一、硬度测试的意义
硅橡胶制品在长期使用中,因热氧老化、紫外辐射或化学介质侵蚀,分子链可能发生交联或断裂,表现为硬度升高(变脆)或下降(变软)。硬度变化是判断硅橡胶老化状态、评估使用寿命的重要量化指标,尤其适用于密封件、线缆护套、医疗导管等对弹性保持能力有严格要求的应用场景。
二、硬度测试的标准方法
硅橡胶硬度测试依据 ISO 48-4(橡胶硬度测试—压痕硬度法)或 ASTM D2240(橡胶性能标准试验方法—硬度计硬度)执行。硅橡胶通常选用 Shore A 硬度计(适用于中等硬度材料)或 Shore OO(适用于超软硅胶)。
测试原理为:将规定形状的压针在标准弹簧力作用下压入试样表面,测量压入深度,以 0~100 的数值表示硬度,数值越高表示材料越硬。
三、老化条件的规定
硅橡胶老化前后的硬度对比测试必须在相同的环境条件下进行。常用的老化条件包括:热空气老化,按 GB/T 3512 / ISO 188 在热老化箱中于 70°C、150°C 或 200°C 等温度下老化 24h、72h、168h、336h、672h 等周期;紫外老化(可选),按 ISO 4892-2 使用 UVA-340 灯管在标准辐照度下暴露指定的时间;以及盐水/化学品老化,将试样浸泡在 3.5% NaCl 溶液或指定化学介质中,在恒温下浸泡。
四、试样制备与状态调节
硬度测试试样为圆柱体或圆片,厚度≥6mm,表面平整、无气泡、无缺陷。试样在老化前须在标准温湿度条件下状态调节至少 16 小时。
对于老化前后的对比测试,须使用同一批次、相同尺寸的试样。通常老化前留样 3~5 个,老化后使用同等数量的试样。若必须在同一试样上进行老化前后测试,须标记测试点位置,确保两次测试位置一致。
五、老化前后的测试步骤
在老化前,对状态调节后的试样在 3~5 个不同位置测量硬度值,记录算术平均值作为初始硬度。将试样放入老化箱或暴露装置中,按规定的老化条件进行处理。老化结束后,取出试样在标准温湿度条件下恢复 1~2 小时(热空气老化后须充分冷却)再进行测量。在相同位置(或同批次试样相同区域)测量硬度值,记录算术平均值作为老化后硬度。
六、硬度变化的判定与报告
硬度变化以差值表示,正值表示变硬,负值表示变软。报告的完整内容包括:老化前和老化后的硬度值、硬度差值、老化条件(温度、时间、介质、紫外辐照度)、测试日期、试样批号和硬度计型号。


