遇水膨胀橡胶体积膨胀率检测 反复浸水试验

遇水膨胀橡胶的体积膨胀率检测及反复浸水试验是评估其遇水膨胀能力和耐久性的关键步骤，以下是具体检测方法及要点：

一、体积膨胀率检测方法

1. 静态浸泡法

• 温度：常温（23±5）℃蒸馏水。

• 时间：普通型橡胶浸泡72小时，缓膨型可延长至120小时。

• 试样制备：将遇水膨胀橡胶裁切成标准尺寸（如20mm×20mm×2mm长方体或直径18mm×高10mm圆柱体），数量至少3个。

• 浸泡条件：

• 测量步骤：

• 计算公式：

1. 浸泡前：测量试样在空气中的质量（M₁）和蒸馏水中的质量（m₁）。

2. 浸泡后：取出试样，用滤纸吸干表面水分，测量空气中质量（M₂）和蒸馏水中质量（m₂）。

V=(M1−m1)(M1−m1)−(M2−m2)×

V=M1M2−M1×（若忽略水的浮力修正）

• 结果判定：取3个试样的平均值，膨胀率需符合产品标准（如≥150%或≥300%）。

1. 量筒排水法

• 试样制备：将橡胶制成圆柱体（直径18mm×高10mm）。

• 步骤：

• 计算公式：

1. 向量筒注入10mL蒸馏水，放入试样，记录液面上升体积（初始体积V₀）。

2. 继续注水至50mL，浸泡120小时后读取Zui终体积V₁。

V=V0V1×

• 适用场景：适用于快速初步筛选或现场检测。

二、反复浸水试验方法

目的：模拟橡胶在多次干湿循环中的性能衰减，评估其耐久性。
标准依据：GB/T 18173.3-2014《高分子防水材料 第3部分：遇水膨胀橡胶》。
试验步骤：

1. 初始浸泡：

• 将试样在（23±5）℃蒸馏水中浸泡16小时（首次浸泡时间可能为24小时，依标准而定）。

• 取出后用滤纸吸干表面水分，记录质量及尺寸。

2. 干燥处理：

• 将试样置于（70±2）℃干燥箱中烘干8小时，至恒重。

3. 循环浸水：

• 重复“浸泡16小时→烘干8小时”步骤，共完成4-5个循环周期。

4. 性能测试：

• 每个循环结束后，测试试样的拉伸强度、拉断伸长率及体积膨胀率。

• 观察外观变化（如开裂、变形、膨胀不均等）。

关键参数：

• 浸泡温度：常温（23±5）℃，避免高温加速老化。

• 干燥温度：70℃，模拟实际工程中的高温环境。

• 循环次数：4-5次，覆盖材料使用周期内的典型干湿交替场景。

三、检测结果分析与应用

1. 体积膨胀率意义：

• 反映橡胶的吸水膨胀能力，直接影响密封效果。

• 膨胀率过低可能导致密封失效，过高可能引发结构应力集中。

2. 反复浸水试验意义：

• 评估橡胶在长期使用中的性能稳定性，避免因反复膨胀收缩导致开裂或失效。

• 拉伸强度和拉断伸长率下降超过30%时，需警惕材料老化风险。

3. 工程应用建议：

• 根据使用环境选择膨胀率等级（如普通型150%-300%，缓膨型＞300%）。

• 在高温高湿地区，优先选用耐反复浸水性能优异的产品。