国家标准 GB/T20671.3一2020 代替GB/T20671.32006 非金属垫片材料分类体系及试验方法第3部分:垫片材料耐液性试验方法 Classifieationsystemandtestmethodsfo”nonmetallicgasketmaterials- Part3Standardtestmethodforfluidresistanceofgasketmaterials 2020-06-02发布 2021-04-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB;/T20671.3一2020 前言 GB/T20671《非金属垫片材料分类体系及试验方法》分为11个部分第1部分;非金属垫片材料分类体系 -第2部分;垫片材料压缩率回弹率试验方法; -第3部分:垫片材料耐液性试验方法; 第4部分;垫片材料密封性试验方法; 第5部分:垫片材料蠕变松弛率试验方法; 第6部分:垫片材料与金属表面黏附性试验方法第7部分:非金属垫片材料拉伸强度试验方法; 第8部分:非金属垫片材料柔软性试验方法; 第9部分;软木垫片材料胶结物耐久性试验方法; -第10部分:垫片材料导热系数测定方法; 第1l部分:合成聚合物抗霉性测定方法本部分为GB/T20671的第3部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T20671.3一2006《非金属垫片材料分类体系及试验方法第3部分;垫片材料耐液性试验方法》与GB/T20671.3一2006相比,除编辑性修改外主要技术变化如下一删除了1.1中“这些试验方法不适用于硫化橡胶,其程序在试验方法D471中描述试验样品裁取自垫片材料或最终的成品垫片这些试验方法也可以用于按试验方法D3359对多层钢垫(MLS,Multi-Layer Steel)或夹金属层垫片材料粘结性测试的预处理,MILs或夹金属层垫片材料的这种预处理仅作为一个前奏从属于粘结性测试本标准描述的其他物理性能试验不适用于MLS或夹金属层垫片材料”见2006年版的第1章 -删除了1.2、1.3,将1.4调整至警示(见警示,2006年版的第1章); 删除了规范性引用文件中的“ASTMD412,.ASTMD471,ASTMDB359,E691”,GB/T20671.7修改为注日期引用见第2章,2006年版的第2章) 将“方法概论”修改为“原理”(见第3章,2006年版的第3章); -删除了“意义和用途”见2006年版的第4章); 将“分析天平”修改为“密度天平;精度不低于0.001g"(见4.3,2006年版的5.3) -将“ASTM1号油”修改为“AsTM1号油(IRM901)”见4.12,2006年版的5.12); -删除了“试验温度”见2006年版的第7章) -删除了“试样调节”一章,将“试验调节”的内容调整至“试验样品”见5.3,2006年版的第8 章); 将“水”修改为“蒸水”(见6.1.2,2006年版的9.1):; 将试验步骤按照物理性能的试验项目重新进行分类和编辑(见第6章,2006年版的第9章); 将“Jolly天平”修改为“密度天平”(见6.7.3,2006年版的9.9和9.9.1): -将“ASTM1号油”修改为“ASTM1号油(IRM901)”,“重复变化率”修改为“增重率”(见表2); -删除了9.11(见2006年版的9.11); -增加了AsTM1号油(见8.1);
GB/T20671.3一2020 修改了“试验报告”内容(见第7章,2006年版的第10章) -删除1l.2,11.4.1和表4(见2006年版的第11章和表4); 删除了“关键词”一章(见2006年版的第12章). 本部分由建筑材料联合会提出本部分由全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会(SAC/TC406)归口本部分起草单位;舟山海山机械密封材料股份有限公司成阳非金属矿研究设计院有限公司、国家非金属矿制品质量监督检验中心、上海索拓密封材料有限公司河北亨达密封材料有限公司、成都俊马密封科技股份有限公司、咸阳海龙密封复合材料有限公司,佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所、无锡市祥健四氟制品有限公司本部分主要起草人:闫文刚施中堂、石志刚、杜铭、潘洲、范景芳、马琼秀,祝海峰,余伟峰、王健本部分所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T20671.32006
GB;/T20671.3一2020 非金属垫片材料分类体系及试验方法第3部分:垫片材料耐液性试验方法警示- -使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验本标准并未指出所有可能的安全问题使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件范围 GB/T20671的本部分规定了非金属垫片材料在试验液体中浸渎后其物理性能所受影响程度的测定方法的原理,仪器设备,试验样品,试验程序,试验报告及精密度本部分适用于GB/T20671.1一2020描述的1型、2型、3型和7型材料的耐液体性能的测定规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T20671.1一2020非金属垫片材料分类体系及试验方法第1部分;非金属垫片材料分类体系 GB/T20671.2非金属垫片材料分类体系及试验方法第”部分;垫片材料压缩率回弹率试验方法 GB/T20671.7一206非金属垫片材料分类体系及试验方法第7部分非金属垫片材料拉伸强度试验方法 GB/T20671.8非金属垫片材料分类体系及试验方法第8部分;非金属垫片材料柔软性试验方法 3 原理将适当的试样完全浸人试验液体中,试样在各种试验液体中浸溃后,其对物理性能的影响用浸溃后的拉伸强度、压缩率、柔软性,体积、厚度和质量等与未浸遗的原始试样相比较的变化率来表示仪器设备 4.1循环热风烘箱:2台,分别保持100C士1C和149C士2C;配有安放试管的铝框;或加热罩,保持100C士1C ！干燥器;内盛无水氯化钙或硅胶 4.3密度天平:精度不低于0.001g 4.4测厚仪;由自重载荷驱动,装有分度值不大于0.02mm的千分表,压头直径6.40mm士0.13mm 砧板不小于压头直径自重载荷见表1
GB/T20671.3一2020 表1载荷和压力压头总载荷(参考试样上的压力材料型号 kPa 型 2.50 79.3士6.9 35士6.9 2型 1.1l1 3型 1.75 55士6.9 注在IRM903油中增厚率在35%以上的1型和7型材料,在任何液体中浸溃后,在压头总载荷0.83N,试样上的压力26.4kPa士6.9kPa的条件下测量厚度 4.5制样模具:模具为钢制,切口应锋利,无裂痕或毛边其尺寸如下: 25.4mm×50.8mm的矩形模; 直径28.6mm的圆形模; 宽度为12.7mm的哑铃形模(见GB/T20671.7一2006附录A); 12.7mmm×152.4mmmm 1的矩形模 4.6调节箱或调节室;保持温度21C30C、相对湿度50%~55%. 4.7试管;外径38mm、 .总长度305mm,配有铝膜包裹的可压缩的塞子 4.8浸液容器:根据试样尺寸要求配置 4.9带有冷凝回流装置的烧瓶;根据试样尺寸要求配置 4.10轻金属丝网:其大小可以放人浸液容器中 4.11表面皿或称量瓶 4.12AsTM1号油(IRM901)、,IRM903油、ASTM燃料油B、蒸馏水、乙二醇、丙烯乙二醇和需要的其他试验液体(参见附录A) 4.13吸附材料:具有吸油特性的快速滤纸或类似的吸附性材料 5 试验样品 5.1被测试样应模切,保持试样平整、清洁,无凸出的纤维、填料和颗粒等 5.2试样尺寸应符合下列要求用于测试浸液后厚度、质量和体积变化率的试样为单层,其尺寸应为25.4mm×50.8mm的矩形或直径28.6mm的圆形; 用于测试浸液后拉伸强度减小率的试样应符合GB/T20671.7一2006的要求用于测试浸液后压缩率的试样应为直径28.6mm的圆形,层数应符合GB/T20671.2的要求; 用于测试浸液后柔软性的试样应为单层的12.7mm×152.4mm的矩形 5.3试验样品在试验前应按GB/T20671.12020的规定进行调节试验程序 o 6.1试验条件 6.1.1一般试验条件应按表2进行,除非供需双方另有约定 6.1.2本试验方法也适用于乙二醇、丙烯乙二醇,冷却剂及其加水混合液、蒸僧水、其他成品油和燃料油等试验液体冷却剂及其加水混合物的典型试验应在沸腾回流条件下进行
GB;/T20671.3一2020 6.1.3当取出在易挥发性液体(如ASTM燃料油B)中浸溃过的试样时,应立即进行规定项目的测试 6.1.4应在同一浸液容器中盛放化学性质类似的试验样品,以避免相邻的试样因化学分解而被污染如果相关信息不确定,则每种材料应在新鲜试验液体中单独试验表2物理性能试验条件试验持续时间试验温度材料型号物理性能试验液体压缩率 IRM903 l49 拉伸强度 IRM903 149 1型 7型增厚率 AsTM燃料油1 B 2130 IRM903 增重率 149 ASTM1号油(IRM901 70 柔软性 100 AsTM1号油(IRM901 70 00 2型体积变化率 IRM903 70 l00 22 ASTM燃料油B 2130 22 ASTM燃料油B 21一30 IRM903 22 增重率 2130 22 蒸憎水 2130 3型 22 21 30 AsTM燃料油B 22 221 增厚率 IRM903 30 22 蒸水 2130 6.2浸液后压缩率的测定 6.2.1将被测试样放人试管或烧瓶中,每个试管仅装人一种材料将足量的新鲜液体注人试管,以完全浸没试样塞上铝膜包裹的塞子,放在表2规定温度烘箱中的支架上 6.2.2到达规定的试验时间后,取出试样并立即浸人凉的(21C30)且未经使用的同种试验液体中,放置30min60min 然后从已冷却的试验液体中取出试样,立即用吸附材料吸去试样表面多余的液体吸去多余液体时要小心操作,不应挤压试样当试样厚度超过0.79mm时,还应吸去其边缘多余的液体 6.2.3按GB/T20671.2进行压缩率测试 6.2.4取五个平行试验结果的算术平均值作为报告值,并按GB/T8170修约至两位小数 6.3浸液后拉伸强度的测定 6.3.1按6.2.1进行 6.3.2按6.2.2进行 6.3.3按GB/T20671.7一2006进行拉伸强度测试 6.3.4取三个平行试验结果的算术平均值作为报告值,并按GB/T8170修约至两位小数 6.4浸液后增厚率的测定 6.4.1缓慢地下降测厚仪的压头与试样接触,测五点读数,取平均值d
GB/T20671.3一2020 6.4.2将被测试样放人浸溃容器中,用轻金属网把一种材料的试样与另一种材料的试样及容器的底部单独分隔开,并确保试样仍然浸溃在试验液体中向浸溃容器中注人足够的新鲜试验液体,保证试样被液体浸湿和覆盖 6.4.3到达规定的试验时间后,取出试样并立即用吸附材料吸去试样表面多余的液体吸去多余液体时要小心操作,不能挤压试样 6.4.4按6,4.1再次测量在试验液体中浸溃后的试样厚度da,然后计算出试样浸液前后的厚度变化百分率注:当压头下降速率变慢时说明压头已在变软的试样上压坑),注意及时记录膨胀后的厚度 6.4.5增厚率l按式(1)计算 d，一d ×100 l=！ dn 式中试样浸溃液体前的厚度,单位为毫米(n & mm; 试样浸溃液体后的厚度,单位为毫米(mm) dl" 取三个平行试验结果的算术平均值作为报告值,并按GB/T8170修约至两位小数 6.5浸液后增重率的测定 6.5.1从调节箱或调节室中取出试样,立即放人称量瓶中,称其初始质量,并记录mi,精确到0.001g 6.5.2常温浸渎按6.4.2和6.4.3进行 6.5.3高温浸溃按6.2.1和6.2.2进行 6.5.4称量浸渎后试样的质量m.,精确至0.001g,计算出试样浸液前后的质量变化百分率 6.5.5增重率Am按式(2)计算一m 772 100 十 Am一 m 式中: 试样浸遗液体前的质量,单位为克(g) mn 试样浸溃液体后的质量,单位为克(g). 1？取三个平行试验结果的算术平均值作为报告值,并按GB/T8170修约至两位小数 6.6浸液后柔软性的测定 6.6.1按6.2.1进行 6.6.2按6.2.2进行 6.6.3试样在试验液体中浸渎后,按G;B/T20671.8测试浸液后试样的柔软性 6.7浸液后体积变化率的测定 6.7.1常温浸溃按6.4.2和6.4.3进行 6.7.2高温浸溃按6.2.1和6.2.2进行 6.7.3按浸液后的体积变化率测定程序(参见附录B)进行操作,对于相对密度小于1.00的材料,宜采用密度天平,按下列程序进行调零密度天平,并保证它完全不受气流影响 a b 挂一个小金属块(5g左右)在秤钩上,使试样完全浸人水中称量试样在空气中的质量 c d)然后称量试样在蒸僧水中的质量
GB;/T20671.3一2020 原始体积V数值为试样在空气中的质量数值减去试样在燕馏水中的质量数值 e fD 从试验介质中取出试样后,重复c),d)和e)的操作,求得浸溃后试样体积V 注:试验过程中经常更换蒸僧水,使用同一金属块 6.7.4体积变化率AV按式(3)计算 V-V V ×100 3 式中: 试样浸溃液体前的体积,单位为立方厘米(cem') V 试样浸渎液体后的体积,单位为立方厘米(cm=). V 试验报告试验报告应包括下列内容样品的编号、名称,规格型号,公称厚度; 所用液体类型，试验温度、,时间、试验结果、试验人员签字; 试验日期精密度 8 8.1精密度,共有11个实验室参与了试验 1型和3型各取两种材料,1型在IRM903油中浸溃、 3型在IRM903油、ASTM1号油、ASTM燃料油B和燕水中浸溃;2型各取两种材料在IRM903油和AsTM燃料油A中浸渎 8.2试验结果为3个试样测量结果的平均值如果测量结果未超出表3所列的变异(绝对百分值),则认为在95%的置信度水平上,不是可疑数据 8.3精密度和偏倚,6个实验室参与测试了十种材料,全部采用IRM903油测试了6个1、7型,3个 3型,1个5型材料浸溃IRM903油的增重率和增厚率表3不同实验室间试验项目表 GB/T2061.！同一操作者重复性多个实验室再现性 -2020 试验液体 % 材料类型浸渎液体后厚度变化 1类 5.02 25," AsTM3号油 1型" 2类 1.92 2.5 1.41 2.8 ASTM3号油 1.41 2.8 2.07 4.8 3型 ASTM燃料油B l.39 4.0 l.34 4.9 蒸水 1.97 5.4
GB/T20671.3一2020 表3(续 GB/T20671.12020 同一操作者重复性多个实验室再现性试验液体 % 材料类型浸渎液体后质量变化 1.45 12.5 1类 AsTM3号油 1型” 2类 2.78 5.7 材料A 1.58 5.9 AsTM3号油材料B 2.16 7.2 材料A 1.56 3,8 3型" ASTM燃料油B 材料B 5.7 3.35 材料A 8.8 蒸馏水 1.63 6.2 材料B 浸溃液体后体积变化 ASTM3号油 2.5 9.4 2型 ASTM燃料油A 2.07 9.3 】型1 类 cA材料,含有普通高膨胀性聚合物;l型2类-BA材料,含有普通低膨胀性聚合物 3型材料A 含有丁苯橡胶聚合物的3类材料;3型材料B-含有丁睛橡胶聚合物的3类材料
GB;/T20671.3一2020 附录 A 资料性附录试验用液体 A.1ASTM1号油和IRM903油的主要性能 ASTM1号油和IRM903油的主要性能见表A.1 表A.1ASIM1号油和IRM903油的主要性能项目 ASTM1号油 lRM903油苯胺点/C 124士1l 70士l 运动黏度/(mm'/s 18.721.0(99 31.934.l(38C API重度(16C 21.023.0 0.8750.885 黏滞重力常数闪点/ >243 >163 环烧姬,C/% >40 烧姬,Cp/% 45 凝固点/C -3 折光指数 1.5026 紫外线吸收率(260nm) 2.2 芳香烙,C/% 14 A.2ASTM燃料油组分含量 ASTM燃料油组分含量见表A.2 表A.2AsTM燃料油组分含量 AsTM油品种组分及体积分数 ASTM燃料油A 2.2,4三甲基戊烧(异辛烧)100% AsTM燃料油B 2,2,4-三甲基戊炕(异辛婉)70%,甲苯30%
GB/T20671.3一2020 录附 B 资料性附录) 浸液后的体积变化率测定程序 B.1排水法 -适用于不溶水性试验液体 B.1.1称量已调节好的试样在空气中的质量m,精确到0.001g B.1.2将该试样浸人室温下的蒸水中,迅速称量其在水中的质量m,精确到0.001 g B.1.3从蒸水中取出试样,在甲醇或乙醇中迅速浸一浸,以除去水分并用滤纸吸干试样,除去试样上的纤维屑和其他杂质 B.1.4将试样按规定的试验条件和试验程序在试验液体中浸溃后,将其移人凉的、新鲜的同种试验液体中,保持30min一60min,冷却至室温 B.1.5从试验液体中取出冷却后的试样,迅速在室温下的丙酮中浸一浸,用滤纸轻轻吸去试样表面的油,除去试样上的纤维屑和其他杂质 B.L.6将试样放人称量瓶中,塞上塞子,称量其质量m.,精确到0.001！ B.1.7将已称量从，后的试样再次浸人室温下的蒸僧水中,立即称量其在水中的质量m,精确到0.001g 注，每次称量用新鲜蒸饷水 B.1.8试样浸溃液体后的体积变化率V按式(B.1)计算 m3一m4)一ml1一m12 * AV= ×100 B.1 m1一m" 式中试样浸溃前在空气中的质量,单位为克(g); m 试样浸溃前在蒸馏水中的质量,单位为克(g)5 ma 试样浸溃后在空气中的质量,单位为克g); m3 试样浸溃后在蒸水中的质量,单位为克(g) m B.1.9如果试验液体在室温下挥发,则试样从试验液体中取出到塞上称量瓶的塞子的时间不应超过 30s,将试样从称量瓶中取出到再次浸人蒸僧水中也不应超过30s B.1.10如果试验液体是黏性油,将试样从规定试验温度的试验液体中取出后,不要再放在冷的试验液体中,应直接悬挂在无流动气流的常温试验室中,保持30min左右,让试样表面的大部分油自行流去然后再继续浸丙酮及其以后的操作 B.1.11在蒸僧水中称量时,黏附在试样上的所有气泡应除去如果在蒸僧水中称量过程中,试样表面出现气泡或计算的体积5min变化0.5%,则该试样太疏松,不能用排水法测定体积变化率改用下述方法: 如果试样是简单的几何体,直接测量其浸溃试验液体前后的体积,计算其体积变化率 a b 如果试样浸溃试验液体后的体积增加主要发生在厚度上,可以用其厚度的变化率代替体积变化率 B.1.12如果试样在液体中漂浮,可以使用一块不锈钢作为镇重物,使试样浸没在液体中可以采用下述程序 a 称量试样与镇重物一起在水中的质量; b 称量镇重物单独在水中的质量;
GB;/T20671.3一2020 试样与镇重物一起在水中的质量减去镇重物单独在水中的质量即为试样在水中的质量,然后按式(B.1)进行计算 B.1.13当蒸馏水作为试验液体时,浸溃前后不需将试样在酒精和丙酮中浸 B.2排液法 -适用于溶水性试验液体(水除外 B.2.1如果试验液体在室温下既不太黏稠,也不易挥发,则用试验液体代替蒸僧水称量m 和m4 然后按式(B.1)进行计算注意在称量m，时应用新鲜试验液体 B.2.2如果B.2.1描述的方法不可行,则仍用排水法称量m,而不再称量m4 其体积变化率公V按式(B.2)计算: 一m AV= ×100 .(B.2 ×m1一m2 式中 -试验液体在实验室温度时的密度,单位为克每立方厘米(g/em') -试样浸溃前在空气中的质量,单位为克(g); m -试样浸溃前在蒸僧水中的质量,单位为克(g); m -试样浸溃后在空气中的质量,单位为克(g). ms 注:如果试验液体是混合液体,式(B.2)只是一个近似的计算公式

非金属垫片材料耐液性试验方法介绍

一、背景

在工程和制造领域使用的密封件必须能够保证密封性，耐久性和可靠性。而垫片作为一种常见的密封件之一，其材料的性能对密封件整体的性能有着至关重要的影响。

为了评估非金属垫片材料的液体耐受能力，国家标准化管理委员会发布了《非金属垫片材料分类体系及试验方法》系列标准，其中第3部分为垫片材料耐液性试验方法。

二、非金属垫片材料分类体系

非金属垫片材料通常由各种高分子材料制成，如橡胶、塑料、聚酯等。根据国家标准GB/T20671.1-2020《非金属垫片材料分类体系及试验方法第1部分：一般规定》的定义，非金属垫片材料可分为以下类别：

纤维板类
石墨类
橡胶类
塑料类
涂层类
复合材料类
其他类别

三、垫片材料耐液性试验方法

GB/T20671.3-2020中规定了垫片材料耐液性试验的具体方法，主要包括以下内容：

试验样品的准备
试验条件的设定
试验方法的实施
试验结果的评定
试验报告的编制

通过对试验样品在不同环境下的液体浸泡和腐蚀作用，评估其耐受能力，并根据试验结果进行评定和报告编制。

四、总结

非金属垫片材料在工程和制造领域中扮演着重要的角色，而垫片材料的液体耐受能力是其性能评估的重要指标之一。通过GB/T20671.3-2020规定的试验方法，可以对非金属垫片材料进行有效的液体耐受能力测试。