膠氈測試：關鍵性能評估方法與標準

引言
膠氈作為一種重要的工業材料，廣泛應用于密封、減震、絕緣、防護等諸多領域。其性能的優劣直接關系到最終產品的可靠性、安全性和使用壽命。因此，對膠氈進行系統、科學的測試，準確評估其各項關鍵性能指標至關重要。本指南旨在概述膠氈材料的主要測試項目、標準方法及其意義。

### 一、 物理性能測試

1. 厚度測量：

   • 方法： 使用符合標準（如 ISO 23529, ASTM D3767）的精密測厚儀，在規定的壓力下，于樣品多個點進行測量。
   • 意義： 厚度是膠氈最基本也是最重要的尺寸參數，直接影響其彈性、壓縮性、密封效果及后續加工（如沖切）。均勻性是關鍵指標。

2. 密度測定：

   • 方法： 通常采用幾何法（測量尺寸計算體積與稱重）或浸漬法（如 ASTM D792，利用阿基米德原理）。
   • 意義： 密度與材料的成分（如填料含量）、泡孔結構（發泡膠氈）密切相關，影響其重量、力學性能和成本。

3. 表觀密度（針對發泡膠氈）：

   • 方法： 與密度測定類似，專門關注包含泡孔結構的整體密度。
   • 意義： 直接反映材料的輕量化程度和緩沖性能。

### 二、 力學性能測試

1. 拉伸性能：

   • 方法： 依據標準（如 ISO 37, ASTM D412）在萬能材料試驗機上進行。測試樣品（啞鈴型或直角型）以恒定速度拉伸直至斷裂。
   • 關鍵指標：
     • 斷裂強度： 材料斷裂時承受的最大應力。
     • 斷裂伸長率： 材料斷裂時的伸長百分比。
     • 定伸應力： 材料拉伸到規定伸長率（如100%）時所需的應力。
     • 永久變形： 材料拉伸至規定長度并保持一定時間后，釋放應力并恢復一段時間后的殘余變形量。
   • 意義： 評估材料的強度、韌性、彈性和抗永久變形能力，反映其在使用過程中承受拉伸載荷的能力。

2. 撕裂強度：

   • 方法： 常用褲型撕裂（如 ISO 34-1 Method B, ASTM D624 Type C）或直角撕裂（如 ISO 34-1 Method A, ASTM D624 Type T）測試。
   • 意義： 衡量材料抵抗裂口擴展的能力，對于易受切口或尖銳物影響的密封件、墊片等應用尤為重要。

3. 壓縮永久變形：

   • 方法： 將樣品壓縮到規定變形量（通常為25%），在特定溫度下保持規定時間（如22小時@70°C或70小時@23°C，參照ISO 815, ASTM D395 Method B），釋放后在規定時間內測量其厚度恢復情況。
   • 關鍵指標： 壓縮永久變形百分比（%）。
   • 意義： 評估材料在長期壓縮狀態下彈性恢復能力的保持性，是判斷密封件、減震墊等長期使用性能的核心指標。數值越低，恢復能力越好。

4. 硬度（邵氏硬度）：

   • 方法： 使用邵氏硬度計（常用A型測較軟材料，D型測較硬材料）按標準（如 ISO 7619-1, ASTM D2240）壓入樣品表面讀取瞬時值或規定時間后的值。
   • 意義： 表征材料抵抗壓入變形的能力，與材料的彈性模量相關。硬度影響密封壓力、觸感和耐磨性等。

### 三、 化學與環境耐受性測試

1. 耐液體（油、溶劑、化學品）性能：

   • 方法： 將樣品浸入規定的液體（如IRM 903油、甲苯、酸、堿溶液等）中，在特定溫度下保持規定時間（如ISO 1817, ASTM D471）。取出后，清洗、干燥并測量其體積變化百分比、重量變化百分比、硬度變化以及力學性能（拉伸強度、伸長率）的變化率。
   • 意義： 評估膠氈在接觸特定介質后的溶脹、收縮、硬化、軟化或降解程度，預測其在特定化學環境下的使用壽命和密封性能保持能力。

2. 熱空氣老化性能：

   • 方法： 將樣品置于規定溫度的烘箱中老化規定時間（如ISO 188, ASTM D573）。老化后，測試其力學性能（拉伸強度、伸長率）和硬度的變化率（相對于老化前）。
   • 意義： 模擬材料在高溫環境下的長期使用情況，評估其耐熱氧老化能力及性能衰變趨勢。

3. 耐臭氧性能：

   • 方法： 將拉伸狀態的樣品暴露在規定臭氧濃度和溫度的臭氧箱中一定時間（如ISO 1431-1, ASTM D1149）。觀察或評估樣品表面是否出現裂紋及裂紋程度。
   • 意義： 評估材料在含臭氧環境（尤其戶外）中抵抗開裂的能力，對動態使用的橡膠密封件尤其重要。

4. 耐候性（紫外線老化）：

   • 方法： 使用氙燈或紫外熒光燈老化試驗箱，模擬陽光、雨水、露水等氣候條件（如ISO 4892-2/-3, ASTM G154/G155）。測試樣品老化后的外觀變化（變色、粉化、開裂）和力學性能變化。
   • 意義： 評估材料在戶外長期暴露于日光和大氣環境下的抗老化性能。

### 四、 其他性能測試

1. 透氣性/透水性（針對特殊用途膠氈）：

   • 方法： 使用專用儀器測量特定壓差下氣體或水蒸氣透過單位面積樣品的速率（如ISO 2782, ASTM D1434 透氣性；ASTM E96 透濕性）。
   • 意義： 對于用作密封、防水或透氣材料至關重要。

2. 阻燃性能：

   • 方法： 根據應用要求，進行垂直燃燒（如UL 94）、氧指數（如ISO 4589-2, ASTM D2863）等測試。
   • 意義： 評估材料在火災中的燃燒行為和難易程度，滿足特定安全法規要求。

3. 耐磨性：

   • 方法： 常用Taber磨耗試驗機（如ISO 4649, ASTM D4060），測量樣品在一定負重和摩擦圈數下的體積損失或重量損失。
   • 意義： 評估材料表面抵抗磨損的能力，影響使用壽命。

系統全面的膠氈測試是確保其滿足特定應用要求、保障最終產品質量與性能的關鍵環節。依據國際或行業公認的標準（如ISO、ASTM、GB/T等）進行測試，能夠獲得可靠、可比的數據。通過物理性能、力學性能、化學與環境耐受性等多維度的評估，可以準確了解膠氈材料的特性、預測其使用壽命、識別潛在失效模式，并為材料選擇、配方優化、工藝改進和質量控制提供科學依據。嚴格遵循測試標準并正確解讀測試結果，對于膠氈產品的成功應用至關重要。