青岛科技大学-橡胶实验九--撕裂强度
青岛科技大学高分子物理习题及答案两套
青岛科技⼤学⾼分⼦物理习题及答案两套青岛科技⼤学⾼分⼦物理习题及答案两套⼀、名词解释（每题1.5分，共15分）键接异构——⼤分⼦链结构单元的键接顺序不同所引起的异构体。
双轴取向——取向单元沿两个相互垂直⽅向的取向，其⾯积增⼤，厚度减⼩。
脆性断裂——屈服前的断裂，拉伸中试⽚均匀形变，断⾯较平整。
Boltzmann原理——聚合物的⼒学松弛⾏为是其整个受⼒历史上诸松弛过程的线性加和的结果。
熔限——⾼聚物熔融开始⾄终了的温度区间。
⼒学状态——⾼聚物的⼒学性质随温度变化的特征状态；时温等效原理——升⾼温度和延长时间对分⼦运动及⾼聚物的粘弹⾏为是等效的，可⽤⼀个转换因⼦αT将某⼀温度下测定的⼒学数据变成另⼀温度下的⼒学数据。
银纹质（体）——联系起两银⽂⾯的束状或⾼度取向的聚合物。
柔顺性—⾼分⼦链能够不断改变其构象的性质或⾼分⼦能够卷曲成⽆规线团的能⼒。
零切黏度—— 剪切速率趋向于零时的熔体黏度，即流动曲线的初始斜率。
⼆、填空（每题3分，共36分）1. ⾃由结合链的均⽅末端距= nl2 ，⾃由旋转链的均⽅末端距=nl2(1+cosθ)/(1-cosθ) ，等效⾃由结合链均⽅末端距= n e l e2。
2. ⼀般情况下，⾼聚物的结晶温度区域为Tg-Tm_，在此区间较⾼温度下结晶可使⾼聚物的Tm 较⾼，熔限较窄，结晶尺⼨较⼤。
3. 膜渗透压法测定的是数均Mn 分⼦量；凝胶⾊谱法（GPC）测定可得到 Mn， Mw， Mz， Mη， d=Mw/Mn= Mz/ Mw ，从⾊谱柱中最先分离出来的是分⼦量较⼤的级份。
4. PE、等规PP的溶解过程为先熔融，后溶胀，再溶解，硫化橡胶遇溶剂后只溶胀，不溶解。
5. 良溶剂状态时， <0 ， <1/2 ， >0 。
6. 动态粘弹性⼀般⽤储能模量（E′），损耗模量(E”) ，损耗因⼦（tanδ）等参数来表征；从分⼦结构来讲，顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、丁基橡胶四种橡胶中内耗最⼤的是丁基橡胶（IIR）。
青岛科技大学橡胶工艺讲稿4
青岛科技大学橡胶工艺原理讲稿（4）第三章补强与填充体系§3-1 绪论填料是橡胶工业的主要原料之一，它能赋予橡胶许多优异的性能。
例如，大幅度提高橡胶的力学性能，使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的性能，赋予橡胶良好的加工性能，降低成本等。
一．何谓补强与填充？补强：在橡胶中加入一种物质后，使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高的行为。
凡具有这种作用的物质称为补强剂。
填充：在橡胶中加入一种物质后，能够提高橡胶的体积，降低橡胶制品的成本，改善加工工艺性能，而又不明显影响橡胶制品性能的行为。
凡具有这种能力的物质称之为填充剂。
二．填料的分类填料的品种繁多，分类方法不一。
填料按不同方法分类如下：（1）按作用分补强剂：炭黑、白炭黑、某些超细无机填料等。
填充剂：陶土、碳酸钙、胶粉、木粉等。
（2）按来源分有机填充剂：炭黑、果壳粉、软木粉、木质素、煤粉、树脂等。
无机填充剂：陶土、碳酸钙、硅铝炭黑等。
（3）按形状分粒状：炭黑及绝大多数无机填料。
纤维状：石棉、短纤维、碳纤维、金属晶须等。
三．橡胶补强与填充的历史与发展橡胶工业中填料的历史几乎和橡胶的历史一样长。
在Spanish时代亚马逊河流域的印第安人就懂得在胶乳中加入黑粉，当时可能是为了防止光老化。
后来制作胶丝时曾用滑石粉作隔离剂。
在Hancock发明混炼机后，常在橡胶中加入陶土、碳酸钙等填料。
1904年，S. C. Mote用炭黑使橡胶的强度提高到28.7MPa，但当时并未引起足够的重视。
在炭黑尚未成为有效补强剂前，人们用氧化锌作补强剂。
一段时间后，人们才重视炭黑的补强作用。
我国是世界上生产炭黑最早的国家。
1864年美国开始研制炭黑。
1872年世界才实现工业规模的炭黑生产。
炭黑的补强性不仅使它得到广泛的应用，而且也促进了汽车工业的发展。
二战前槽黑占统治地位，50年代后用炉黑代替槽黑、灯烟炭黑，炉黑生产满足了轮胎工业发展的要求。
9撕裂强度
实验九撕裂强度(Determination of tear strength)一、实验目的1、了解撕裂试样种类，掌握撕裂试样的制备2、熟悉测试撕裂强度的设备及其工作原理3、掌握实验结果的分析4、掌握影响撕裂强度的因素二、试样种类及形状按试样形状分类，撕裂试验的试样主要有以下几种。
1、直角型直角型试样的形状和尺寸如图9-1所示。
图9-1 直角型试样（GB530-81）（单位：mm）2、圆弧型此类试样又称为新月型或腰型。
国家标准试验方法中，过去称为延续型。
其形状和尺寸如图9-2所示。
图9-2 圆弧型试样（GB529-81）（单位：mm）3、裤型试样的形状和尺寸如图9-3所示。
它是一种带有割口的试样。
该试样在试验机上的夹持情况如图9-4所示。
该试样的特点是其撕裂强度对割口长度不敏感。
因此，试验结果的重复性好。
它还便于进行撕裂能的计算，为撕裂能的理论分析提供较理想的方法。
4、德耳夫特（Delft ）型该试样的形状和尺寸如图9-5所示。
此种试样内，切有一个狭长的切口，是一种比较容易从成品上裁取的小尺寸试样。
在国际标准ISO816中，采用了此种试样。
图6-5 德耳夫特型试样（ISO 816） (单位：mm)直角型撕裂试验，由于试验不需事先割口，故测试的人为影响因素少，本试验选用此法。
三、试样的制备国家标准GB 529和GB 530对试样的裁取和圆弧型试样割口方法均有规定。
1、试样的裁取圆弧型和直角型试样均用裁刀裁取。
裁刀刃口应保持锋利，不应出现缺口或卷刃等现象。
用裁片机裁取试样时，可先用水或中性肥皂溶液润滑刀的刃口，以便于裁切。
在裁切过程中，为了防止裁刀刃口与裁片机的金属底板相撞而受到损坏，在试样的下面应垫有合适的软质材料。
裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向应与胶料压延、压出方向一致，即试样的长度方向应与压延、压出方向垂直。
这是因为，橡胶材料产生裂口后，撕裂扩展的方向常是沿着与压延、压出平行的方向进行的。
2、试样割口方法试样在拉伸过程中，为了使应力集中于一点，以便迅速地从此产生裂口，使撕裂从该裂口扩展，可于试样的某一部位进行割口。
青岛科技大学橡胶工艺复习题
一、简答题1、何谓喷霜？何谓焦烧？其产生原因何在？答：喷霜即为某些配合剂（如硫磺、促进剂、防老剂、石蜡等）析出胶料或硫化胶表面的现象；造成这种现象的原因主要是某些配合剂用量过大，超过其常温下在橡胶中的溶解度所造成的。
焦烧是一种胶料早期硫化的现象，即胶料在硫化前的操作或停放中发生不应有的提前硫化现象；原因是配合不当，炼胶操作不当，胶料冷却停放不当。
2、何谓老化？影响橡胶老化的因素有哪些？答：橡胶或橡胶制品的在加工、贮存和使用的过程中，由于受到各种外界因素的作用，而逐步失去原有的优良性能，以致最后失去使用价值，这种现象称为橡胶老化；影响因素有热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等。
3、何谓塑炼？其目的意义何在？答：把具有弹性的生胶变成柔软的具有可塑性的胶料的工艺过程称为塑炼；生胶塑炼的目的：一、使生胶获得一定的可塑性，适合混炼、压延、挤出、成型等后续工艺操作；二、使生胶的可塑性均匀化，以便制得质量均匀的胶料。
4、何谓混炼？其目的意义何在？答：在炼胶机上将各种配合剂加入到橡胶中制成混合胶的工艺过程叫混炼；使配合剂均匀分散,制得质量均匀的混炼胶,并使胶料具有适合的可塑性；混炼不好，出现配合剂分散不均匀，可塑度过高或低、焦烧、喷霜现象，影响压延等后续工序的正常进行，还会导致产品的性能下降。
5、何谓压延？它包括哪些作业形式？答：压延工艺是利用压延机辊筒的挤压力作用使胶料发生塑性流动和变形,将胶料制成具有一定断面规格和一定断面几何形状的胶片,或者将胶料覆盖于纺织物表面制成具有一定断面厚度的胶布的工艺加工过程；作业形式：胶料的压片、压型和胶片贴合及纺织物的贴胶、擦胶和压力贴胶。
6、何谓挤出？它有何作用？答：橡胶的挤出是使胶料通过挤出机连续地制成各种不同形状半成品的工艺过程；应用于制造胎面、内胎、胶管以及各种复杂断面形状或空心、实心、包胶等半成品。
7、何谓弹性变形和塑性变形？答：弹性变形：橡胶在变形后能够恢复其原来状态的形变行为。
橡胶制品的撕裂强度测定及影响因素
橡胶制品的撕裂强度测定及影响因素一、定义橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致破坏的现象,这是衡量橡胶制品抵抗破坏能力的特性指标之一。
橡胶的撕裂一般是沿着分子链数目最小即阻力最小的途径发展,而裂口的发展方向是选择内部结构较弱的路线进行,通过结构中的某些弱点间隙形成不规则的撕裂路线,从而促进了撕裂破坏。
二、测定方法橡胶撕裂强度的测试是通过撕裂试验进行测定，撕裂试验的试样有裤形、德耳夫特形、新月形和直角形。
试样的制备和拉伸试样相似，主要注意以下几点。
（1）裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向（撕裂方向）与压延方向一致。
（2）试样个数不少于5个。
（3）用精度0.01mm厚度计测量试样试验区内不少于3个点的厚度，取中值作为试样厚。
厚度值不得偏离所取数值的2%，对多组试样进行比较时，则每一组的试样平均厚度必须在各组试样平均厚度的7.5%范围内。
测试撕裂强度步骤如下：（1）检查设备仪器、准备设备仪器、相关工具、清理环境；（2）开机，进行相关参数设置（如速度、方式等）；（3）将试样夹于上下夹持器中一定深度且使其在平行的位置上充分均匀的夹紧。
当进行直角形或新月形试样试验时，将似样延轴向对准拉伸方向分别夹入上下夹持器一定深度，以保证在平行位置上充分均匀的夹紧；（4）将试样置于拉力试验机的夹持上后，调整好拉力机（如用计算机拉力机，开始软件选择试验方法，设置参数输入尺寸等），开动试验机，按规定的速度对试样进行拉伸，直至试样撕裂，记录其最大值。
撕裂强度计算：T（SZ）=F/d;式中“F”为试样撕裂时的作用力（应按GB/T12833中的规定计算力值，取中位数，单位：N），“d”为试样的厚度（mm或cm),T为撕裂强度（N/MM或N/cm）。
每个试验样品至少要5个试样，试验结果以每个方向试样的中值和最大、最小值表示，数据精确到整位数。
每个试样的单个数值与平均值不得大于15%，经取舍后试样数量不得少于3个。
青岛科技大学橡胶工艺讲稿1
青岛科技大学橡胶工艺原理讲稿（1）青岛科技大学, 橡胶, 讲稿, 工艺, 原理合成橡胶在8种合成橡胶中全部由我国自行研究开发的胶种有BR、SSBR、SBS和CR；全部引进国外技术的胶种是EPDM。
§1.3丁苯橡胶（SBR）SBR是产量最大的合成橡胶，占合成橡胶总量的55%，70%用于轮胎。
按合成方法分为乳聚（1933年由德国的Farben公司生产）和溶聚（60年代投入工业化生产，发展较快）SBR两大类。
一．合成方法聚合单体：丁二烯（占2/3以上）、苯乙烯（少于1/3）1．乳液法：高温乳液聚合：50℃低温乳液聚合：5℃2．溶液法：60年代后投入工业化生产，该胶具有滚动阻力低，抗湿滑性好、综合性能高等特点，在轮胎行业中获得广泛应用。
二．分类（按制法分）三．SBR的结构乳聚SBR：顺1，4—结构含10%，反1，4—结构70%，1，2—结构20%溶聚SBR：顺1，4—结构比乳聚高，其它比乳聚低四．SBR的性能（一）性能1．物理常数密度（g/cm3）d=0.92~0.94折光指数 1.532．SBR强度比NR差生胶格林强度约为0.5MPa；纯胶硫化胶的强度为1.4~3.0MPa；但炭黑补强后硫化胶的拉伸强度高达17~28MPa。
撕裂强度比NR低，大约为NR的一半。
3．弹性、耐寒性比NR差。
4．耐热、耐老化、耐磨性比NR好（苯环弱吸电、体积大—分子内摩擦大、双键浓度低），硫化反应速度慢。
5．SBR耐屈挠疲劳性比NR差，但耐初始龟裂性好，耐裂口增长性差。
6．SBR粘着性比NR差。
7．SBR的电性能和耐溶剂性SBR电绝缘性能良好，耐溶剂性比NR好，但仍不耐非极性油类。
8．抗湿滑性优于NR、BR。
（二）配合与加工配合：必要成分—硫化剂：硫黄用量比NR中少(双键量少)促进剂：促进剂用量比NR中多(硫化速度慢)活化剂补强剂：主要是炭黑(非自补强性)增粘剂：本身粘性差，用烷基酚醛树脂，古马隆树脂增粘一般成分—防老剂，软化剂加工：塑炼性—一软丁苯（门尼粘度在40~60之间）一般不需要塑炼；混炼性——SBR对炭黑湿润性差，混炼生热高，开炼机应控温在40~50℃之间且包冷辊。
青岛科技大学橡胶配方设计
拉伸强度，MPa
12
10
拉伸曲线
回缩曲线
8
6
4
2
A 0 0
B 100
200 300 400 伸长率，％
C
D
500 600
7．硬度测定：邵尔A型 0－100度 8．磨耗测定：
磨耗体积 V=(m前-m后)/ρ，cm3/1.61Km， 磨耗指数＝V标/V试
阿克隆磨耗
滚筒磨耗
9．疲劳的测试： （1）压缩疲劳：1)温升 2)变形 （2）屈挠龟裂：裂口大小及
2)玻璃化温度的测定：差热分析仪 14．热性能：1)导热系数、热传导
2)分解温度或氧化起始温度 15．阻燃性:(1)氧指数：氧指数越大，阻燃性越好
装饰及汽车配件 (2)锥形量热仪：热释放速率、烟量、
点燃时间、有害气体成份等。
16．绝缘性： 1) 表面电阻率和体积电阻率大小 1015Ω·cm以上 2) 介电损耗 介电损耗越大，绝缘性越差 3) 击穿电压强度 击穿电压/厚度
3、硫化橡胶的使用性能测试
1 ． 拉 伸 强 度 σ ＝ P/bh ， Mpa
2．定伸应力，Mpa 100%，300%，Mpa
3．拉断伸长率 ，％ є＝[（L1-L0）/L0]*100%
4．扯断永久变形： S=(L2- L0)/ L0 ，％
5．撕裂强度： Φ＝P/h，KN/m
6．有效弹性和滞后损失
• 常规的混炼顺序：生胶或塑炼胶共混
小药（活性剂、促进剂、防老剂、固体软化剂）
补强剂和填料
软化剂
硫化剂
７、硫化特性: 焦烧时间（Ts1，Tc10），工艺正硫化 时 间 （ Tc90 ） ， 最 小 转 矩 （ ML ） ， 最 大 转 矩 （MH），硫化指数100/(Tc90-Tc10)
混炼胶回弹性 撕裂强度检测
混炼胶回弹性撕裂强度检测科标橡塑实验室专业提供混炼胶回弹性撕裂强度检测服务，出具国家认可检测报告。
科标橡塑实验室，是青岛科标化工分析检测有限公司下设分公司，是一家权威的第三方检测机构。
本实验室面向社会专业提供橡塑材料与制品，纺织材料及制品，汽车材料及零部件，胶黏剂等相关领域的分析化验服务。
科标橡塑实验室检测项目涉及性能检测、环境可靠性、成分分析等。
撕裂强度;tear strength性质：撕裂薄型试样所需的力。
它是测定薄膜或薄片耐撕裂性的一个试验方法(Elmendorf法)中定义的一个术语。
该方法是将切有规定裂口的试样在专门的试验机上进行的一种撕裂试验，单位为N。
对于一般薄膜材料而言，往往纵向和横向的性能不同，所以要分别制样测定。
还有一种裤形撕裂法，是将带有裂口的长条形薄膜试样的两“裤腿”经受拉力试验机的拉伸，测得完全撕裂试样所需的最大力，除以试样厚度，以kN/m为单位表示试样的撕裂强度。
在橡胶工业在与试样主轴平行的方向上，撕裂试片所需的最大力除以试片的厚度，单位为kN/m。
它是橡胶所具备的一项重要物理性能指标。
目前撕裂试验方法很多，有无割口和有割口两种，所用试样形状也各不相同，有裤形、直角形和新月形等几种，相应则有裤形撕裂强度、无割口直角撕裂强度、割口直角撕裂强度和割口新月形撕裂强度等。
撕裂强度受试样形状、厚度、压延方向(纹理方向)、割口深度、测定温度以及撕裂速度的影响。
科标橡塑实验室，专业提供橡塑材料与制品的检测分析服务。
本实验室混炼胶检测项目有：成分分析、配方还原、硫化特性（硫化曲线）、可塑度、密度、门尼粘度、门尼焦烧、拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力、撕裂强度、压缩永久变形、巴氏硬度、邵尔硬度、国际硬度、回弹性、磨耗（阿克隆）、DIN磨耗邵陂尔（旋转辊筒式）、脆性温度、电气强度、介电损耗因数、电阻率（体积、表面）、剥离强度、粘合强度、氧指数、垂直燃烧、45℃角燃烧等。
选择我们的原因：1.全国最早进入检测领域的检测机构之一，成就了科标检测在检测领域的领先地位；2.本中心具有强大的技术力量与准确的市场定位，保持强劲的发展动力；3.本中心得到工业部、质检局、工商局、环保局及省公安厅等认可与推荐；4.专业高效的服务团队，为广大客户提供材料与制品的研发、检测、材质评估、成分分析等一站式检测分析服务；5.实验室除严格遵守IEC 17025和IEC 17020管理实验室外，还不定期的参加各大实验室间的数据比对，以及数据盲样考核，最大程度上保证数据的准确性。
橡胶撕裂强度测试标准
橡胶撕裂强度测试标准
橡胶撕裂强度测试标准如下：
1. 使用织物拉伸机进行测试，夹持试样时必须注意两个表面要保持平行。
若试样不对称或扭曲，则测定结果会产生偏差。
对于片材和膜类材料，需要将样品平整、光滑地夹在上下夹具之间。
2. 试验速度应根据材料的类型和预期的应用而定（例如用于轮胎的胶布有不同的耐磨性）。
根据标准GB/T392
3.1规定一般选择50mm/min。
需要注意的是机器速率应稳定且均匀。
3. 应采用带有边缘保护的特殊工具（如吸盘或其他形式的支座）而不是尖锐的工具来夹紧样品，这样可以防止试样的破坏。
目的是减小试验误差并获得更准确的结果。
4. 在断裂指标中要求经纬线的拉断值不应小于名义值的85%。
这是因为经过硫化后的橡胶对纤维之间的结合力和纱线强度有一定的削弱效果。
所以高撕裂强度是保证橡胶制品质量的重要因素之一。
综上所述，这些标准的遵循可以确保测试结果的准确性，为生产和研发提供有力支撑。
橡胶撕裂性能测试PPT
企业 标准
撕裂强度KN/m
≧80
磨耗量（cm3/1.61Km） ≦0.20
曲挠性能（曲挠10万次） 裂口个数小于2
臭氧老化试验
表面裂口小于10个
（40℃×72h，
50pphm×20%）
2、撕裂强度（ Tear Strength ）定义
橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力而迅速扩大开裂 而导致破坏的现象，试样撕裂时单位厚度所承受的负荷为撕裂强度。
直角型撕裂强度指将直角型试样置于拉力机上，以一定的速度连续拉伸到撕开为至，其 单位厚度上所需的最大负荷。
直角
直角型撕裂试样，由于试样不一定需先割口，故测试的 人为影响因素少，因而被广泛采用。
试 样 压 延 方 向
撕裂方向
4、结果处理
试样撕裂时 的最大作用
力，N
计算方法
试样厚度， mm或cm；
撕裂强度N/mm或N/cm、kN/m。
3、试样种类和形状
撕裂试验按所需试样不同，可分为裤形、直角形和新月形三种类型； （1）裤形试样
试样的形状与尺寸如图所示，它是一种带割口的试样，将试样撕断所需 的力除以试样厚度即为裤型撕裂强度。
裤形撕裂
裤子避衩易撕裂
（2）新月形试样 又称为圆弧形或腰形，形状和尺寸如图所示。
新月形试样
新月
（3）直角形试样 直角形试样形状和尺寸如图：有割口和无割口之分。
撕裂性能测试
(Tear Properties Testing)
GB/T 529
1、撕裂强度测试意义
裂口
撕裂破坏
表示橡胶制品使用 性能优劣，可以用 撕裂强度表示。
例如：某轮胎生产企业制定的 胎面胶标准
检验项目
指标值
橡胶制品撕裂强度的影响因素和提高方案
橡胶制品撕裂强度的影响因素和提高方案一、撕裂强度的定义撕裂是橡胶等弹性体材料中的裂纹，由于受力而导致裂纹扩大的现象。
撕裂强度用于表征材料抵抗撕裂的能力，是指试样撕裂时单位厚度上所承受的负荷，单位KN/m。
撕裂强度的测试：直角、新月、环形、裤型。
二、撕裂破坏机理1、当弹性体材料受力后，在材料结构中产生应力，若在该应力方向上，所受力结构承受不了此应力（高于该结构所能承受的最大应力），则发生撕裂破坏。
2、随着应力的增大，弹性体材料中承受不了此应力的结构增多，导致裂口快速增长。
3、由于弹性体材料内部结构的复杂性和内部应力分布的不均匀性，材料的撕裂路线是无规则的。
三、各种橡胶（硫化胶）的撕裂强度天然橡胶NR>异戊橡胶IR>聚氨酯橡胶PUR>丁晴橡胶NBR>丁基橡胶IIR>氯丁橡胶CR>丁苯橡胶SBR>顺丁橡胶BR>三元乙丙橡胶EPDM>氟橡胶FKM>硅橡胶Q二、硫化体系对撕裂强度的影响1、交联密度对撕裂强度的影响胶料的撕裂强度随着交联密度的增加有一个极大值，也就是说一般情况下随着胶料交联密度的增加，撕裂强度增大，并逐渐达到最大值，之后随着胶料交联密度的增加，撕裂强度逐渐下降。
胶料的交联密度对撕裂强度的影响与其对拉伸强度的影响类似，但达到最佳撕裂强度的交联密度比达到最佳拉伸强度的交联密度要低。
2、交联键类型对撕裂强度的影响键能：—C—C—＞—S1—＞—S2—＞—Sx—强伸性能：—C—C—＜—S1—＜—S2—＜—Sx—耐热性：—C—C—＞—S1—＞—S2—＞—Sx—3、硫化剂和促进剂一般传统硫化体系的抗撕裂性能较好，硫磺用量2.0-3.0份。
促进剂选用中等活性、平坦性好的品种，如DM、CZ等。
过硫会严重影响胶料的抗撕裂性能。
有效硫化体系代替普通硫化体系时，撕裂强度明显降低，但过硫影响不大。
三、补强体系对撕裂性能的影响1、粒径小、比表面积高的炭黑撕裂强度高。
橡胶撕裂综述
生长。之后应力迅速降低，撕裂停止。 此时裂纹尖端应力也得到释放，应力
当材料再次被拉伸，材料再次取向， 降低，撕裂停止。再次被拉伸时，再
上述撕裂过程重复进行。从而获得上 次一定程度取向，上述撕裂过程再次
述Knotty撕裂。
重复进行,从而获得saw-tooth撕裂。
平滑撕裂
当外界拉伸速度较快时，材 料来不及取向，整个撕裂过 程的完成就在同一个力下完 成。 拉伸试样的两狭口距离非常 近的时候会出现的一种撕裂； 裤型撕裂等经常出现。
多用Ring II of DIN53504，两切口对立分布 在内部边缘。测试时不旋转。
Goodrich-Winkelmann
撕裂的分类
（2）、按撕裂方式的不同可以分为： I 直接撕裂 II垂直撕裂
III成角度撕裂（取决于合应力）
撕裂的分类
（3）按撕裂后的形状分
a
b
c
knotty撕裂
sawtooth撕裂
撕裂的分类
（1）按照撕裂生长决定因素分类：
a.由外界施加的拉伸或撕裂速度决定裂纹的生长速度的撕裂---撕裂 降低内应力，使内外应力趋于平衡。
b.裂纹在受力下，自发进行生长的撕裂---结构中应力达到某承受临 界点自发断裂生长。按此方法，撕裂试样分为以下两类：
撕裂的分类
试样名称 Fan testpiece （扇形试样）
撕裂强度
44 28 11
备注：
1、试样为填充25份SRF炭黑的天然胶硫化品试样； 2、摘于PRIMUS KAINRADL AND FRANZ HANDLER发表的《THE TEAR STRENGTH OF VULCANIZATES》。
提高撕裂的方法
1.混炼：通过优化混炼工艺，提高补强填料如炭黑等在橡 胶中的分散可以提高胶料的抗撕裂性能。 2.相混炼：NR/BR共混物通过相混炼技术，使BR相中炭黑 含量增加，可以提高撕裂。 3.交联密度：通过刘华过程优化胶料的最终交联密度，可 以提高胶料的抗撕裂性能。 4.硫磺硫化体系：硫磺硫化体系与过氧活化物硫化体系相 比，一个明显的优势就是胶料的抗撕裂性能。
橡胶工艺学(山东联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下青岛科技大学
橡胶工艺学（山东联盟）智慧树知到课后章节答案2023年下青岛科技大学青岛科技大学绪论单元测试1.橡胶与塑料的本质区别是（）。
答案:常温能否结晶;Tg不同2.拉伸强度的单位是（）。
答案:MPa3.橡胶加工过程中必不可少的两个工艺是( )。
答案:塑炼;硫化4.有一种弹性材料，在室温下（18~29℃）被拉伸到原来长度的两倍并保持1min后除掉外力，1min内测得其永久变形为58%，请判断一下这种材料是不是橡胶？说明为什么？答案:null第一章测试1.通用合成胶和特种合成胶是按照化学结构分类的（）。
答案:错2.天然橡胶中能使人皮肤过敏和橡胶发霉的成分是（）。
答案:蛋白质3.STR是（）的缩写。
答案:颗粒胶/标准胶4.下列哪种说法对NR的分子量分布的描述是准确的（）。
答案:分布宽;呈双峰分布5.未硫化胶的拉伸强度称为（）。
答案:格林强度6.通用橡胶中有冷流性的橡胶有（）。
答案:BR;IR7.常用来作无内胎轮胎气密层的是（）。
答案:BIIR8.耐低温和耐高温性能都好的橡胶是（）。
答案:MVQ9.俗称的"牛筋底"鞋底是用（）橡胶做成的。
答案:PU10.天然橡胶的主要来源是（）。
答案:三叶橡胶树11.丁基橡胶的缩写是（）。
答案:IIR12.橡胶粘弹性的重要表现为( )。
答案:蠕变;滞后损失;应力松弛13.撕裂强度的单位是（）。
答案:kN/m第二章测试1.最高转矩和最低转矩的差值，反应了交联程度的高低。
答案:对2.混炼胶容易喷霜，硫化胶不喷霜。
答案:错3.配合剂在饱和橡胶中的溶解度比不饱和橡胶高。
答案:错4.秋兰姆类促进剂可作为硫载体使用。
答案:错5.普通硫黄硫化体系硫化的橡胶中单硫键和双硫键的含量高。
答案:错6.秋兰姆类促进剂硫化速度比二硫代氨基甲酸盐类快。
答案:错7.橡胶发生硫化返原后，硫化胶的交联密度下降，硫化胶的拉伸强度和定伸应力下降。
答案:对8.各种橡胶都会发生硫化返原，如NR、SBR、EPDM等。
青岛科技大学橡胶工艺讲稿5
青岛科技大学橡胶工艺原理讲稿（5）青岛科技大学, 橡胶, 讲稿, 工艺, 原理§3-6炭黑对橡胶的补强机理炭黑补强作用使橡胶的力学性能提高，同时也使橡胶在粘弹变形中由粘性作用而产生的损耗因素提高。
例如tanδ、生热、损耗模量、应力软化效应提高。
因应力软化效应能够比较形象地说明大分子滑动补强机理，因此将两者结合一起讨论。
一．应力软化效应（一）应力软化效应的含义硫化胶试片在一定的试验条件下拉伸至给定的伸长比λ1时，去掉应力，恢复。
第二次拉伸至同样的λ1时所需应力比第一次低，如图3-18所示，第二次拉伸的应力-应变曲线在第一次的下面。
若将第二次拉伸比增大超过第一次拉伸比λ1时，则第二次拉伸曲线在λ1处急骤上撇与第一次曲线衔接。
若将第二次拉伸应力去掉，恢复。
第三次拉伸，则第三次的应力应变曲线又会在第二次曲线下面。
随次数增加，下降减少，大约4~5次后达到平衡。
上述现象叫应力软化效应，也称为Mullins效应。
应力软化效应用拉伸至给定应变所造成的应变能下降百分率ΔW表示。
（3-10）式中 W1 —第一次拉伸至给定应变时所需要的应变能；W2 —第一次拉伸恢复后，第二次（或更多次数）再拉伸至同样应变时所需的应变能。
（二）应力软化效应的影响因素应力软化效应代表一种粘性的损耗因素，所以凡是影响粘弹行为的因素对它均有影响。
填料及其性质对应力软化效应有决定性作用。
1．填充的影响2．填料品种对应力软化效应的影响3．炭黑品种对应力软化效应的影响总的趋势是补强性高的炭黑应力软化效应比较高，反之亦然。
（三）应力软化的恢复应力软化有恢复性，但在室温下停放几天，损失的应力恢复很少，而在100℃×24h真空中能恢复大部分损失的应力。
因为炭黑的吸附是动态的，在恢复条件下，橡胶大分子会在炭黑表面重新分布，断的分子链可被新链代替。
剩下的不能恢复的部分称为永久性应力软化作用。
二．炭黑的补强机理近半个世纪以来，人们对炭黑补强机理曾进行了广泛的探讨。
青岛科技大学-橡胶实验九--撕裂强度
实验九撕裂强度(Determination of tear strength)一、实验目的1、了解撕裂试样种类，掌握撕裂试样的制备2、熟悉测试撕裂强度的设备及其工作原理3、掌握实验结果的分析4、掌握影响撕裂强度的因素二、试样种类及形状按试样形状分类，撕裂试验的试样主要有以下几种。
1、直角型直角型试样的形状和尺寸如图9-1所示。
图9-1 直角型试样（GB530-81）（单位：mm）2、圆弧型此类试样又称为新月型或腰型。
国家标准试验方法中，过去称为延续型。
其形状和尺寸如图9-2所示。
图9-2 圆弧型试样（GB529-81）（单位：mm）3、裤型试样的形状和尺寸如图9-3所示。
它是一种带有割口的试样。
该试样在试验机上的夹持情况如图9-4所示。
该试样的特点是其撕裂强度对割口长度不敏感。
因此，试验结果的重复性好。
它还便于进行撕裂能的计算，为撕裂能的理论分析提供较理想的方法。
4、德耳夫特（Delft ）型该试样的形状和尺寸如图9-5所示。
此种试样内，切有一个狭长的切口，是一种比较容易从成品上裁取的小尺寸试样。
在国际标准ISO816中，采用了此种试样。
图6-5 德耳夫特型试样（ISO 816） (单位：mm)直角型撕裂试验，由于试验不需事先割口，故测试的人为影响因素少，本试验选用此法。
三、试样的制备国家标准GB 529和GB 530对试样的裁取和圆弧型试样割口方法均有规定。
1、试样的裁取圆弧型和直角型试样均用裁刀裁取。
裁刀刃口应保持锋利，不应出现缺口或卷刃等现象。
用裁片机裁取试样时，可先用水或中性肥皂溶液润滑刀的刃口，以便于裁切。
在裁切过程中，为了防止裁刀刃口与裁片机的金属底板相撞而受到损坏，在试样的下面应垫有合适的软质材料。
裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向应与胶料压延、压出方向一致，即试样的长度方向应与压延、压出方向垂直。
这是因为，橡胶材料产生裂口后，撕裂扩展的方向常是沿着与压延、压出平行的方向进行的。
2、试样割口方法试样在拉伸过程中，为了使应力集中于一点，以便迅速地从此产生裂口，使撕裂从该裂口扩展，可于试样的某一部位进行割口。
橡胶撕裂性能测试PPT概要
(Tear Properties Testing)
GB/T 529
1、撕裂强度测试意义
裂口
撕裂破坏
表示橡胶制品使用 性能优劣，可以用 撕裂强度表示。
例如：某轮胎生产企业制定的 胎面胶标准
检验项目 指标值 硬度 60-65 拉伸强度MPa ≧18 扯断伸长率% ≧500 300%定伸应力MPa 5-5.5 撕裂强度KN/m ≧80 磨耗量（cm3/1.61Km） ≦0.20 曲挠性能（曲挠10万次） 裂口个数小于2 臭氧老化试验 表面裂口小于10个 （40℃×72h， 50pphm×20%）
企业 标准
2、撕裂强度（ Tear Strength ）定义
橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力而迅速扩大开裂 而导致破坏的现象，试样撕裂时单位厚度所承受的负荷为撕裂强度。
3、试样种类和形状
撕裂试验按所需试样不同，可分为裤形、直角形和新月形三种类型； （1）裤形试样 试样的形状与尺寸如图所示，它是一种带割口的试样，将试样撕断所需 的力除以试样厚度即为裤型4、结果处理
计算方法
试样撕裂时 的最大作用 力，N
试样厚度， mm或cm；
撕裂强度N/mm或N/cm、kN/m。 每个试验样品至少要5个试样，试验结果取中值表示。 数据精确到整位数。每个试样的单个数值与平均值的差不 得大于15%，经取舍后试样个数不得少于3个。
5、直角形撕裂试验结果的影响因素
1 2
试验温度的影响
撕裂速度的影响
3
分子的取向的影响
总结
撕裂强度定义、试样种类、
结果处理方法及影响因素
裤形撕裂
裤子避衩易撕裂
（2）新月形试样
又称为圆弧形或腰形，形状和尺寸如图所示。
均匀设计法在CM过氧化物硫化体系中的应用
材料・配合均匀设计法在CM 过氧化物硫化体系中的应用聂 军,张振秀,田 萌,辛振祥(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042)摘 要:研究了均匀实验设计法在C M 过氧化物硫化体系研究中的应用。
研究结果表明,较少的实验次数下获得的实验结果,通过回归分析即可得到因素/性能回归方程,方程具有很好的拟合度。
根据回归方程利用MatLab 数据处理软件可作出DCP 与C AM V 用量对C M 胶料各项性能影响的三维等高线图,由图可直观分析DCP 与C AM V 用量对C M 胶料各项性能的影响趋势。
当DCP 与C AM V 用量分别在4份和415份时,C M 胶料有最佳的综合性能。
关键词:均匀设计;回归分析;C M ;过氧化物硫化中图分类号:T Q333192 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2004)06-0001-05收稿日期:2004-09-01作者简介:聂军,男,在读硕士研究生,主要研究方向是橡胶配方优化设计。
均匀设计法是方开泰和王元于1978年应用数论创立的一种新型试验设计方法[1],已在我国国防、科技、工业和农业等领域应用并取得显著成效,越来越受到国内外学者的关注。
它在解决多变量因素的优选研究中,大大减少了实验次数,并可应用多种数学模型进行处理[2],如:回归分析、遗传算法、神经网络等。
橡胶型氯化聚乙烯C M 由于其具有强度高、弹性好、阻燃、耐油、耐溶剂、耐臭氧、耐热老化、耐候、加工性能良好等优点,在橡胶制品行业特别是电线电缆行业中应用越来越广泛[3],因此对C M 胶料各种性能的研究变得越来越重要。
过氧化物硫化体系是C M 电线电缆最常用的一种硫化体系,本文主要应用均匀设计和回归分析研究硫化剂DCP 和助硫化剂C AM V 用量对C M 胶料硫化特性和物理机械性能的影响。
1 实验准备111 主要原材料C M (氯化聚乙烯),牌号135B ,粉状,山东青岛海晶化工集团公司产品;DCP (过氧化二异丙苯),上海高桥石化精细化工有限公司产品;C AM V ,交联助剂,粉状,南昌翊成化工有限公司制造。
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实验九撕裂强度
(Determination of tear strength)
一、实验目的
1、了解撕裂试样种类，掌握撕裂试样的制备
2、熟悉测试撕裂强度的设备及其工作原理
3、掌握实验结果的分析
4、掌握影响撕裂强度的因素
二、试样种类及形状
按试样形状分类，撕裂试验的试样主要有以下几种。
1、直角型
直角型试样的形状和尺寸如图9-1所示。
图9-1 直角型试样（GB530-81）（单位：mm）
2、圆弧型
此类试样又称为新月型或腰型。
国家标准试验方法中，过去称为延续型。
其形状和尺寸如图9-2所示。
图9-2 圆弧型试样（GB529-81）（单位：mm）
3、裤型
试样的形状和尺寸如图9-3所示。
它是一种带有割口的试样。
该试样在试验机上的夹持情况如图9-4所示。
该试样的特点是其撕裂强度对割口长度不敏感。
因此，试验结果的重复性好。
它还便于进行撕裂能的计算，为撕裂能的理论分析提供较理想的方法。
4、德耳夫特（Delft ）型
该试样的形状和尺寸如图9-5所示。
此种试样内，切有一个狭长的切口，是一种比较容易从成品上裁取的小尺寸试样。
在国际标准ISO816中，采用了此种试样。
图6-5 德耳夫特型试样（ISO 816） (单位：mm)
直角型撕裂试验，由于试验不需事先割口，故测试的人为影响因素少，本试验选用此法。
三、试样的制备
国家标准GB 529和GB 530对试样的裁取和圆弧型试样割口方法均有规定。
1、试样的裁取
圆弧型和直角型试样均用裁刀裁取。
裁刀刃口应保持锋利，不应出现缺口或卷刃等现象。
用裁片机裁取试样时，可先用水或中性肥皂溶液润滑刀的刃口，以便于裁切。
在裁切过程中，为了防止裁刀刃口与裁片机的金属底板相撞而受到损坏，在试样的下面应垫有合适的软质材料。
裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向应与胶料压延、压出方向一致，即试样的长度方向应与压延、压出方向垂直。
这是因为，橡胶材料产生裂口后，撕裂扩展的方向常是沿着与压延、压出平行的方向进行的。
2、试样割口方法
试样在拉伸过程中，为了使应力集中于一点，以便迅速地从此产生裂口，使撕裂从该裂口扩展，可于试样的某一部位进行割口。
图9-3 裤型试样（BS 903/A3-1982）
(单位：mm)
图9-4 裤型试样在试验机上的位置
按国家标准GB 529的规定，圆弧形试样试验前应于试样圆弧凹边的中心处割口。
割口深度为0.50±0.05mm 。
可采用特制的割口器进行割口。
该割口器应有一个用来固定试样的夹持器，使割口限制在一定区域内。
由刮脸刀片制成的切割工具夹在垂直于试样主轴的平面内，便可在规定的位置上进行切割。
四、试验方法
1、试样条件
GB 529和GB 530规定，试验应在标准试验室温度23±2℃下进行。
在一个或一系列试验进行比较时，必须采用同样的试验温度。
GB 529还规定，试样割口前必须在标准试验室温度下停放至少3小时。
若进行老化试验，则割口必须在老化后进行。
按GB2941的规定，式样试验前在标准环境下，停放应不少于30分钟。
2、厚度测量
GB 529和GB 530规定撕裂试样的厚度为2.0±0.3mm 。
对试样厚度的测量部位未做到明确规定，只要求测量试样试验区的厚度。
3.测试步骤
（1）硫化后的试片（厚2.0±0.3mm ）应在标准室温下停放（不少于6小时，不超过15天）。
（2）采取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向与压延方向一致。
（3）将试样垂直夹于上下夹持器重一定深度，并且使其在平等的位置上充分均匀夹紧。
（4）调好拉伸速度（夹持器中以500±100mm/min 的速度在运行）开动试验机，即可对试样施加一个逐渐增加的牵引力，直至试样被撕断后停机。
五、试验结果的计算
撕裂试验的结果是以撕裂强度表示的。
根据GB 6039-85，撕裂强度的定义为：在于试样主轴平行的方向上，拉伸试样直至开裂时的最大力。
圆弧型试样的撕裂强度按式(9-1)计算：
d
F F sy = （9-1） 式中 F sy —圆弧型试样撕裂强度，kN/m(kgf/cm)；
F —撕裂试样的最大作用力，N(kgf)；
d —试样厚度，mm 。
d
F F sz = （9-2） 式中 F sz —直角型试样撕裂强度，kN/m(kgf/cm)；
F —撕裂试样的最大作用力，N(kgf)；
d —试样厚度，mm 。
国家标准GB 529和GB 530都规定，每个样品至少需要五个试样。
试样结果以测量结果的算术平均值表示。
每个试样的单个数值与平均值之差不得大于15%，经取舍后试样个数不应少于原试样数量的60%。
六、试验结果的影响因素
1.试样形状
试样形状的不同，一般对撕裂强度的试验结果有显著的影响。
试验结果表明：直角型试样的撕裂强度较小，而圆弧型试样的撕裂强度较高。
2.试验温度
橡胶的撕裂性能对试验温度比较敏感。
一般来说，撕裂强度随试验温度的升高而降低。
对于结晶性橡胶，如天然橡胶、氯丁橡胶和丁基橡胶等，在室温下拉伸时，会引起橡胶大分子沿着拉伸方向的重排，产生结晶，使拉伸强度增高。
在高温拉伸时，结晶不容易产生，撕裂强度明显降低。
对于非结晶性橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶等，随着温度升高，撕裂能降低，故表现为拉伸强度降低。
3.撕裂速度
试验机的拉伸速度大小，即撕裂速度大小对橡胶的撕裂行为具有一定的影响。
高速撕裂时，撕裂表现出一种刚体的脆性破坏，而慢速撕裂时，则表现出弹性破坏。
在试验方法规定的速度下，撕裂破坏属于后者。
拉伸速度增大，撕裂强度降低。
4.试样厚度
试样厚度对撕裂强度有一定的影响，但影响不大。
5.分子的取向
橡胶材料在压延、压出过程中，由于分子的取向而表现为各向异性，结果经常是在取向方向上，力学性能得到增强。
试验结果表明：横向的撕裂强度大于纵向。
（注：横向是指撕裂方向沿着与压延、压出方向垂直的方向；纵向是指撕裂方向沿着与压延、压出方向一致的方向。
）
七、国家标准
目前采用的国家标准是GB/T 529-1999代替GB/T 528-1991，该标准等同于ISO34-1:1994。
八、实验报告要求
实验报告应包括以下内容：
1）本标准名称或编号；
2）试样的名称或代号；
3）试样类型
4）试验结果；
5）每个试样厚度中位数（如有需要）；
6）拉伸方向与橡胶拉伸方向的关系；
7）试验温度；
8）直角型试样是否有割口的说明；
9）试验过程中需要说明的情况；
10）硫化和试验日期。