Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12419:2018 về Cao su lưu hóa - Vật liệu chèn khe định hình

• Số hiệu: TCVN12419:2018
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2018

Nhóm độ cứng	40	50	60	70	80
Dải IRHD	35 < IRHD ≤ 45	45 < IRHD ≤ 55	55 < IRHD ≤ 65	65 < IRHD ≤ 75	75 < IRHD ≤ 85

5  Các mẫu thử và nhiệt độ thử nghiệm

5.1 Trừ khi được quy định khác, các mẫu thử phải được cắt từ sản phẩm hoàn thiện bằng phương pháp quy định trong TCVN 1592 (ISO 23529). Nếu các mẫu thử quy định trong phương pháp thử cụ thể không thể được chuẩn bị từ các tấm hoàn thiện thì chúng phải được lấy từ các tấm thử đúc có các kích thước phù hợp, được chế tạo từ cùng lô vật liệu dùng làm vật liệu chèn khe và lưu hóa dưới các điều kiện giống với các điều kiện sử dụng trong sản xuất.

5.2  Trừ khi được quy định khác, thử nghiệm phải được thực hiện tại nhiệt độ phòng thử nghiệm tiêu chuẩn theo TCVN 1592 (ISO 23529).

6  Các yêu cầu

6.1  Quy định chung

6.1.1  Các vật liệu chèn khe phải được làm từ cao su bền với ôzôn (xem 6.11) và độ bền ôzôn không được phụ thuộc chỉ trên bề mặt bảo vệ, do bề mặt có thể bị loại bỏ do mài mòn, chất tẩy rửa hoặc các phương pháp khác.

6.1.2  Vật liệu phải có màu đen.

6.2  Dung sai kích thước

Các kích thước phải được xác định theo ISO 3302-1 và kết quả phải phù hợp với nhóm E1 hoặc E2 như được định nghĩa trong ISO 3302-1:1996.

...

...

...

Sai hỏng và khuyết tật phải được xác định bằng kiểm tra trực quan. Các bề mặt của các vật liệu định hình phải không có các khuyết tật trên bề mặt hoặc không đồng đều, vì những vấn đề này ảnh hưởng đến chức năng hoạt động đúng của chúng.

6.4  Độ cứng

6.4.1  Độ cứng phải được xác định theo TCVN 9810:2013 (ISO 48:2010), phương pháp M. Kết quả phải phù hợp với giá trị thích hợp nêu trong Bảng 2, dòng 1.1.

6.4.2  Ngoài ra, thực hiện năm phép đo ở các điểm phân bố ngẫu nhiên trên độ dài 5 m của vật liệu chèn khe định hình. Sự chênh lệch giữa độ cứng tối thiểu và tối đa không được lớn hơn 5 IRHD. Mỗi giá trị phải nằm trong phạm vi dải được quy định cho nhóm độ cứng thích hợp (xem Bảng 2, dòng 1.2).

Bảng 2 - Các yêu cầu đối với vật liệu chèn khe định hình

Dòng số

Tính chất

Đơn vị

Điều

...

...

...

40

50

60

70

80

1.1

Độ cứng

IRHD

6.4

...

...

...

45 < IRHD ≤ 55

55 < IRHD ≤ 65

65 < IRHD ≤ 75

75 < IRHD ≤ 85

1.2

Dung sai độ cứng

IRHD

6.4

≤ 5

...

...

...

Độ bền kéo

MPa

6.5

≥ 9

3

Độ giãn dài khi đứt

%

6.5

≥ 400

...

...

...

≥ 300

≥ 200

≥ 125

4

Biến dạng dư sau khi nén,  h

6.6

...

...

...

%

6.6.2

≤ 20

≤ 60

- tại -25 °C

6.6.3

5

Già hóa tăng tốc trong không khí, h tại 100 °C

...

...

...

6.7

- sự thay đổi về độ cứng, các giới hạn tối đa

IRHD

...

...

...

± 5

- sự thay đổi về độ bền kéo, các giới hạn tối đa

%

...

...

...

- sự thay đổi về độ giãn dài khi đứt, các giới hạn tối đa

%

- 30/+10

...

...

...

6

Sụ hồi phục ứng suất khi nén, 100 ngày tại 50 °C

%

6.8

50

55

7

Sự hồi phục ở các nhiệt độ thấp và cao

...

...

...

tại -25 °C^a

%

≥ 65

...

...

...

tại +70 °C

≥ 80

8

...

...

...

IRHD

6.10

tối đa +15

tối đa +10

9

Độ bền ôzôn

6.11

Không rạn nứt

...

...

...

Ảnh hưởng của nước (thay đổi thể tích sau  h)

%

6.12

0/+5

11

Bảo vệ chống giãn quá mức - độ giãn dài tại điểm sợi bắt đầu có tác động

- độ giãn dài tại lực kéo 300 N

- lực kéo tại điểm sợi đứt

%

...

...

...

≤ 2

%

...

...

...

N

≥ 300

...

...

...

Thử nghiệm vận hành tại thời tiết lạnh; lực nén tối thiểu

kN/m

6.14

≥ 0,03

^a Thử nghiệm tại nhiệt độ thấp là tùy chọn.

6.5  Độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt

6.5.1  Các thử nghiệm này phải được thực hiện trên các mẫu thử từ sản phẩm đã loại bỏ vật liệu dệt, bằng cách sử dụng kỹ thuật được quy định trong TCVN 1592 (ISO 23529), khi thích hợp.

6.5.2  Độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt phải được xác định theo TCVN 4509 (ISO 37), tốt nhất là bằng cách sử dụng các mẫu thử hình quả tạ kiểu 2. Độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt phải phù hợp với các giá trị thích hợp nêu trong Bảng 2, các dòng 2 và 3.

6.6  Biến dạng dư sau khi nén trong không khí

...

...

...

Nếu mẫu thử được lấy từ vật liệu chèn khe, phép đo phải được thực hiện càng nhiều càng tốt theo hướng nén cùa vật liệu chèn khe trong khi vận hành.

6.6.2  Biến dạng dư sau khi nén tại nhiệt độ nâng cao

6.6.2.1  Biến dạng dư sau khi nén sau h tại 70 °C phải được xác định theo TCVN 5320-1 (ISO 815-1) bằng cách sử dụng mẫu thử kiểu B. Tuy nhiên, khi mặt cắt ngang quá bé để cho phép các mẫu thử kiểu B được lấy từ sản phẩm, biến dạng dư sau khi kéo ở độ giãn dài không đổi phải được xác định bằng cách sử dụng phương pháp được quy định trong TCVN 10531 (ISO 2285) ở biến dạng 50 %. Phải thực hiện cùng thời gian và nhiệt độ giống như thời gian và nhiệt độ đối với biến dạng dư sau khi nén.

6.6.2.2  Biến dạng dư sau khi nén tại 70 °C phải phù hợp với giá trị thích hợp nêu trong Bảng 2, dòng 4. Nếu biến dạng dư sau khi kéo được xác định, nó cũng phải đáp ứng yêu cầu tương tự.

6.6.3  Biến dạng dư sau khi nén tại nhiệt độ thấp

6.6.3.1  Biến dạng dư sau khi nén sau h tại nhiệt độ thấp (-25 °C) phải được xác định theo TCVN 5320-1 (ISO 815-1) bằng cách sử dụng mẫu thử kiểu B. Tuy nhiên, khi mặt cắt ngang quá nhỏ để cho phép các mẫu thử kiểu B được lấy từ sản phẩm, biến dạng dư sau khi kéo ở độ giãn dài không đổi phải được xác định bằng cách sử dụng phương pháp được quy định trong TCVN 10531 (ISO 2285) ở biến dạng 50 %. Phải thực hiện cùng thời gian và nhiệt độ giống như thời gian và nhiệt độ đối với biến dạng dư sau khi nén.

6.6.3.2  Biến dạng dư sau khi nén ở -25 °C phải phù hợp với giá trị thích hợp được nêu trong Bảng 2, dòng 4. Nếu biến dạng dư sau khi kéo được xác định, nó cũng phải đáp ứng yêu cầu như trong bảng.

6.7  Già hóa tăng tốc trong không khí

Sau khi già hóa các mẫu thử trong không khí trong thời gian h tại 100 °C bằng phương pháp được quy định trong TCVN 2229 (ISO 188), những thay đổi về độ cứng, độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt phải trong phạm vi các giới hạn thích hợp được nêu trong Bảng 2, dòng 5.

...

...

...

Sự hồi phục ứng suất phải được xác định bằng phương pháp B của ISO 3384:2005, bằng cách sử dụng các mẫu thử hình trụ sau khi ổn định cơ và nhiệt.

Nếu mẫu thử được lấy từ vật liệu chèn khe, phép đo phải được thực hiện càng nhiều càng tốt theo hướng nén của vật liệu chèn khe trong khi vận hành.

Sự hồi phục ứng suất sau 100 ngày ở 50 °C phải phù hợp với giá trị thích hợp được nêu trong Bảng 2, dòng 6.

6.9  Sự hồi phục tại các nhiệt độ thấp và cao

Sự hồi phục ở các nhiệt độ thấp và cao phải được xác định phù hợp với Phụ lục A. Sự hồi phục ở các nhiệt độ thấp và cao phải phù hợp với các giá trị thích hợp nêu trong Bảng 2, dòng 7.

6.10  Thay đổi về độ cứng tại nhiệt độ thấp

Yêu cầu nhiệt độ thấp này là tùy chọn trong trường hợp sử dụng ở các nước nhiệt đới.

Khi thích hợp, thay đổi về độ cứng tại nhiệt độ tháp phải được xác định phù hợp với phương pháp được quy định trong ISO 3387. Mức tăng về độ cứng, sau h ở -10 °C, khi được so với độ cứng ở -10 °C phải phù hợp với giá trị thích hợp nêu trong Bảng 2, dòng 8.

6.11  Độ bền ôzôn

...

...

...

- nồng độ ôzôn: (50 ± 5) pphm;

- nhiệt độ: (40 ± 1) °C;

- thời gian ổn định trong trạng thái biến dạng: (72 ± 2) h;

- thời gian phơi nhiễm: (96 ± 1) h;

- độ giãn dài đối với độ cứng 35 < IRHD ≤ 75: (20 ± 2) %:

- độ giãn dài đối với độ cứng 75 < IRHD ≤ 85: (15 + 2) %;

- độ ẩm tương đối tiêu chuẩn theo TCVN 1592 (ISO 23529).

6.11.2  Độ bền ôzôn phải đáp ứng yêu cầu được nêu trong Bảng 2, dòng 9.

6.12  Ảnh hưởng của nước

...

...

...

6.12.2  Sự thay đổi về thể tích phải trong phạm vi các giới hạn được nêu trong Bảng 2, dòng 10.

6.13  Bảo vệ chống giãn quá mức

6.13.1  Thử nghiệm này áp dụng cho vật liệu chèn khe định hình được thiết kế gia cường bằng sợi thủy tinh để ngăn ngừa vật liệu chèn khe bị giãn quá mức trong quá trình lắp đặt.

6.13.2  Hiệu quả của sự bảo vệ chống giãn quá mức phải được xác định như sau.

Lấy từ vật liệu chèn khe một mẫu thử có độ dài 1 000 mm và lắp nó giữa hai kẹp sao cho độ dài tự do giữa các kẹp là 500 mm tại nhiệt độ phòng thử nghiệm tiêu chuẩn (xem TCVN 1592 (ISO 23529)). Kéo dài mẫu thử ở tốc độ 50 mm/min cho đến khi sợi thủy tinh đứt. Độ giãn dài của sợi tại thời điểm sợi bắt đầu có tác động (tức khi độ dốc của đường cong lực/độ giãn thay đổi), độ giãn dài ở 300 N và lực kéo khi đứt được xác định (xem Hình 1).

CHÚ DẪN:

X Độ giãn dài, tính theo phần trăm

Y Lực kéo, tính bằng Newton

...

...

...

^b Độ giãn dài ở điểm khi sợi bắt đầu có tác dụng.

^c Độ giãn dài ở 300 N.

Hình 1 - Ví dụ về đường cong lực/độ giãn dài

6.13.3  Độ giãn dài ở điểm khi sợi bắt đầu có tác dụng. Độ giãn dài ở 300 N và lực kéo tại thời điểm sợi đứt phải phù hợp với các giá trị thích hợp được nêu trong Bảng 2, dòng 11.

6.14  Thử nghiệm vận hành ở thời tiết lạnh

6.14.1  Khi vật liệu chèn khe được dự định để sử dụng ở những nơi khí hậu lạnh mà ở đó nhiệt độ có thể xuống dưới -25 °C, lực nén tối thiểu trong quá trình nén/giãn và chu trình nhiệt độ đồng thời phải được xác định phù hợp với Phụ lục B.

6.14.2  Lực nén phải phù hợp với giá trị thích hợp được nêu trong Bảng 2, dòng 12.

6.14.3 Do chiều rộng của các khe nối thay đổi theo nhiệt độ, vật liệu chèn khe phải đủ linh hoạt để bù vào những thay đổi về kích cỡ trên một dải nhiệt độ rộng, gồm cả các nhiệt độ thấp tới - 30 °C. Trong bối cảnh này, phải đặc biệt chú ý đến các ứng suất cơ học theo chu kỳ và đến biến dạng dư sau khi nén của vật liệu.

7  Ghi nhãn và bảo quản

...

...

...

- tên của nhà sản xuất và địa chỉ;

- độ rộng danh nghĩa của khe nối;

- số nhận dạng của vật liệu chèn khe;

- số nhận dạng của hỗn hợp cao su được sử dụng trong sản xuất;

- nhóm độ cứng;

- ngày sản xuất;

- viện dẫn tiêu chuẩn này (nghĩa là: TCVN 12419:2018 (ISO 4635:2011); hướng dẫn bảo quản và thải bỏ.

7.2  Ở tất cả các giai đoạn giữa sản xuất và sử dụng, các vật liệu chèn khe phải được bảo quản phù hợp với những khuyến nghị nêu trong TCVN 4868 (ISO 2230).

...

...

...

(quy định)

Sự hồi phục ở các nhiệt độ thấp và cao

A.1  Nguyên tắc

Các mẫu thử lấy từ vật liệu chèn khe định hình được nén giữa hai tấm song song trong thời gian xác định tại nhiệt độ thấp hoặc cao. Sau khi nhả, mức hồi phục được xác định.

CHÚ THÍCH: Quy trình này là thử nghiệm nhanh để kiểm tra chất lượng của miếng đệm trong trường hợp khe nối mở ra trong khi vận hành. Thử nghiệm phục hồi ứng suất (xem 6.8) được sử dụng để kiểm tra ứng xử dài hạn của miếng đệm.

A.2  Thiết bị và các vật liệu

A.2.1  Máy thử nghiệm nén, đáp ứng các yêu cầu của ISO 5893, với hai tấm phẳng song song có độ bóng cao được chế tạo từ thép mạ crom hoặc thép không gỉ hoặc vật liệu chống gỉ khác. Các tấm nén phải phẳng trong phạm vi 0,01 mm.

A.2.2  Tấm chêm bằng thép không gỉ, để điều chỉnh khoảng cách giữa các tấm nén sao cho tương ứng với độ rộng của khe nối thông thường tại vị trí sử dụng vật liệu chèn khe.

A.2.3  Thiết bị đo, để đo các kích thước của mẫu thử.

...

...

...

A.3  Cách tiến hành

A.3.1  Ở mỗi nhiệt độ thử nghiệm, ba đoạn vật liệu chèn khe, mỗi đoạn dài 125 mm, phải được nén trong máy thử nghiệm đến độ rộng thông thường của khe nối tại vị trí sử dụng bằng cách dùng miếng chêm bằng thép không gỉ.

Đối với thử nghiệm tại nhiệt độ -25 °C, giữ các mẫu thử được nén trong máy thử nghiệm nén tại nhiệt độ -25 °C trong thời gian 24 h ± 15 min và sau đó lấy chúng ra khỏi máy và để chúng tại nhiệt độ -25 °C ở trạng thái không chịu áp trong thời gian 1 h ± 5 min.

Đối với thử nghiệm tại nhiệt độ 70 °C, giữ các mẫu thử được nén trong máy thử nghiệm nén ở 70 °C trong thời gian 72 h ± 15 min và sau đó lấy chúng ra khỏi máy thử nghiệm nén và để chúng tại nhiệt độ phòng thử nghiệm tiêu chuẩn ở trạng thái không chịu áp trong thời gian 1 h ± 5 min.

A.3.2  Sau các giai đoạn này, đo độ rộng của mẫu thử đã hồi phục bằng cách sử dụng thiết bị đo.

A.4  Tính và biểu thị kết quả

Tính mức hồi phục như sau:

Sự hồi phục (%) = (Độ rộng của đoạn đã hồi phục/độ rộng ban đầu đoạn) x 100

...

...

...

(quy định)

Thử nghiệm vận hành ở thời tiết lạnh

B.1 Tổng quan

Mục đích của thử nghiệm này là để đo khả năng duy trì các tính chất đàn hồi ở các nhiệt độ thấp của vật liệu chèn khe định hình.

B.2  Thiết bị, dụng cụ

Thử nghiệm phải được thực hiện trong khoang điều hòa (xem Hình B.1) có khả năng điều chỉnh nhiệt độ giữa +30 °C và -30 °C với độ chính xác ± 2 °C.

Giàn thử nghiệm kéo và nén phải được lắp vào bên trong hốc, với ít nhất ba cặp tấm đề cho phép thử nghiệm đồng thời ba mẫu thử. Các đầu tấm phải được cấu thành từ các tấm thép không gỉ song song, phẳng, có độ bóng cao, và các mẫu thử được nén giữa các tấm đó. Tấm phải đủ cứng để chịu được áp lực mà không bị uốn cong và đủ rộng để đảm bảo rằng mẫu thử được nén nằm trong phạm vi khu vực của tấm.

Giàn thử nghiệm phải được truyền động bằng động cơ không bị trượt hoặc khoảng chạy chết đáng kể, cho tốc độ dịch chuyển không đổi. Tốc độ dịch chuyển phải là 0,60 mm/h ± 10 %. Ba cảm biến tải trọng nối với thiết bị thu nhận dữ liệu điện tử phải được sử dụng để đo và ghi lại lực nén với độ chính xác là ± 2 % lực nén tối thiểu áp dụng cho mỗi hệ thống.

...

...

...

1 khoang điều hòa có khả năng điều chỉnh nhiệt độ giữa +30 °C và -30 °C

2 các cảm biến tải trọng được nối với thiết bị thu nhận dữ liệu điện tử để đo và ghi lại lực nén

3 tấm cố định

4 tấm chuyển dịch

5 mẫu thử

Hình B.1 - Sơ đồ thể hiện nguyên lý của thiết bị thử nghiệm

B.3  Các mẫu thử

Đối với mỗi thử nghiệm, cắt ít nhất ba mẫu thử từ vật liệu chèn khe định hình. Độ dài ưu tiên cho các mẫu thử là (70 ± 1) mm hoặc (100 ± 1) mm.

B.4  Cách tiến hành

...

...

...

B.4.1.1  Đặt các mẫu thử giữa các tấm theo hướng nén của miếng đệm trong khi vận hành và nén chúng đến độ rộng danh nghĩa của khe nối theo quy định đối với sản phẩm của nhà sản xuất (ví dụ 8 mm) ± 2 %.

B.4.1.2  Đặt hệ ống vào tủ sấy đang vận hành tại nhiệt độ (70 ± 1) °C và già hóa các mẫu thử trong thời gian 30 ngày.

B.4.1.3  Sau khi già hóa, bắt đầu thử nghiệm tại nhiệt độ (11 ± 1) °C, với khe hở giữa các tám bằng độ rộng danh nghĩa của khe nối.

B.4.1.4  Tiến hành trình tự các chu trình nén/giãn, đồng thời thay đổi nhiệt độ. Bắt đầu bằng cách nén các mẫu thử và gia tăng nhiệt độ, đồng bộ hóa sự dịch chuyển của các tấm với sự tăng nhiệt độ, sao cho đạt được độ rộng bằng 80 % độ rộng danh nghĩa tại nhiệt độ tối đa là +25 °C. Sau đó cho các mẫu thử giãn ra và giảm nhiệt độ, một lần nữa lại đồng bộ hóa sự dịch chuyển của các tấm và sự giảm về nhiệt độ, sao cho đạt được độ rộng tối đa bằng 150 % độ rộng danh nghĩa tại nhiệt độ tối thiểu là -25°C. Sau đó lại nén các mẫu thử và tăng nhiệt độ để đưa các mẫu thử trở về độ rộng ban đầu của chúng và nhiệt độ trở lại 11 °C. Một chu trình trọn vẹn phải kéo dài 24 h. Tiến hành ba chu trình như vậy.

VÍ DỤ: Nếu độ rộng danh nghĩa của khe nối là 8 mm, độ rộng tối thiểu phải là 6,4 mm và độ rộng tối đa 12 mm. Tốc độ biến dạng phải được chọn sao cho tổng thay đổi về độ rộng bằng 5,6 mm có thể được tạo ra trong thời gian 12 h. Do vậy đó phải là 5,6 mm/12 h, tức 0,47 mm/h. Dung sai thích hợp đối với tốc độ này là ±10 %.

B.4.1.5  Mức nén của khe nối được tính là sự thay đổi về độ rộng của khe nối, ∆d, chia cho độ rộng danh nghĩa của khe nối, d₀, biểu thị bằng phần trăm, theo công thức:

Đồ thị nén/giản của khe nối phụ thuộc vào nhiệt độ cho một chu trình hoàn chỉnh được thể hiện trên Hình B.2.

B.4.2  Tính và trình bày kết quả

...

...

...

B.4.2.2  Đối với mỗi mẫu thử xác định lực nén tối thiểu (nghĩa là lực ở -25 °C) cho cả ba chu trình.

B.4.2.3  Kết quả thử nghiệm là giá trị thấp nhất xác định được của các lực nén tối thiểu.

B.4.3  Độ chụm

Dữ liệu về độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp thử hiện chưa có, nhưng sẽ được bổ sung khi chúng sẵn có.

CHÚ DẪN:

X thời gian, tính bằng giờ

Y1 mức nén của khe nối (xem B.4.1.5)

Y2 nhiệt độ, tính bằng °C

...

...

...

^b Nhiệt độ phụ thuộc vào thời gian.

^c Độ rộng danh nghĩa của khe nối (được lấy khi thay đổi độ rộng = 0).

^d Các tấm đóng (khe nối được nén).

^e Các tấm mở (khe nối được cho giãn ra).

Hình B.2 - Chu trình thử nghiệm

Mục lục

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

...

...

...

4  Phân loại

5  Các mẫu thử và nhiệt độ thử nghiệm

6  Các yêu cầu

6.1  Quy định chung

6.2  Dung sai kích thước

6.3  Sai hỏng và khuyết tật

6.4  Độ cứng

6.5  Độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt

6.6  Biến dạng dư sau khi nén trong không khí

...

...

...

6.8  Sự hồi phục ứng suất khi nén

6.9  Sự hồi phục tại các nhiệt độ thấp và cao

6.10  Thay đổi về độ cứng tại nhiệt độ thấp

6.11  Độ bền ôzôn

6.12  Ảnh hưởng của nước

6.13  Bảo vệ chống giãn quá mức

6.14  Thử nghiệm vận hành ở thời tiết lạnh

7  Ghi nhãn và bảo quản

Phụ lục A (quy định) Sự hồi phục ở các nhiệt độ thấp và cao

...

...

...