CNS 10017-2007 Methods of test for flex cracking and crack growth of rubber vulcanized or thermoplastic (De Mattia)《硫化橡胶或热塑性橡胶屈曲龟裂试验法》.pdf

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1、1 印月965月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 83.060 K674510017經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 722月11日 965月2日 (共8頁)硫化橡膠或熱塑性橡膠屈曲龜裂試驗法 Methods of test for flex cracking and crack growth of rubber, vulcanized or thermoplastic (De Mattia) 1. 適用範圍：本標準規定硫化橡膠及熱塑性橡膠 (以下簡稱橡膠 )以 De Mattia 屈曲試驗機測定屈曲龜裂啟始及屈曲龜裂成長之方法。 2. 用語釋義

2、：本標準所使用主要用語釋義，除依 CNS 13728橡膠詞彙及 CNS 3552硫化橡膠物理試驗法通則外，另規定如下。 (1) 屈曲龜裂啟始試驗：使試片反覆屈曲變形，以測定龜裂啟始之試驗。 (2) 屈曲龜裂成長試驗：使預先切入刻痕 之試片反覆屈曲變形，以測定龜裂成長之試驗。 3. 試驗種類：區分為下列二種 (1) 屈曲龜裂啟始試驗 (2) 屈曲龜裂成長試驗 4. 屈曲龜裂啟始試驗 4.1 目的：本試驗係由硫化橡膠反覆屈曲 所啟始的龜裂長度及龜裂數，求達到所規定的龜裂狀態之屈曲次數。 4.2 試驗裝置：由 De Mattia 屈曲試驗機與試驗槽構成。 4.2.1 De Mattia 屈曲試驗機；

3、如圖 1 所示， De Mattia 屈曲試驗機具二夾具，一個夾住試片一端使之固定，一個夾 住試片之另一端，而使試片可在沿夾具中心線在同一平面上作返復運動。其運動距離為 (5.00 57+)mm，夾具間之最大距離為 (10 75+)mm。所用的馬達及偏心輪須能使一次夾在夾具上之 6 個以上，最好 12 個試片，做屈曲返復運動者。往復運動之速率為每分鐘 (300 10)次。此時之屈曲次數是指 1 返復運動為 1 次，屈曲次數是用次數計讀取。 2 CNS 10017, K 6745 圖 1 De Mattia 屈曲試驗機 單位： mm 4.2.2 試驗槽：若以標準溫度以外 之溫度試驗時，須使用在試

4、片安裝位置中央附近可保持第 4.4.1(5)節所規定之試驗溫度 2之試驗槽。必要時附空氣循環器。 4.3 試片 4.3.1 試片形狀及尺度 (1) 以模具硫化製作試片時之形狀及尺度，依圖 2 之規定。試片長度 (140155)mm，寬度 (25 0.1) mm，中心部位溝之曲率半徑為 (2.38 0.03) mm，試片厚度 (6.30 0.15) mm。 (2) 由製品採取試片之形狀及尺度，依圖 2 之規定。惟無中心部位之溝亦可。 圖 2 試片之形狀與尺度 單位： mm 上端夾具試片下端夾具 A 部位詳細圖 3 CNS 10017, K 6745 4.3.2 試片之採取、製作 (1) 以模具硫

5、化製作試片時是以橡膠紋理方向與硫化模具之長方向平行。試片可由多模穴之模具一次製作數片，也可由具溝槽之寬幅硫化橡膠板截取數片。 (2) 由製品採取製作試片時，須依 CNS 3552 第 5.5.1 節 (製品採取製作 )之規定。將製品截斷或研磨時，應將該情形記錄於試驗結果。 4.3.3 試片之厚度：依 CNS 3552 第 5.6.1 節厚度測定所規定之 A 法，測定試片溝附近兩側平滑的部位數處。但不 得使測厚器之加壓面中心偏出試片之外緣之狀態下測定厚度。 4.3.4 試片之挑選：試片之表面應平滑 ，溝與其附近部位不得有傷痕或其他之缺陷。此外由於 試片之厚度會影響試驗結果，因此溝附近之厚度超過

6、(6.300.15) mm 的試片不得供試驗用。 4.3.5 試片數：最少 3 個，以 6 個為宜。 4.4 試驗方法 4.4.1 試驗條件 (1) 試驗室標準狀態：依 CNS 3552 第 5.1 節規定之試驗室標準狀態。 (2) 試片周遭不得有超出一般室內所含臭氧量。為確認周遭之臭氧相當於分壓 1 mPa 的濃度 (於標準溫度約 1 pphm)以下，宜定期測定之。 備考： 試驗不得在會產生臭氧 (如螢光設備等 )的室內施行。驅動試驗機的馬達應使用不產生臭氧者。 (3) 試樣及試片之保管：依 CNS 3552 第 5.2 節所規定的方法保管試樣及試片，且儘可能不暴光。 (4) 試片之狀態調節

7、：依 CNS 3552 第 5.3 節所規定的試片之狀態調節。 (5) 試驗溫度：以 (23 2)為標準。以其他溫度施行試驗時，應依 CNS 3552第 5.7 節其他試驗溫度之規定。在 (23 2)的相對濕度為 (50 5)%，其他的溫度應記錄相對濕度。 備考：在聚胺酯 (PU)或含有親水性填充劑的橡膠，顯示有濕度的影響。 (6) 試片的屈曲速率為每分鐘 (300 10)次。 (7) 試片夾具之運動距離為 (5.00 57+)mm，夾具間之最大距離為 (10 75+)mm。 4.4.2 操作方法 (1) 試片之安裝：使夾具間隔為最大，依如圖 1 所示，將試片溝朝向試驗者的面前，使試片溝中心對

8、準兩夾具間之中心 (1)，並成直角安裝於夾具上。對於夾具間隔為最大距離時，試片不得彎成 “ ”字形，並須被保持在平面上。此時須保持試片不得承受過多之力。試片彼此間之距離最少應為 3 mm。又，擬作比較之試片，應儘可能以同 一試驗機在同時試驗。 註 (1)使用如圖 3 所示之試片安裝用量規，可方便試片之安裝。 4 CNS 10017, K 6745 圖 3 試片安裝用量規示例 單位： mm (2) 試驗機之運轉：試片之溫度達試驗溫度後 (2)，啟動試驗機開始屈曲。此時要使試片溝必須朝向自己面前之狀態下屈曲之。 註 (2) 依 CNS 3552 之參考 (與 ISO 3383 之附錄相等 )。 (

9、3) 龜裂長度及龜裂數之測定：當達到所規定之屈曲時間或屈曲次數時停止試驗機，依下列條件測定龜裂長度及龜裂數。 (a) 夾具間隔調為 65.0 mm(1)。 (b) 龜裂長度係指試片溝之長軸方向的 最大龜裂長度。這時使用倍率數倍之放大鏡，以 CNS 4175游標卡尺所規定之游標卡尺測定至0.1 mm。 (c) 龜裂數以目視計算。 (4) 龜裂長度及龜裂數之測定間隔：選擇屈曲時間或屈曲次數之任一項。 (a) 選擇屈曲時間：啟動試驗機進行試 驗並隨時停機檢查，直到任一試片發生龜裂現象。記錄此時之屈曲 次數。再重新啟動試驗機，並在一定時間間隔後，例如 1、 2、 4、 8、 24、 48、 72 及

10、96 小時，停機檢測。開動試驗機，在各試片產生 龜裂之最初現象前，應常停機檢視。記錄龜裂產生之最初現象前呈現之屈曲次數。試驗機再度開動，之後以 1、 2、 4、 8、 24、 48、 72 及 96 小時之間隔測定之。 (b) 選擇屈曲次數：為以屈曲次數之幾 何級數之增加為間隔予以檢測。各屈曲次數間隔之倍數以 1.5 為宜。 4.5 試驗結果值之修整方法：依下列之方法求出屈曲次數。 (1) 龜裂是由龜裂之長度及龜裂數，依下列之標準尺度比較評定之。惟不計自試片溝兩末端開始之龜裂。 1 級：以肉眼可見之 “針縫 ”龜裂數為 10 個以下者。 2 級：相當於下列任一項之情況。 (a)“針縫 ”為 1

11、1 個以上時。 (b)龜裂數為 10 個以下，但比針縫大且長度 0.5 mm 以下之龜裂數為 1 個以上。 3 級：雖然 “針縫 ”數只有 1 個，但其龜裂長度大於 0.5 mm，但 1.0 mm 以下。 4 級：龜裂長度大於 1.0 mm，但 1.5 mm 以下。 5 CNS 10017, K 6745 5 級：龜裂長度大於 1.5 mm，但 3.0 mm 以下。 6 級：龜裂長度大於 3.0 mm。 (2) 計算各級龜裂之屈曲次數之中位數。以 1 6 級之各級作縱座標，對應的屈曲次數之中位數為橫座標，將各點連結成一圓滑曲線。由此曲線圖求下列之屈曲次數。 (a) 達各級龜裂所需之屈曲次數。

12、(b) 達 3 級龜裂所需之屈曲次數。 4.6 記錄 (1) 適用標準總號 (2) 龜裂啟始試驗之結果記錄下列任一項 (a) 達各級龜裂所需之屈曲次數。 (b) 達 3 級龜裂所需之屈曲次數。 (c) 不產生龜裂的最大屈曲次數。 (3) 試片之形狀及尺度。 (4) 試片之採取及製作方法。 (5) 試片數 (6) 試驗溫度（必要時，濕度） (7) 其他必要事項 5. 屈曲龜裂成長試驗 5.1 目的：將硫化橡膠返覆屈曲，從預先 切入刻痕之試片所成長之龜裂長度及達到指定之龜裂長度的屈曲次數，為求出其龜裂成長速度而施行之試驗。 5.2 試驗裝置：依第 4.2 節之規定。 5.3 試片 5.3.1 試片

13、之形狀及尺度：依第 4.3.1 節之規定。 5.3.2 試片之採取、製作 (1) 試片之採取依第 4.3.2 節之規定。 (2) 對試片之刻痕是將試 片置於平坦的固定台，使用圖 4 所示切入用之刀刃，由刀刃執行插入與拔出 1 次而完成 (3)，刻痕如圖 5 所示於試片之中央對試片面成直角插入。切入用刀刃將試片貫穿 (2.5 3.0)mm(4)。 註 (3) 也可用含適當濕潤劑的水，使切入刀刃的滑行良好。 (4) 使用如圖 5 所示的刻痕器，即可簡單且正確的予以加上刻痕。 6 CNS 10017, K 6745 圖 4 刻痕用刀刃 單位： mm 圖 5 刻痕器示例及切入位置 單位： mm 試驗片

14、試片試片押蓋試片工模刻痕刀固定螺栓 彈簧刻痕刻痕刻痕用刀刃無溝之試片有溝之試片6.9 6.3 7 CNS 10017, K 6745 5.3.3 試片之厚度：依第 4.3.3 節之規定。 5.3.4 試片之挑選：依第 4.3.4 節之規定。 5.3.5 試片數：最少 3 個，以 6 個為宜。 5.4 試驗方法 5.4.1 試驗條件 (1) 試驗室之標準狀態：依 4.4.1(1)節之規定。 (2) 關於試片周遭之臭氧：依 4.4.1(2)節之規定。 (3) 試樣及試片之保管：依第 4.4.1(3)節之規定。 (4) 試片之狀態調節：依第 4.4.1(4)節之規定。 (5) 試驗溫度：依第 4.4

15、.1(5)節之規定。 (6) 屈曲速率：依第 4.4.1(6)節之規定。 (7) 試片夾具之運動距離：依第 4.4.1(7)節之規定。 5.4.2 操作方法 (1) 試片安裝：依第 4.4.2(1)節之規定。 (2) 試驗機之運轉：依第 4.4.2(2)節之規定。 (3) 龜裂長度之測定：在試驗機之運轉前及達到所規定屈曲次數時，停止運轉，並以下列步驟測定龜裂長度。 此外運轉開始前之穿孔長度為 L(mm)。 (a) 夾具間隔調為 65.0 mm(1)。 (b) 測定試片平行於寬度方向之最大龜 裂長度即為龜裂長度。這時使用倍率數倍之放大鏡，以 CNS 4175 所規定之卡尺測定至 0.1 mm。

16、(4) 測定龜裂長度的屈曲次數：在試驗開始後，依試驗材料、試驗目的等而選定適當的屈曲次數。例如：在 1000 次、 3000 次或 5000 次時予以測定，之後亦以同樣的間隔測定之。 5.5 試驗結果值之修整方法：試驗結果依下列方法，以屈曲次數表示。 (1) 以屈曲次數作橫座標，龜裂長度作縱座標而點繪測定值。將各點連結成 1 條圓滑的曲線。 (2) 求出龜裂長度成長達至下列區分為止所需要之屈曲次數。 (a) L (L 2) mm (b) (L 2) (L 6) mm (c) (L 6) (L 10) mm 5.6 記錄 (1) 適用標準總號。 (2) 龜裂成長試驗之結果：龜裂長度成長至規定之區

17、分所需要的屈曲次數。 範例 1000 次： L (L 2) mm 龜裂長度成長至 L (L 2) mm 所需要的屈曲次數。 (3) 試片之形狀及尺度。 (4) 試片之採取及製作方法。 8 CNS 10017, K 6745 (5) 試片數。 (6) 試驗溫度 (必要時，濕度 )。 (7) 其他必要事項。 引用標準： CNS 2925 規定極限值之有限位數指示法 CNS 3552 硫化橡膠物理試驗法通則 CNS 4175 游標卡尺 CNS 13728 橡膠詞彙 相對應國際標準： ISO 132-1999, Rubber, vulcanized or thermoplastics Determination of flex cracking and crack growth (De Mattia)