Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7647:2010 - ISO 5603:2007 trình bày nội dung vào cao su lưu hóa - xác định độ bám dính với sợi kim loại. Tiêu chuẩn này quy định hai phương pháp xác định độ bền bám dính của cao su lưu hóa với sợi kim loại trong khối cao su.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7647:2010 ISO 5603:2007 CAO SU LƯU HĨA - XÁC ĐỊNH ĐỘ BÁM DÍNH VỚI SỢI KIM LOẠI Rubber, vulcanized - Determination of adhesion to wire cord Lời nói đầu TCVN 7647:2010 thay cho TCVN 7647:2006 TCVN 7647:2010 hoàn toàn tương đương với ISO 5603:2007 TCVN 7647:2010 Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC45/SC2 Cao su – Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố CAO SU LƯU HĨA - XÁC ĐỊNH ĐỘ BÁM DÍNH VỚI SỢI KIM LOẠI Rubber, vulcanized - Determination of adhesion to wire cord CẢNH BÁO: Những người sử dụng tiêu chuẩn phải có kinh nghiệm làm việc phòng thí nghiệm thông thường Tiêu chuẩn không đề cập đến tất vấn đề an toàn liên quan sử dụng Người sử dụng tiêu chuẩn phải có trách nhiệm thiết lập biện pháp an toàn bảo vệ sức khỏe phù hợp với quy định pháp lý hành LƯU Ý: Các quy trình định quy định tiêu chuẩn liên quan đến việc sử dụng tạo thành chất, phát sinh chất thải, gây nguy hại mơi trường cục Tham mưu tài liệu thích hợp xử lý thải bỏ cách an toàn sau sử dụng Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định hai phương pháp xác định độ bền bám dính cao su lưu hóa với sợi kim loại khối cao su Hai phương pháp không thiết đưa kết Các phương pháp chủ yếu áp dụng cho mẫu thử chuẩn bị phòng thử nghiệm điều kiện chuẩn sử dụng để triển khai, kiểm soát vật liệu quy trình sản xuất sản phẩm có gia cường sợi kim loại CHÚ THÍCH Các phương pháp áp dụng sợi đơn, ví dụ sợi gót lốp Phương pháp giảm phụ thuộc độ bám dính đo vào mơ đun tính chất độ bền cao su Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 1592 (ISO 23529), Cao su – Quy trình chung để chuẩn bị ổn định mẫu thử cho phép thử vật lý ISO 2393, Rubber test mixes – Preparation, mixing and vulcanization – Equipment and procedures (Hỗn hợp cao su thử nghiệm, Chuẩn bị, luyện lưu hóa – Thiết bị cách tiến hành) ISO 5893:2002, Rubber and plastics test equipment – Tensile, flexural and compression types (constant rate of traverse) – Specification [Thiết bị thử cao su chất dẻo – Loại kéo căng, uốn nén (tốc độ kéo không đổi) – Yêu cầu kỹ thuật] Nguyên tắc Độ bám dính xác định cách đo lực cần thiết để kéo sợi đơn khỏi cao su bao quanh mẫu thử Lực hướng theo chiều dọc trục sợi, dùng đồ gá lắp có lỗ hình tròn vng để đảm bảo đồng ứng suất Các mẫu thử sợi cao su chuẩn bị cách lưu hóa áp suất Trong phương pháp 1, bề mặt cao su gia cường thích hợp Trong phương pháp 2, khơng áp dụng gia cường Vật liệu 4.1 Sợi kim loại, phù hợp với quy định kỹ thuật hệ thống kết dính cần phải nghiên cứu Nếu khơng có quy định kỹ thuật, sử dụng sợi thép mạ đồng có kết cấu x x 0,15 mm + x 0,27 mm kết cấu x x 0,22 mm CHÚ THÍCH Kích thước sợi thép xác định theo đường kính sợi thép số lượng sợi thép thành phần, lõi tâm sợi thép Đối với việc kiểm soát chất lượng sợi kim loại, nên thử nghiệm theo trạng thái nhận được, có nghĩa không làm không làm khô Sợi kim loại cất giữ môi trường khô để ngăn ngừa phá hoại bề mặt điều cần thiết Sự cất giữ thích hợp thực vật chứa kín có chất hút ẩm (ví dụ silica gel, SiO2) Vật chứa nên mở lấy sợi kim loại sau phải đóng lại Sợi kim loại không nhiễm bụi vật liệu hút ẩm 4.2 Hỗn hợp cao su chưa lưu hóa, phù hợp với quy định kỹ thuật hệ thống kết dính cần phải nghiên cứu Cao su phải ln ln cán Nếu lý cao su khơng cán lại, bề mặt phải làm cách lau với dung môi khô Dung môi tốt heptan, dung mơi thích hợp khác dung mơi dầu mỏ có dải chưng cất khoảng 65 C đến 125 C; dung mơi có cặn lắng lớn sau bay mg 100 cm dung môi Trước sử dụng hỗn hợp phải bảo quản nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thử nghiệm (23 2) C (27 2) C Cao su dạng cán có chiều dày thích hợp phải bảo vệ màng polyetylen có màu sẫm 4.3 Vật liệu gia cường, để làm cứng thêm khối cao su Việc áp dụng phương pháp Vật liệu gia cường kim loại mỏng xử lý với chất trợ dính (chiều dày t 0,5 mm) mành kim loại tráng cao su Sợi thích hợp loại có chứa sợi thép với độ cứng uốn cao, ví dụ kết cấu x x 0,30 mm + x 0,38 mm [khi chiều dày t lớn (2,5 0,1) mm] Thiết bị, dụng cụ 5.1 Khn, có khả chế tạo mẫu thử bao bọc nhiều sợi thép đặt cách dọc theo chiều dài mẫu thử Các khuôn khác sử dụng cho hai phương pháp a) Phương pháp Khuôn loại bán tự lựa để đạt gắn kết tối đa cao su xung quanh sợi suốt trình ép, sau trở thành khn có khoang cố định Một loại khuôn phù hợp để tạo mẫu gia cường mành đan sợi thép Hình Khn tạo mẫu thử có chiều dài 310 mm chứa 21 sợi, chấp nhận khn tương tự có số lượng sợi lớn Kích thước khuôn x phụ thuộc vào độ dài bao bọc mẫu thử theo yêu cầu (kích thước khn phù hợp với đường kính sợi kim loại sử dụng, xem 6.2) Khn phải có cặp chèn chặn để có chiều dài bao bọc khác sợi kim loại Kích thước y phải đủ lớn để bao gồm phần cao su dư lúc ép khuôn (xem 6.3.1) Loại khuôn phù hợp khác để tạo mẫu gia cường kim loại từ thép Hình Thiết bị kéo sợi sử dụng với khn Hình trình bày chi tiết số kích thước khn mơ tả chặn thép thay đổi, chặn đáp ứng cho kích thước sợi khác khuôn Hình Cũng chấp nhận khn tạo mẫu thử có kích thước xác tạo lực ép trực tiếp lên cao su, ví dụ sử dụng lò xo thích hợp Nếu cần, khn có vài đặc điểm thích hợp mẫu thử đúc để thuận tiện cho việc định tâm sợi thử nghiệm b) Phương pháp Khuôn mô tả Hình Khn thiết kế để tạo bốn khối thử (mỗi khối có chiều dài 200 mm) với kích thước ưu tiên (xem 6.2), khối chứa 15 sợi thép Khi thử sợi nhỏ 1,7 mm sử dụng không Hình để tạo thành khối, thử sợi có đường kính lớn 1,7 mm khn phải sửa đổi thích hợp Nếu phần ba sợi bị đứt vị trí 12,5 mm phần nằm vùng bao bọc cao su, nên rút ngắn phần bao bọc cách dùng chặn khn thích hợp Có thể chấp nhận khuôn thiết kế để tạo số lượng khối thử khác có kích thước u cầu thừa nhận khuôn thiết kế để tạo khối có chiều dài sợi bao bọc khác 5.2 Máy ép lưu hóa, phải đủ lớn để giữ khn Máy ép lưu hóa phải phù hợp với yêu cầu ISO 2393 có khả tạo lực 100 kN 5.3 Máy thử kéo, phù hợp với yêu cầu loại theo quy định ISO 5893:2002 Máy thử kéo phải có khả trì tốc độ tách kẹp giá trị không đổi dải từ 50 mm/min đến 150 mm/min 5.4 Bộ gá, để giữ mẫu thử máy thử Bộ gá phải có rãnh thích hợp sợi thử gần tới lỗ thử: kích thước lỗ phụ thuộc vào loại mẫu thử (xem 6.2) Bộ gá phải đỡ mặt bên mẫu thử khớp trượt cho phép định tâm xác tải trọng áp dụng (có nghĩa vị trí sợi) lúc thử nghiệm Nếu cần, gá có chi tiết đặc biệt để dễ dàng định tâm sợi thử lỗ thử Các loại gá thích hợp mơ tả Hình 5.5 Kẹp, để kẹp chặt sợi rút máy thử Kẹp loại nêm chèn, khí nén, khí nén/thủy lực cọc, xếp cho lực tác dụng sợi lúc thử vng góc với bề mặt mẫu thử Mẫu thử 6.1 Hình dạng Mẫu thử phải có hình dạng chung Hình 6.2 Kích thước Hai loại mẫu thử quy định phương pháp 1, phụ thuộc vào đường kính sợi kim loại Kích thước mẫu thử phải phù hợp với Bảng Kích thước mẫu thử phương pháp phải phù hợp với Bảng Trong hai phương pháp, sợi có đường kính 0,5 mm 1,7 mm, sợi đường kính nhỏ thể lực bám dính cao, sợi bị đứt với thành phần cao su, sử dụng mẫu thử có hình dạng kích thước h L chia thích hợp Bảng – Kích thước mẫu thử phương pháp Kích thước tính milimét Loại Đường kính sợi, d Chiều dài bao bọc, L Sử dụng Sử dụng Chiều rộng tối thiểu cao su Khoảng cách tối thiểu Đường kính hay đường chéo lỗ thử, h A B thép gia cường kết cấu sợi thép gia cường lớp gia cường, wm sợi, S a a 10,0 10,0 6,0 b 62,5 % L 85 % L 16,0 b 62,5 % L 85 % L 0,5 đến 1,0 1,0 đến 1,7 10,0 6,0 CHÚ THÍCH: a Khoảng cách tối thiểu sợi S đường kính hay đường chéo lỗ thử h xác đến 0,5 mm b chiều rộng lớn ưu tiên sử dụng vải mành thép gia cường Bảng – Kích thước mẫu thử phương pháp Kích thước tính milimét Đường kính sợi, d Chiều dài bao bọc, L Chiều rộng mẫu thử, W Khoảng cách tối thiểu sợi, S Đường kính hay đường chéo lỗ thử, h 0,5 đến 1,7 12,5 12,5 12,5 12,5 6.3 Chuẩn bị 6.3.1 Quy định chung Chuẩn bị tất vật liệu trước bắt đầu làm mẫu thử, cho khn lấp đầy nhanh thời gian thích hợp Người thực phải đeo găng tay lúc chuẩn bị mẫu thử Các sợi, cao su mẫu thử đúc phải nhận biết đầy đủ CHÚ THÍCH: Sử dụng cao su dư khoảng % để mẫu thử hình thành áp suất với dòng chảy cao su tạo thành khối cao su đồng 6.3.2 Phương pháp 6.3.2.1 Đối với mẫu thử nhiều sợi, chuẩn bị sau: a) Cắt hai miếng vật liệu gia cường có kích thước xác để vừa khít khn b) Cắt hai hỗn hợp cao su có kích thước xác để vừa khít khn bên bên sợi: kích thước xác phụ thuộc vào khn sử dụng Mỗi bao gồm mảnh dày, vài mảnh mỏng để tạo thành độ dày xác Lấy màng polyetylen bảo vệ sử dụng lúc lưu giữ ra, cần thiết, làm bề mặt dung môi (xem 4.2) Nếu sử dụng dung môi, để thời gian đủ cho bề mặt khơ hồn tồn c) Các sợi kim loại đủ để chiếm tất vị trí khn Những sợi có chiều dài 300 mm Chỉ chạm vào gần đoạn cuối sợi kim loại không chạm vào vùng đúc cao su Nếu cần, đoạn cuối sợi bao phủ lớp kim xi măng để không bị cọ sờn: vậy, phải phủ hợp kim trước cắt sợi kim loại khỏi cuộn Mặt khác, sử dụng sợi liên tục với khung kéo thích hợp 6.3.2.2 Nếu yêu cầu, gia nhiệt trước khuôn, bao gồm tất phận, đến khoảng 100 C 6.3.3 Phương pháp Quy trình chuẩn bị mẫu thử theo phương pháp 1, ngoại trừ chặn dải gia cường bỏ qua, việc tạo mẫu thử trước lưu hóa thực giá tạo hình đặc biệt giống khn (Hình 4) Các mẫu thử tạo thành chưa lưu hóa phải tháo dỡ cẩn cận khỏi giá tạo hình cách ép phía sau, đặt bình hút ẩm giữ nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thử nghiệm [xem TCVN 1592 (ISO 23529)] lưu hóa Các mẫu thử phải lưu hóa vòng tối đa 12 h 6.3.4 Cả hai phương pháp Đặt khuôn chuẩn bị sẵn vào máy ép gia nhiệt nhiệt độ lưu hóa Để khn nóng lên cho nhiệt độ cao su khoảng 100 C cao su dễ dàng chảy Tạo lực 100 kN trì lực lưu hóa CHÚ THÍCH: Để thiết lập điều kiện cho đạt nhiệt độ cao su 100 C, cần phải thực hiệu chỉnh trước sử dụng cặp nhiệt kẹp vào cao su Có thể cho nước lạnh chạy qua bàn ép thời gian thích hợp, xả lực ép tháo khuôn khỏi máy ép, để khuôn nguội sau tháo khỏi máy ép Dỡ mẫu thử, sử dụng dụng cụ tháo lắp thích hợp, tránh biến dạng mẫu thử Kiểm tra mẫu thử để chắn cao su chảy hoàn toàn dọc theo lỗ sợi cặp khoảng trống thép mẫu thử phương pháp Tách khối thích hợp Cắt tỉa bỏ chiều dài ngắn sợi kim loại sát với bề mặt khối cao su phần thừa hay bavia /mép khối Với mẫu thử theo phương pháp bavia gần sợi khơng cần phải cắt tỉa khơng ảnh hưởng đến quy trình hay kết thử; phương pháp cắt tỉa bavia lưỡi dao cạo hay kéo xén thích hợp cẩn thận không làm hại đến sợi hay thân mẫu thử Mẫu thử phải lưu giữ nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thử nghiệm [xem TCVN 1592 (ISO 23529)] 16 h trước thử nghiệm không quy định thời gian Cách tiến hành Các phép thử phải thực nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thử nghiệm [xem TCVN 1592 (ISO 23529)] trừ có quy định khác Lắp mẫu thử vào máy thử kéo sử dụng gá thích hợp Hình Điều chỉnh mẫu thử cẩn thận cho sợi kim loại nằm tâm lỗ, đảm bảo lực kéo phân bố quanh chu vi sợi dây (xem Hình 8) Việc định tâm thực thuận lợi nhờ chi tiết canh hàng đề cập 5.1 a) 5.4 Kẹp sợi cần thử má kẹp di động Đặt tải cách dịch chuyển má kẹp khỏi gá với tốc độ không đổi, từ 50 mm/min đến 150 mm/min, mẫu đứt hỏng Ghi lại lực lớn Lặp lại quy trình sợi lại mẫu thử: phải thử 10 sợi Biểu thị kết Đối với sợi thử, tính độ bền kết dính cách chia lực lớn theo chiều dài đưa vào mẫu thử, biểu thị kết niutơn milimét kiloniutơn mét xác đến số nguyên Xác định giá trị trung bình độ lệch chuẩn điều kiện thử Kiểm tra mẫu thử bị hỏng yêu cầu thể phá hủy cao su ký hiệu khác sau: R biểu thị phá hủy cao su; M biểu thị phát hủy xảy mặt tương tác cao su sợi làm lộ bề mặt sợi kim loại trần Ký hiệu R M biểu thị phần trăm, kết biểu thị dạng “phần trăm bao phủ” với bước nhảy 25 % VÍ DỤ: 25 R/75 M có nghĩa 75 % bề mặt sợi nhìn thấy Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thông tin sau: a) Mô tả nhận biết mẫu thử, bao gồm 1) mô tả nhận biết sợi kim loại; 2) mô tả nhận biết hỗn hợp cao su; 3) dung môi sử dụng để lau bề mặt cao su (xem 4.2); b) viện dẫn tiêu chuẩn này; c) phương pháp sử dụng (1 hay 2); d) chi tiết điều kiện thử, bao gồm 1) thời gian, nhiệt độ ngày lưu hóa, 2) nhiệt độ độ ẩm sử dụng để ổn định mẫu thử nghiệm; e) kết đơn vị biểu thị, bao gồm 1) số lượng sợi thử, 2) kết thử riêng rẽ, 3) giá trị trung bình độ lệch chuẩn, f) thao tác khác với quy định tiêu chuẩn này; g) ngày tháng thử nghiệm CHÚ DẪN Dụng cụ tháo lắp Thanh chặn Nắp tự lựa Cặp chặn thép Khớp trượt Thanh chặn Sợi thép Hình – Sơ đồ xếp khuôn bán tự lựa (mở) dụng cụ tháo lắp cho phương pháp CHÚ DẪN Tấm kim loại gia cường (chiều dày t) Chốt định vị Máng định hình/thanh chặn Khung căng sợi Nắp Dụng cụ tháo lắp a Cạnh bên Chi tiết mặt cắt ngang đường rãnh (kích thước a, xem Hình 3) Hình – Sơ đồ xếp khn bán tự lựa (đóng) dụng cụ tháo lắp cho phương pháp a) Thanh chặn cho khn Hình Đường kính sợi Chi tiết d a b c e a = b – c chiều rộng rãnh 0,5 ≤ d < 0,7 0,7 0,02 9,85 0,2 9,15 0,02 3,15 0,02 b 0,7 ≤ d < 1,0 1,0 0,02 10,0 0,2 9,0 0,02 3,0 0,02 2e + a = w + 2t = W 1,0 ≤ d < 1,4 1,4 0,02 10,2 0,2 8,8 0,02 2,8 0,02 e 1,4 ≤ d < 1,7 1,8 0,02 10,4 0,2 8,6 0,02 2,6 0,02 chiều sâu rãnh = 21 – (b + 8) = 13 - b b) Máng định hình/thanh chặn cho khn Hình CHÚ DẪN Đường rạch kim loại gia cường (chiều dày t) Nắp Sợi Máng/thanh chặn Thân khn Cao su Hình – Chi tiết chặn sử dụng hai loại khuôn bán tự lựa cho phương pháp CHÚ DẪN 15 rãnh rộng (1,8 0,1) mm Số nhận dạng CHÚ THÍCH 1: Vật liệu – thép nhẹ Có thể mạ crom sáng CHÚ THÍCH 2: Kích thước có dấu (*) sửa đổi để thích hợp với kẹp thử Dung sai Kích thước Góc 0,2 Hình – Khn cho phương pháp Kích thước tính milimét CHÚ THÍCH 1: Vật liệu - thép nhẹ CHÚ THÍCH 2: Số lượng u cầu: CHÚ THÍCH 3: Kích thước có dấu (*) sửa đổi để thích hợp với khn Hình – Khn phương pháp b) Bộ gá cho thử nghiệm lỗ vuông, thể cách bố trí thử nghiệm CHÚ DẪN Khớp với má kẹp thứ máy thử kéo Phù hợp với kích thước L Lỗ ngang khơng bắt buộc với dấu định tâm Phù hợp với chiều rộng mẫu W Lỗ trượt (đường kính h) Mẫu thử Hinh – Bộ gá điển hình a) Phương pháp Khớp với má kẹp thứ hai máy thử kéo b) phương pháp CHÚ DẪN Cao su Sợi kim loại Dải gia cường kim loại kết cấu sợi thép Hình – Mẫu thử CHÚ DẪN Mẫu thử Lỗ ngang tùy chọn Đường tâm tùy chọn Sợi kim loại Khớp với má kẹp thứ máy thử kéo Kẹp sợi để lắp kẹp thứ hai CHÚ THÍCH: Có thể bố trí đảo ngược cần Hình – Cách xếp phép thử (lỗ tròn) ... nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thử nghiệm [xem TCVN 1592 (ISO 23529)] 16 h trước thử nghiệm không quy định thời gian Cách tiến hành Các phép thử phải thực nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thử nghiệm [xem TCVN. .. giữ nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thử nghiệm [xem TCVN 1592 (ISO 23529)] lưu hóa Các mẫu thử phải lưu hóa vòng tối đa 12 h 6.3.4 Cả hai phương pháp Đặt khuôn chuẩn bị sẵn vào máy ép gia nhiệt nhiệt... 12,5 12,5 12,5 6.3 Chuẩn bị 6.3.1 Quy định chung Chuẩn bị tất vật liệu trước bắt đầu làm mẫu thử, cho khn lấp đầy nhanh thời gian thích hợp Người thực phải đeo găng tay lúc chuẩn bị mẫu thử Các