国标GB/T 2439-2001详解：导电橡胶与耗散橡胶体积电阻率测定方法及要点

适用读者：橡胶制品企业质量、研发与检测人员　|　全文约 2000 字，阅读约 6 分钟

一、标准"身份证"

GB/T 2439—2001《硫化橡胶或热塑性橡胶 导电性能和耗散性能电阻率的测定》（Conducting and dissipative rubbers, vulcanized or thermoplastic—Measurement of resistivity），等同采用（IDT）ISO 1853:1998，由*质量检验检疫局于 2001 年 8 月 28 日批准，2002 年 5 月 1 日实施，代替 GB/T 2439—1981（1989 确认）。

二、这个标准测什么：导电与耗散橡胶

标准第 1 章"范围"规定：适用于含有炭黑或电离物质的、具有导电性能或耗散性能的硫化橡胶和热塑性橡胶，经特殊制备的试样在实验室条件下体积电阻率的测定；标准适用于电阻率低于 10¹⁰ Ω·m 的物质。在橡胶配料中掺入电离物质，还可以使混炼胶具有抗静电性能。

引言部分交代了背景：橡胶通常被认为是绝缘材料，但掺入炭黑后电阻率可以降低到 10³ Ω·m 乃至 0.01 Ω·m 的水平。按行业惯例，电阻率低于 10⁶ Ω·m 的被称为导电材料，10⁶～10⁹ Ω·m 之间的被称为耗散材料。前者用于需要导走静电、防止带电的场合，后者用于既要泄放静电、又要保留一定绝缘能力的安全防护场合。

引言还给出了一组有工程价值的参考数据：在使用 250 V 电器设备的场合，为防止触电危险，耗散橡胶制品的电阻限值应不低于 5×10⁴ Ω，对应电流上限 5 mA。换句话说，电阻率并非越低越好，而是要落在安全区间内。

三、试验装置：四端法与刀口电压电极

GB/T 2439 采用的是与高阻测量完全不同的思路——四端法：电流电极给试样通入电流，另用一对"刀口"电压电极测量试样上两点之间的电压降，再由 V/I 算出电阻。这样做的原因，引言里讲得很直白：普通电极压在橡胶上会产生比橡胶本身电阻高出上千倍的接触电阻，轻压力下的干燥接触效果尤其差。四端法把接触电阻从测量回路中分离出去，是这份的技术核心。

试验电路由可调式直流电源、一对电流电极、一对刀口电压电极和静电计组成。装置各部分的要求如下：

表 1　试验装置关键参数要求

四、试样与试验程序

试样为条状硫化橡胶或热塑性橡胶：宽度 10 mm±0.5 mm 或 20 mm±0.5 mm，长度不小于 70 mm，厚度 2 mm、4 mm 或 6.3 mm 三种规格，厚度均匀度公差 ±5%。试样可用刀片或横模裁切，但要把变形控制到尽量小的程度，因为变形会影响电阻值；表面应清洁、平整，无裂纹、气泡和杂质，不允许抛光和打磨。对比试验应使用相同尺寸的试样，试样数量为三个相同规格。

程序分五步，其中"先热处理、再调湿"是这份标准很有特色的部分：

① 试样硫化或模压后停放不少于 16 h，装上夹具并夹好电流电极，在 70 ℃±1 ℃ 恒温箱中放置 2 h；

② 从恒温箱取出后，按 GB/T 2941 在标准实验室温度和湿度下调节不少于 16 h，期间试样不得移动；

③ 将电压电极放在试样上，两刃口间距 10～20 mm，刀刃与电流方向成直角，任一刀口与电流电极的距离都不小于 20 mm；测量刃口间距（误差不大于 ±2%），通电 1 min 后用静电计测定两刃口之间的稳定电压；

④ 在同一试样上重复上一步骤两次，每测一次移动一次电压电极，以考察整个试样长度上电压分布的均匀性；

⑤ 另外两个试样按同样方法测试。

之所以要安排 70 ℃×2 h 热处理加 16 h 调湿，引言里给出了依据：导电和抗静电橡胶的电阻对温度和应变过程很敏感，在室温下刚变形的橡胶与不变形、并在 100 ℃ 条件下保持短时间的橡胶相比，电阻可以相差一倍或更多倍。规定统一的预处理程序，就是为了让测量时试样处于零变形、温度湿度一致的状态，保证不同实验室数据可比。

五、结果计算

每个试样取三个电阻测试值的算术平均值，按下式计算电阻率 ρ，单位 Ω·m：

ρ = V·W·t /（d·I）

式中：V 为测量电压（V）；W 为试样宽度（m）；t 为试样厚度（m）；d 为电压电极两刃口之间的距离（m）；I 为测量电流（A）。需要说明的是，原文公式中"电极间距"所用的符号与电阻率 ρ 同形，为避免混淆，本文改用 d 表示。

结果取三个试样电阻率的中位数。用中位数而非平均值，可以削弱个别离群试样对结果的影响，这对均匀性不易控制的导电橡胶来说是合理的统计选择。

六、常见问题

1. GB/T 2439 与 GB/T 40719 都测体积电阻率，怎么选？

看阻值区间和材料类型。GB/T 40719—2021（等同 ISO 14309:2019）采用三电极保护系统，覆盖 10¹～10¹⁷ Ω·m，适合绝缘橡胶和高阻橡胶；GB/T 2439—2001（等同 ISO 1853:1998）采用刀口电压电极四端法，面向电阻率低于 10¹⁰ Ω·m 的导电、耗散橡胶。低阻材料用 40719 的三电极法容易受接触电阻干扰，高阻材料用 2439 的方法又出其设计区间，两者是分工关系而不是替代关系。

2. 70 ℃ 热处理和 16 h 调湿可以省略吗？

不建议。这两个步骤决定数据可比性。省略热处理，试样内部残留的应力和温度历史差异会让同一批料测出相差一倍更多的结果。

3. 为什么电压电极要移动着测三次？

除了取得平均值，更重要的是检查电压分布：如果三个位置的测量值差异明显，往往提示接触不良、材料不均匀或试样表面状态有问题，这时数据本身就给出了质量信号。

4. 表面能打磨处理吗？

标准明确不允许抛光和打磨。打磨会破坏导电橡胶表层的炭黑网络结构，而恰恰是这层结构主导着材料的导电性能。

七、结语

GB/T 2439—2001 用"四端法＋刀口电压电极"的方案，解决了低阻橡胶测量中接触电阻干扰这一核心难题；用"热处理＋调湿＋三点移动测量＋中位数取值"的完整程序，保障了数据的一致性与可靠性。配合此前解读的 GB/T 40719—2021（三电极法，高阻区间）与 GB/T 2439 形成互补，再参考 GB/T 1692 以及 GB/T 31838 系列对固态绝缘材料的规定，橡胶电阻率检测的标准体系就完整了。