значение | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | ||
Напряжение при удлинении 300%, МПа | |||||
SBR А-2 | 12,3 | 1,62 | 13,1 | 3,83 | 31,1 |
SBR A-1 | 14,6 | 1,80 | 12,3 | 3,86 | 26,5 |
SBR А-3 | 16,0 | 2,36 | 14,8 | 6,12 | 38,2 |
Прочность при растяжении, МПа | |||||
SBR А-2 | 20,3 | 2,05 | 10,1 | 3,09 | 15,2 |
SBR А-3 | 23,4 | 4,70 | 20,1 | 4,70 | 20,1 |
SBR A-1 | 25,5 | 2,50 | 9,79 | 3,60 | 14,1 |
Относительное удлинение при разрыве, % | |||||
SBR А-3 | 434 | 52,0 | 11,9 | 200 | 46,2 |
SBR А-2 | 481 | 56,6 | 11,8 | 103 | 21,5 |
SBR A-1 | 481 | 51,6 | 10,7 | 66,2 | 13,8 |
А.3 Прецизионность по ITP 2003 г. (смешение на вальцах и в закрытом резиносмесителе)
А.3.1 Информация о ITP
Испытывали смесь, приготовленную по рецептуре на основе каучука группы А - SBR 1500 (Europrene 1500 EST8) с использованием вальцов и закрытых резиносмесителей разного объема. Программа межлабораторных испытаний (ITP) была проведена в рамках технического пересмотра ISO 2393:1994.
Примечание - Использовались смесители закрытого типа - микросмесители, закрытые смесители и лабораторные смесители.
ITP проводили по ISO/TR 9272:2005. Во время проведения ITP ISO/TR 9272:2005 (разработка взамен ISO/TR 9272:1986) был на стадии голосования. Использовали термины и другие статистические элементы по ISO/TR 9272:1986.
Определяли упругопрочностные свойства при растяжении и вулканизационные характеристики на реометре для каждого метода смешения. Прецизионность определения упругопрочностных свойств вулканизатов вычисляли для напряжения при удлинении 100%, 200% и 300%, относительного удлинения при разрыве и прочности при растяжении. Прецизионность измерения вулканизационных характеристик на реометре вычисляли для
Для проведения испытаний каждой приготовленной смеси (определение упругопрочностных свойств вулканизатов и измерений на реометре) в каждый из двух дней для каждого типа вулканизата были приготовлены отдельные смеси из однородных ингредиентов. За результат испытаний принимали среднеарифметическое значение двух повторных определений, проведенных в каждый из двух дней испытаний, прецизионность вычисляли по результатам проведенных испытаний.
В программе испытаний с использованием закрытых резиносмесителей разных типов или объемов принимали участие 9 лабораторий. При этом в каждой лаборатории были использованы закрытые резиносмесители разных типов или объемов. В ITP применяли резиносмесители следующих объемов - 80, 270, 379, 588, 1580 и 1600 см
Кроме определения прецизионности оценивали влияние типа резиносмесителя (объема и других параметров) на результаты испытаний (также см. комментарии по данному вопросу в ISO 2393:2008, приложение С). Некоторые лаборатории предоставили результаты, полученные при использовании резиносмесителей разного объема. Результаты, полученные при использовании резиносмесителей разного объема, были включены в базу ITP как полученные отдельной лабораторией. Это позволило получить базу данных, эквивалентную участию 12 лабораторий. Каждая комбинация резиносмеситель - лаборатория была обозначена как условная лаборатория (псевдолаборатория).
А.3.2 Прецизионность
Прецизионность определения упругопрочностных свойств вулканизатов и измерений на реометре при использовании двух методов приготовления смесей приведена в таблицах А.2-А.5. Результаты были получены при применении варианта 1 исключения выбросов по ISO/TR 9272:2005. Основные положения по использованию показателей прецизионности приведены ниже. Показатели прецизионности представлены в виде показателей абсолютной прецизионности
Таблица А.2 - Прецизионность (типа 2) определения упругопрочностных характеристик вулканизатов (смешение на вальцах)
Наименование показателя | Среднее значение | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | Количество лабораторий | ||||
Напряжение при удлинении 100%, ( | 3,02 | 0,068 | 0,19 | 6,35 | 0,178 | 0,50 | 16,5 | 4 |
Напряжение при удлинении 200%, ( | 9,03 | 0,22 | 0,63 | 6,94 | 0,64 | 1,79 | 19,8 | 4 |
Напряжение при удлинении 300%, ( | 16,7 | 0,493 | 1,38 | 8,29 | 1,20 | 3,36 | 20,2 | 6 |
Удлинение при разрыве, % | 492 | 16,7 | 46,7 | 9,49 | 20,8 | 58,3 | 11,9 | 7 |
Прочность при разрыве, МПа | 27,5 | 0,600 | 1,68 | 6,11 | 2,62 | 7,35 | 26,7 | 8 |
Общее среднее значение | - | - | 7,4 | - | - | 19,0 | ||
Примечание - Использованы следующие обозначения: |
Таблица А.3 - Прецизионность (типа 2) определения вулканизационных характеристик на реометре (смешение на вальцах)
Характеристика | Среднее значение | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | Количество лабораторий | ||||
19,1 | 0,328 | 0,92 | 4,79 | 2,65 | 7,41 | 38,7 | 9 | |
2,64 | 0,060 | 0,16 | 6,08 | 0,160 | 0,44 | 16,8 | 7 | |
2,44 | 0,091 | 0,26 | 10,5 | 0,193 | 0,54 | 22,1 | 8 | |
7,02 | 0,067 | 0,19 | 2,66 | 0,328 | 0,92 | 13,1 | 7 | |
13,4 | 0,110 | 0,31 | 2,34 | 0,520 | 1,47 | 10,9 | 6 | |
Общее среднее значение | - | - | 5,3 | - | - | 20,3 | ||
Примечание - Использованы следующие обозначения: |
Таблица А.4 - Прецизионность (типа 2) определения упругопрочностных характеристик вулканизатов (смешение в закрытом резиносмесителе)
Наименование показателя | Среднее значение | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | Количество лабораторий | ||||
Напряжение при удлинении 100%, ( | 3,06 | 0,076 | 0,220 | 7,15 | 0,144 | 0,402 | 13,1 | 7 |
Напряжение при удлинении 200%, ( | 9,12 | 0,222 | 0,622 | 6,81 | 0,411 | 1,24 | 13,5 | 7 |
Напряжение при удлинении 300%, ( | 16,7 | 0,444 | 1,24 | 7,32 | 0,841 | 2,36 | 13,9 | 10 |
Относительное удлинение при разрыве, % | 446 | 19,25 | 53,9 | 11,8 | 46,90 | 131,5 | 28,8 | 11 |
Прочность при растяжении, МПа | 27,5 | 1,036 | 2,90 | 10,6 | 1,993 | 5,58 | 20,3 | 11 |
Общее среднее значение | - | - | 8,7 | - | - | 17,9 | ||
Примечание - Использованы следующие обозначения: |
Таблица А.5 - Прецизионность (тип 2) определения вулканизационных характеристик на реометре (смешение в закрытом резиносмесителе)
Характеристика | Среднее значение | Внутрилабораторная прецизионность | Межлабораторная прецизионность | Количество лабораторий | ||||
20,3 | 0,162 | 0,450 | 2,24 | 2,21 | 6,19 | 30,5 | 10 | |
2,73 | 0,070 | 0,180 | 6,71 | 0,240 | 0,670 | 24,6 | 11 | |
1,71 | 0,061 | 0,170 | 9,99 | 0,334 | 0,934 | 54,8 | 10 | |
6,16 | 0,149 | 0,420 | 6,76 | 0,35 | 0,99 | 16,0 | 9 | |
13,5 | 0,23 | 0,640 | 4,72 | 0,84 | 2,35 | 17,5 | 10 | |
Общее среднее значение | - | - | 6,1 | - | - | 28,7 | ||
Примечание - Использованы следующие обозначения: |
Повторяемость
В таблицах А.2-А.5 приведены значения повторяемости или прецизионности локальной области для каждого метода испытания. Результаты двух отдельных испытаний, полученные в одной и той же лаборатории (при правильном применении настоящего стандарта), отличающиеся более чем на приведенные в таблицах значения
Воспроизводимость
В таблицах А.2-А.5 приведены показатели и значения воспроизводимости или прецизионности общей области для каждого метода испытания. Результаты двух отдельных испытаний, полученные в разных лабораториях (при правильном применении настоящего стандарта), которые отличаются более чем на приведенные в таблицах значения
А.3.3 Сравнение значений относительной воспроизводимости
Общее среднее значение или общая относительная воспроизводимость
Общее среднее значение
Значение общей относительной воспроизводимости определения упругопрочностных свойств вулканизатов для смесей, приготовленных на вальцах и в закрытом резиносмесителе, практически одинаковое и составляет 19,0% и 17,9% соответственно. Однако значение общей относительной воспроизводимости определения вулканизационных характеристик на реометре смесей, приготовленных на вальцах и в закрытом резиносмесителе, отличается и составляют 20,3% и 28,7% соответственно. Большой разброс значений в основном обусловлен использованием в разных лабораториях закрытых резиносмесителей разного типа.
А.3.4 Смещение
Смещение - разность между средним значением результатов определений и опорным (или действительным) значением определяемой характеристики. Опорных значений для настоящего метода испытания не существует, следовательно, смещение не установлено.
А.3.5 Режимы смешения в закрытом резиносмесителе
В таблице А.6 приведены режимы смешения для закрытых резиносмесителей, использованных в лабораториях - участницах ITP 2003 г.
Таблица А.6 - Краткое описание режимов смешения, использованных в ITP 2003 г.
Параметр | Значение | |||||
Начальная температура в камере, °С | 50 | 70 | 60 | 60 | 60 | 60 |
Угловая скорость вращения ротора, об/мин | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
Тип ротора | Эксцент- | Бэнбери | Бэнбери | Бэнбери | Бэнбери | Бэнбери |
Свободный объем, см | 80 | 80 | 270 | 270 | 379 | 379 |
Коэффициент загрузки смесительной камеры | 0,42 | 0,41 | 1 | 1 | 1,6 | 1,6 |
Загрузка, % | 72 | 70 | 53 | 53 | 60 | 60 |
Цикл, мин | 5 | 7 | 9 | 9 | 9 | 9 |
Начальная температура в камере, °С | 60 | 60 | 60 | 50 | 40 | 40 |
Угловая скорость ротора, об/мин | 60 | 60 | 60 | 77 | 30 | 30 |
Тип ротора | Бэнбери | Бэнбери | Бэнбери | Бэнбери | Бэнбери | Бэнбери |
Свободный объем, см | 379 | 588 | 588 | 1500 | 1580 | 1600 |
Коэффициент загрузки смесительной камеры | 1,6 | 2,48 | 2,48 | 8,43 | 6,1 | 7,85 |
Загрузка, % | 60 | 60 | 60 | 80 | 55 | 70 |
Цикл, мин | 9 | 9 | 9 | 8 | 7 | 7 |
Приложение В
(справочное)
Комментарии к показателям прецизионности, полученным по программе ITP 1986 г. (смешение на вальцах)
В.1 Согласно таблице А.1 значения повторяемости и воспроизводимости определения прочности при растяжении для каучука SBR А-3 одинаковые, что объясняется небольшой базой данных (небольшим количеством лабораторий), когда разброс значений для первого и второго дня значителен наряду с тем, что среднее значение за первый и второй день снижает межлабораторный разброс.
В.2 Получают одинаковые значения повторяемости и воспроизводимости, когда действуют два главных механизма образования внутрилабораторной погрешности, т.е. распределение вероятностей
В.3 Прецизионность методов испытаний каучуков SBR других типов, по сравнению с прецизионностью, полученной при испытании в рамках данной программы, может отличаться.
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта |
ISO 37:2011 Резина вулканизованная или термопластичная. Определение упругопрочностных свойств при растяжении | IDТ | ГОСТ ISO 37-2013 "Резина или термопластик. Определение упругопрочностных свойств при растяжении" |
ISO 247:2006 Резина. Определение золы | IDТ | ГОСТ ISO 247-2013 "Каучук и резина. Определение золы" |
ISO 248-1:2011 Каучук. Определение содержания летучих веществ. Часть 1. Метод горячего вальцевания и метод с использованием термостата | IDТ | ГОСТ ISO 248-1-2013 "Каучук. Определение содержания летучих веществ. Часть 1. Метод горячего вальцевания и метод с использованием термостата" |
ISO 289-1:2005 Резина невулканизованная. Определения с использованием сдвигового вискозиметра. Часть 1. Определение вязкости по Муни | - | * |
ISO 1795:2007 Каучук натуральный и синтетический. Отбор проб и дальнейшие подготовительные процедуры | NEQ | ГОСТ ИСО 1795-96 "Каучук натуральный и синтетический. Отбор проб и дальнейшие подготовительные процедуры" |
ISO 2393:2008 Смеси резиновые для испытаний. Приготовление, смешение и вулканизация. Оборудование и методы | NEQ | ГОСТ 30263-96 "Смеси резиновые для испытания. Приготовление, смешение и вулканизация. Оборудование и методы" |
ISO 3417:2008 Резина. Определение вулканизационных характеристик на реометре с колеблющимся диском | - | * |
ISO 6502:1999 Резина. Руководство по эксплуатации реометров | - | * |
ISO 23529:2010 Резина. Общие методы подготовки и кондиционирования образцов для физических методов испытаний | IDТ | ГОСТ ISO 23529-2013 "Резина. Общие методы приготовления и кондиционирования образцов для определения физических свойств" |
* Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов: - IDТ - идентичные стандарты; - NEQ - неэквивалентные стандарты. |
Библиография
[1] ISO/TR 9272:1986 | Rubber and rubber products - Determination of precision for test method standarts (Резина и резиновые изделия. Определение прецизионности для стандартных методов испытаний) |
[2] ISO/TR 9272:2005 | Rubber and rubber products - Determination of precision for test method standarts (Резина и резиновые изделия. Определение прецизионности для стандартных методов испытаний) |
[3] ISO 11235:1999 | Rubber compounding ingredients - Sulfenamide accelerators - Test methods (Ингредиенты резиновой смеси. Сульфенамидные ускорители. Методы испытаний) |
[4] ASTM D 3185-06(10) | Standard test methods for rubber-evaluation of SBR (styrene-butadiene rubber) including mixtures with oil |
________________________________________________________________________________________
УДК 678.766.2:006.354 МКС 83.060 IDT
Ключевые слова: бутадиен-стирольный каучук, методы оценки
________________________________________________________________________________________
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2014