硫化橡胶的拉伸强度试验结果影响因素探究

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科 技 论 坛
硫 化橡胶 的拉 伸强度试 验结 果影响 因素探 究
周良东 （ 福建省产品质 量检验研 究院， 福 建 福州 ３ ５ ０ ０ ０ ２ ） 摘 要： 简要分析 了硫 化橡胶 的拉伸 强度试验结果影响 因素。 关键词 ： 硫 化 橡胶 ； 拉 伸 强度 速发展 ， 试验工作也 随之越来 越多 ， 对 更 大 。 试验的要求也越来越 高。 其 中橡胶 的拉伸性能是橡 胶物理性 能试验 ３ ． ４试样 的调节时间 中的最普遍也是 最重要 的项 目， 通过简单 的拉伸试验可侧 向评估橡 在 国标 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ２ ８中规定 ， 对硫化橡 胶 的所有 试验 ， 硫 化与试 验 ６ ｈ ， 对于制品试验 ， 问隔应不超 过 ３个月 ， 胶其它 的力 学性能 ， 可依此评定产 品的达标情况 和硫 化情况 ， 对橡 间的最短 时间间隔应 为 １ 胶的生产工艺进行控 制和调整 。因此 ， 对影响硫化橡胶拉伸性能试 且在 调节期间应尽可能 完全的加 以避光 、 隔热等 防护 ， 使其不 受可 验结果 的主要 因素及其原 因进行分析 ， 进而正确 的试 验 ， 获得可信 能导致其损坏的外来影 响。 实验表明 ： 随着调节时间的延 长 ， 试样的 的数据 ， 对橡胶制 品的设计 、 生产就有着积极 的指导意义。 本文就样 拉伸性能会有少许提高 ， 且数据 的分散性 减小 。这是因为胶样在加 品尺寸 、 拉伸 速度 、 压延 方向等 因素对橡胶 的拉伸性能试 验结果 的 工过 程中会产生大 量的内应力 ， 停放一段 时间后 ， 可使试样 内应力 影 响 进 行 了分 析 。 趋 向均匀分布 ， 逐渐减小 以至消失 ， 避免 了因内应 力集 中而使 拉伸 ２ 试 验 设 备 和 方 法 试样提前断裂 ， 数 据失 真。 试验设 备 ： Ｚ ＷＩ Ｃ Ｋ Ｔ １ 一 Ｆ Ｒ ０ ２ ０ Ｔ Ｎ ． Ａ ５ ０ ；试验方法 参照 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ２ ８ ４ 结 论 进行试验 。 在硫化橡胶 的拉伸试验 中， 试样 的尺寸 、 拉伸 速率 、 压延方 向和 ３ 试 验 结 果与 讨 论 停放 时间等 因素对测试结果 的影响非常显著 ， 为获得准确 的测试结 ３ ． １ 试样 尺 寸 果， 在试验过程中 ， 必须对这几个 因素进行严格 的控 制 ， 避免产生不 在橡 胶的拉伸试验 中 ，哑铃形试样是 最常用 的试 样规格 。在 必要 的试验误差 ， 提 高试 验结果 的准确性 ， 并使结 果具备横 向可 比 Ｇ Ｂ ｆ５ ２ ８中规定 了几种不 同的裁刀尺寸规格 ， 狭窄部分 的宽 度有 四 性 和 重现 性 。 种： ６ ． ０ ｍｍ、 ５ ． ０ ｍ ｍ、 ４ ． ０ ｍｍ和 ２ ． ０ ｍ ｍ。狭窄部分 宽度不 同 ， 试验结 果 不同 ， 对于相同样品制成不 同尺 寸的哑铃形试 样测 得的试验结果是 没有 可比性 的。 但通常情况下 ， 随着狭窄部分的宽度增加 ， 测得的拉 伸强度和扯断伸 长率随之降低 。这是 因为橡胶胶料 中存在微 观缺 陷， 即使通过 混炼也 不可 能完全 消除 ， 只是缺 陷减少 、 分布更加 均 匀。随着样 品的狭窄部分的截面积越大 ， 缺陷存 在的机率也随之增 大， 体现为拉伸性能下降。但选择狭 窄部 分较 宽的试样 容易出现拉 伸试 验过程 中早期断裂 的情况 ， 这是 因为狭窄部分在拉伸过程 中会 出现受力不均 的现象 ， 试 样边缘 的应力会 大于 中间 的应力 ， 狭窄部 分越宽 ， 这种差异就越大。 在进行拉 伸试验 时 ， 试样 的通用厚 度为 ２ ． ０ ｍｍ， 大量 的试验数 据表 明 ： 随着试样厚 度的增加 ， 试样 的拉伸强度 和扯断伸长 率都随 之下降。 这是因为随着试样厚度的增加 ， 狭窄部分的截面积增 加 ， 内 部天然缺 陷出现的机率 和试样边 缘和中心 的应力 不均 的情 况都 随 之增加 ， 从而导致试 样拉伸性能 的下 降。同时 ， 随着试样厚 度的增 大， 在进行哑铃形样 条冲裁时 ， 在狭窄部分 的厚度 方 向会 出现弧形 凹陷 ， 实际 的宽度将 小于裁刀 的公称宽 度 ， 截 面积 也将小 于公称 面 积， 由此所得 的拉伸性能 自然也将偏小。因此 ， 在硫化试 片时 ， 应尽 量选择精 度高的模具 ， 在选择裁刀 时 ， 也应根据试 片的实 际情况选 择合适的尺寸 ， 由此减小试 样尺寸对试验结果 的影响。 ３ ． ２ 拉伸速室 国标 Ｇ Ｂ ￣５ ２ ８规定硫化橡胶在进 行拉伸试验 时 的拉伸 速度 为 １型 、 ２型 、 １ Ａ型试 样 ５ ０ ０± ５ ０ ｍｍ ／ ｍｉ ｎ ， ３型 、 ４型为 ２ ０ ０± ２ ０ ｍ ｍ ／ ｍｉ ｎ ， 通过笔者大量 的试验数据表明 ： 随着试验速度 的增加 ， 所 测的拉伸强度也随之增加 ， 且不 同试验速度所得 的拉伸强度没有可 比性 。 这是因为在橡 胶拉伸过程 中， 橡胶会 随之产生松弛效应 ， 速度 越快 ， 橡胶松弛 的时间越短 ， 由松 弛效应产生 的应力减少 就小 ， 拉伸 强度就随之提高 ， 反之下降 。 ３ ． ３ 试 样 的压 延 方 向 在国标 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ２ ８中明确规定 ，在不研究压研效 应的前提下 ， 对
１ 概 述 硫化橡胶取样 时 ， 要平行 于材料 的压延 方向裁切 ， 应尽 量保 证试样 橡胶行业是 国民经济 的重要基础产业之一 。 它不仅 为人们提供 的拉伸方 向与压延方 向保持 一致 ，否则所得 的试 验结果将 显著偏 Ｅ ｔ 常生活不 可或缺 的 日用 、医用等轻工橡胶产 品，而且 向采掘 、 交 低。这是因为硫化橡胶 的胶料在混炼 时受 到了剪切 应力 ， 分子链排 通、 建筑 、 机械、 电子等重工业 和新 兴产业 提供各种橡胶制生产设备 列方 向与辊筒 方 向一致 ，压延 过程 中橡胶 的分 子链进行 了一次 取 或橡胶 部件 。 近几年来 ， 橡胶行业得到不少发展 ， 已有 细分行业稳 中 向， 因此 ， 平行压延方 向所得 的拉伸强度要 比垂直压延方 向 的结 果