高分子ハイドロゲルはその特性上、適切な器具なしでは機械的な試験でのグリップや荷重方法が難しいです。あるポリアクリルアミドハイドロゲルの製造業者は、そのような課題に直面していました。そこでインストロンは最適なソリューションを見つけるためにいくつかの試験を実施しました。試験片を幅0.5インチ、ゲージ長1.5インチにカットし、クロスヘッド速度0.197インチ/分(5 mm/min)で引張試験を実施しました。最適なグリップ構成を求めるために、容量100Nの空気圧式サイドアクショングリップと100Nのスクリューアクショングリップの両方を使い、さまざまなヤスリ目フェース、フラットフェース、さらにサンドペーパーを貼り付けたフェースなどとの組み合わせを試しました。
その結果、いくつもの重要なことがわかりました。まず第一に、破断時にあらわれる応力とひずみが非常に小さいので、
電気機械式万能材料試験機と
容量50Nのロードセルの組み合わせを推奨いたします。そして、100Nの空気圧式グリップは、低いグリップ圧でもグリップ力が大きすぎるため、適していないことが分かりました。
スクリューアクショングリップを使用したときに、グリップ力を調整するための能力が試験の成功にとって重要であることがわかりました。また、ヤスリ目フェースを使うと、常にフェース部で材料が破断してしまい、不十分な力での締めつけは試験片のすべりが生じてしまうこともわかりました。そして、フラットフェースにサンドペーパーを貼り付けたものを使うことが、すべりや初期破壊を生じることなくハイドロゲルをグリップできるベストソリューションであることがわかりました。
最も正確な破断結果を求めるために最終的に推奨するのは、ASTM D412に従って試験片を”ダンベル型”で用意することです。この試験片形状のゲージ長は短く、フェース部で試験片が破断したり裂けたりする可能性を最小化します。