橡胶制品拉力测试检测依据ISO37标准的实施步骤说明

发布时间：2026-10-08 17:52:03

最近更新：2026-10-08 17:52:03

发布来源：微析技术研究院

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ISO37是橡胶及弹性体拉伸性能测试的核心国际标准，广泛应用于轮胎、密封件、胶管等橡胶制品的质量评估，其测试结果直接反映材料的抗拉强度、断裂伸长率、定伸应力等关键力学性能，是企业把控生产工艺、验证材料配方及满足客户要求的重要依据。本文结合ISO37:2017版本的要求，详细拆解橡胶制品拉力测试的实施步骤，为实验室及生产企业提供可落地的操作指南。

试样的选取与制备

ISO37标准针对不同厚度的橡胶材料规定了5种哑铃型试样（Type 1至Type 5）及1种直条型试样（Type 6），其中Type 1和Type 2最常用——Type 1适用于厚度≤2mm的材料，总长度115mm，有效平行部分长度25mm、宽度6mm；Type 2适用于厚度2mm至4mm的材料，有效平行部分长度30mm、宽度10mm。企业需根据待测试样的实际厚度选择对应类型，避免因试样尺寸不符导致结果偏差。

试样制备需采用标准裁刀或模压成型法：模压试样应确保模具温度均匀，硫化时间符合材料配方要求，避免出现气泡、缺胶等缺陷；裁刀制备时需固定试样于平整垫板上，裁刀应与试样表面垂直，缓慢施加压力，防止试样边缘出现撕裂或压痕——这些缺陷会导致测试过程中试样提前断裂，影响结果准确性。

制备完成的试样需进行状态调节：按照ISO23529标准要求，将试样置于温度23±2℃、相对湿度50±10%的环境中至少16小时，或在40±2℃环境中调节2至4小时（仅适用于无法在室温调节的情况）。状态调节的目的是消除试样在制备过程中产生的内应力，确保测试时材料处于稳定状态。

测试设备的校准与检查

拉力测试的核心设备是电子万能试验机或液压万能试验机，需满足ISO37对力值和位移的精度要求：力值示值误差不超过±1%，位移示值误差不超过±0.5%。设备量程选择需匹配试样的预计最大拉力——例如，若试样预计最大拉力为500N，应选择量程为100N至1000N的拉力机，避免因量程过大导致测量精度不足。

设备校准需定期进行：力值校准应使用经计量认证的标准砝码或力传感器，按照设备操作手册的步骤逐点验证（通常选择5个点，覆盖常用量程）；引伸计作为测量伸长率的关键部件，需校准其标距和位移精度——对于ISO37要求的“标距内伸长率”，引伸计的标距应与试样有效平行部分长度一致（如Type 1试样用25mm标距引伸计），校准后需记录校准证书编号及有效期。

夹具的检查不可忽视：橡胶试样具有高弹性，容易在拉伸过程中打滑，因此需使用带锯齿或橡胶衬垫的专用夹具。测试前需检查夹具表面是否有磨损或杂物，若夹具锯齿变钝，应及时更换；夹具的夹持力需调节至适当范围——过松会导致试样打滑，过紧会压伤试样边缘，均可造成测试结果异常。

测试前的准备工作

测试前需对每个试样进行唯一编号，编号应包含材料批次、试样类型、制备日期等信息，便于后续数据追溯。同时需测量试样的厚度：使用符合ISO23529标准的厚度计（测头压力0.02MPa至0.05MPa，测头直径10mm），在试样有效平行部分的两端及中间位置各测1次，取3次测量的平均值作为试样厚度——厚度测量误差超过±0.02mm时，该试样需重新制备。

测试环境需与状态调节环境一致：温度保持23±2℃，相对湿度50±10%，若无法满足（如车间现场测试），需在试验报告中注明实际环境条件。设备预热是常被忽视的环节——电子拉力机的力传感器和位移传感器在开机后需一段时间才能达到热稳定，通常需预热30分钟，预热期间可进行夹具安装、引伸计校准等准备工作。

此外，需检查拉力机的运行状态：启动设备后，让夹具空载运行2至3次，观察是否有卡顿或异常噪音；引伸计安装后需进行“零点校准”，确保标距起始位置准确——若引伸计零点偏差超过0.1mm，需重新安装并校准。

拉伸测试的具体操作流程

装夹试样时需确保试样的有效平行部分与拉力机的中心线重合，避免偏心拉伸——偏心会导致试样单侧受力过大，提前断裂。具体操作：将试样一端夹入上夹具，轻轻拉紧试样另一端，使其自然伸直，再夹入下夹具；对于带引伸计的试样，需将引伸计的两个夹头分别固定在试样有效平行部分的两端，确保引伸计标距与试样有效长度一致，且夹头不影响试样的拉伸变形。

测试参数设置需严格遵循ISO37要求：拉伸速度是关键参数之一——Type 1（厚度≤2mm）、Type 2（2mm至4mm）、Type 3（4mm至6mm）、Type 4（6mm至8mm）试样的拉伸速度为500mm/min；Type 5（厚度>8mm）和Type 6（直条型）试样的拉伸速度为200mm/min。速度设置错误会直接影响抗拉强度和伸长率结果——例如，速度过快会导致抗拉强度偏高，伸长率偏低。

启动测试后，拉力机自动记录力-位移曲线：测试过程中需密切观察试样的变形情况，若发现试样打滑（力值突然下降后又上升）或断裂位置不在有效平行部分（如在夹具附近2mm内或试样肩部），该次测试结果无效，需重新测试。当试样断裂后，拉力机自动停止，此时需立即记录断裂时的最大力值（抗拉强度）和断裂时的伸长率（断裂伸长率）。

对于需要测量定伸应力的试样（如100%定伸应力、300%定伸应力），需在测试过程中关注力值达到对应伸长率时的力值——例如，100%定伸应力是指试样伸长至原标距1倍时的应力，需通过力-位移曲线读取该点的力值，再除以试样的原始横截面积（原始厚度×原始宽度）计算得到。

测试数据的计算与记录要求

测试完成后需记录所有原始数据：包括试样编号、厚度平均值、宽度（试样有效部分的原始宽度）、标距（引伸计标距）、最大力值（N）、断裂时的伸长量（mm）、定伸应力对应的力值（如100%伸长时的力值）。原始数据需手写或电子记录在试验记录本上，不得随意修改，确保可追溯性。

数据计算需按照ISO37的公式进行：（1）抗拉强度（TS）=最大力（Fmax）/原始横截面积（A0），其中A0=原始厚度（d0）×原始宽度（b0），单位为MPa；（2）断裂伸长率（Eb）=（断裂时标距（Lb）-原始标距（L0））/L0×100%；（3）定伸应力（Se）=对应伸长率时的力（Fe）/A0，单位为MPa。例如，某Type 1试样的d0=1.0mm，b0=6.0mm，Fmax=300N，则A0=1.0×6.0=6.0mm²，TS=300/6.0=50MPa。

结果修约需符合ISO37的精度要求：抗拉强度和定伸应力的修约间隔为0.1MPa或1MPa（根据测试精度要求），断裂伸长率的修约间隔为1%。例如，抗拉强度计算结果为50.32MPa，可修约为50MPa或50.3MPa；断裂伸长率计算结果为456.7%，修约为457%。

异常数据的处理需谨慎：同一批次的5个试样中，若某一个试样的结果与平均值偏差超过10%，需检查该试样的制备过程（如是否有缺陷）和测试过程（如是否偏心拉伸），若确认是试样或操作问题，可剔除该数据，用剩余4个试样的平均值作为最终结果；若无法确认原因，则需重新测试5个试样。

测试后的试样保存与报告要求

测试完成后，断裂后的试样需保留至少1周：若客户或内部质量部门需要复查，可通过试样的断裂位置、形态判断测试过程是否正常（如断裂面平整说明拉伸均匀，断裂面倾斜可能是偏心拉伸）。保留试样时需注意防潮、防污染，避免阳光直射，防止材料老化影响复查结果。

试验报告的编写需完整、准确，包含以下内容：（1）标准编号：ISO37:2017；（2）试样信息：材料名称、批次、试样类型、厚度、宽度、标距；（3）设备信息：拉力机型号、编号、校准日期；（4）环境条件：测试温度、湿度；（5）测试参数：拉伸速度；（6）原始数据：每个试样的力值、伸长率；（7）计算结果：平均值、最大值、最小值；（8）异常情况说明：如无效测试的原因、剔除的数据及理由。

报告审核是确保结果可靠性的最后一步：需由具备拉力测试资质的人员审核，重点检查数据计算的准确性（如横截面积是否正确、公式应用是否正确）、测试参数是否符合标准（如拉伸速度是否正确）、异常情况是否有合理说明。审核通过后，报告需加盖实验室公章或测试专用章，并发给客户或内部相关部门。