Физические свойства резины: руководство для конструктора и закупщика

1. Твёрдость: Шор А и IRHD

Твёрдость — сопротивление материала вдавливанию индентора. У резин измеряется по двум шкалам:

• Шор А (0–100 ед.) — основная для мягких и средних резин, ГОСТ 263-75, международный аналог — ISO 48/ASTM D2240.
• IRHD (International Rubber Hardness Degrees) — точнее для тонких образцов и нестандартной геометрии, ГОСТ 20403-75.

Ориентиры на шкале — с примерами из каталога Строймаш:

Выше 90 ед. Шор А переходят на шкалу Шор D — для жёстких эластомеров и пластиков.

2. Условная прочность при растяжении

Максимальное условное напряжение, возникающее в образце при его одноосном растяжении до разрыва. Измеряется по ГОСТ 270-75 (международный аналог ASTM D412). Единица — МПа; в документации советского периода встречается кгс/см² (1 МПа ≈ 10,2 кгс/см²).

Реальные значения марок из каталога:

• 4–8 МПа — смеси малой прочности для формовых деталей неподвижных соединений: 98-1 (5,9 МПа), 3824 (6,4 МПа), 2462 (9,8 МПа)
• 10–15 МПа — типичные маслобензостойкие и морозостойкие: В-14 (10,8 МПа), ИРП-1078 (11,8 МПа), ИРП-1348 (12,3 МПа)
• 15–21 МПа — высокопрочные смеси: 1847 (15,7 МПа), ИРП-1346 (16,7 МПа), 7-57-2003 (20,6 МПа)

Прочность на разрыв — верхняя граница. Для эксплуатации важнее модуль растяжения при рабочей деформации (см. раздел 4): детали редко работают у предела разрушения.

3. Относительное удлинение при разрыве

Насколько образец удлинится перед разрушением — в процентах от исходной длины. Измеряется одновременно с прочностью по ГОСТ 270-75.

Большое удлинение не всегда плюс: для уплотнений важнее упругость при малых деформациях и низкая остаточная деформация сжатия, чем способность растягиваться в разы.

4. Модуль растяжения (M100, M300)

Условное напряжение при заданном удлинении — обычно 100% (M100) или 300% (M300). Измеряется одновременно с пределом прочности по ГОСТ 270-75 и описывает жёсткость резины при конкретной степени растяжения.

Чем выше модуль, тем больше усилие потребуется для той же деформации. Для деталей, работающих в зоне упругих деформаций без накопления остаточной деформации (втулки, диафрагмы, мембраны), модуль растяжения нередко информативнее предела прочности: он показывает поведение материала в рабочем режиме, а не в точке разрушения.

5. Упругость по отскоку

Способность материала возвращаться к исходной форме после кратковременной деформации. Измеряется по ГОСТ 27110-86 на маятнике Шоба (международный аналог ISO 4662). Результат — процент отскока: отношение высоты отскока маятника к высоте его падения.

Высокоупругие резины на основе натурального (NR) и бутадиенового (BR) каучуков дают отскок 60–80% и идут в амортизаторы, виброизоляторы, покрышки. Бутадиен-нитрильные (NBR) и хлоропреновые (CR) смеси имеют меньший отскок — они сильнее гасят колебания, что как раз востребовано в маслостойких уплотнениях.

В каталоге Строймаш на амортизаторы ориентированы марки по ТУ 38 0051166-2015 на основе изопреновых и дивиниловых каучуков — ИРП-1346, ИРП-1347 и ИРП-1348 (рабочий диапазон по воздуху от −60 до +80 °C, назначение по паспорту — «резинометаллические и резиновые амортизаторы»).

6. Остаточная деформация сжатия

Самый важный параметр для уплотнительных изделий. Показывает, какая доля сжатия остаётся невосстановленной после длительной нагрузки. Основной стандарт в России — ГОСТ Р ИСО 815-1-2017 «Резина и термоэластопласты. Определение остаточной деформации при сжатии» (прямой аналог ASTM D395 метод B). В отраслевой документации также применяется ГОСТ 9.029-74 — испытания на стойкость к старению под статической деформацией сжатия, близкий по методике.

Суть испытания: образец сжимают на 25% в термостате при фиксированной температуре (70, 100 или 125 °C) на 24 или 72 часа, затем снимают нагрузку и через 30 минут меряют восстановленную толщину.

• 0–20% — отличный показатель для манжет и колец
• 20–40% — приемлемо для статических уплотнений
• свыше 50% — уплотнение быстро теряет прижим

Этот параметр напрямую определяет ресурс уплотнительного узла. Именно по нему сравнивают NBR разных производителей при одной заявленной твёрдости по Шору А.

Если нужно сравнить остаточную деформацию сжатия конкретных марок — запросите паспорт качества на нужную партию или свяжитесь с менеджером.

7. Сопротивление раздиру

Усилие, необходимое для распространения надреза в образце при растяжении. Испытание проводят по ГОСТ 262-93 (международный аналог ASTM D624) на специальных образцах — с угловым или серповидным надрезом; единица — кН/м.

Свойство критично для деталей, контактирующих с острыми металлическими кромками: торцевых профилей, заглушек, тонкостенных уплотнений. При низком сопротивлении раздиру даже небольшой надрез или царапина становятся точкой развития трещины — и деталь быстро выходит из строя.

Примечание: ГОСТ 262-93 отменён с 01.01.2026 приказом Росстандарта №268 от 29.08.2025, на замену введён ГОСТ ISO 34-1-2023. Методология испытаний при этом сохраняется.

8. Стойкость к истиранию

Сопротивление абразивному износу — потеря материала при трении. Измеряется по ГОСТ 426-77 (объёмный износ на барабане с абразивным полотном, международные аналоги — DIN 53516, ASTM D5963).

Износостойкие композиции идут в:

• конвейерные ленты для угля, руды, зерна
• обрезиненные колёса и ролики
• рабочие органы насосов, перекачивающих суспензии
• шланги для абразивных сред

На износ в каталоге Строймаш ориентированы марки повышенной твёрдости по ТУ 38 005 204-84: 93 (до 90 ед. Шор А) и 2542 (65–85 ед. Шор А).

9. Плотность (удельный вес)

Масса материала в единице объёма. Для резины выражается в г/см³ и определяется методом гидростатического взвешивания — по ГОСТ 267-73 (международный аналог ASTM D297). Термин «удельный вес» — синоним, исторически возникший из метода сравнения массы образца с массой равного объёма воды.

Характерная плотность чистых эластомеров:

• натуральный каучук (NR) — ≈ 0,92 г/см³
• бутадиен-нитрильный (NBR) — ≈ 0,98 г/см³
• хлоропреновый (CR) — ≈ 1,23 г/см³
• фторкаучук (FKM) — 1,80–1,85 г/см³

Готовая резина всегда плотнее исходного каучука — за счёт техуглерода, оксида цинка и других ингредиентов рецептуры. Для закупщика действует простое правило: чем ниже плотность смеси, тем больше деталей можно получить из килограмма сырья. Для конструктора плотность важна при расчёте массы узла и при контроле стабильности размеров формованных изделий.

Как применять свойства при выборе смеси

Подбор марки строится в два шага:

1. Определить функциональные требования к изделию:

• рабочая среда (масла, топлива, вода, воздух, пар)
• диапазон температур
• тип нагрузки (статическая или динамическая)
• контакт с острыми кромками или абразивом
• требуемый срок службы

2. Соотнести с характеристиками из паспорта:

• для уплотнений критичны остаточная деформация сжатия и упругость
• для амортизаторов — упругость по отскоку и модуль
• для конвейерных лент — стойкость к истиранию и сопротивление раздиру
• для деталей в контакте с нефтепродуктами — тип каучука и температурный диапазон

Перейти в каталог →

Сводная таблица свойств и стандартов