橡膠力學(xué)性能試驗 (包括拉伸強度、定伸應力、伸長(cháng)率、永久變形、撕裂強度、壓縮永久變形等)
1.1 硫化膠拉伸性能測試
任何橡膠制品都是在一定外力條件下使用,因而要求橡膠應有一定的物理機械性能, 而性能中最為明顯為拉伸性能,在進(jìn)行成品質(zhì)量檢查,設計膠料配方,確定工藝條件,及比較橡膠耐老化,耐介質(zhì)性能時(shí),一般均需通過(guò)拉伸性能予以鑒定,因此,拉伸性能則為橡膠重要常規項目之一。
拉伸性能包括如下項目 :
⑴ 拉伸應力 s(tensile stress) 試樣在拉伸時(shí)產(chǎn)生的應力,其值為所施加的力與試樣的初始橫截面積之比。
⑵ 定伸應力 se(tensile stress at a given elongation) 試樣的工作部分拉伸至給定伸長(cháng)率時(shí)的拉伸應力。常見(jiàn)定伸應力有100%、200%、300%、500%定伸應力。
⑶ 拉伸強度 ts(tensile strength) 試樣拉伸至扯斷時(shí)的最大拉伸應力。過(guò)去曾稱(chēng)為扯斷強度和抗張強度。
⑷ 伸長(cháng)率 e(elongation percent) 由于拉伸試樣所引起的工作部分的形變,其值為伸長(cháng)的增量與初始長(cháng)度百分之比。
⑸ 定應力伸長(cháng)率 eg(elongation at a given stress) 試樣在給定應力下的伸長(cháng)率。
⑹扯斷伸長(cháng)率eb(elongation at break) 試樣在扯斷時(shí)的伸長(cháng)率。
⑺ 扯斷永久變形 將試樣伸至斷裂,再受其在自出狀態(tài)下,恢復一定的時(shí)間(3min)后剩余的變形,其值為工作部分伸長(cháng)的增量與初始長(cháng)度百分之比。
⑻ 斷裂拉伸強度 tsb(tensile strength at break) 拉伸試樣在斷裂時(shí)的拉伸應力。如果在屈服點(diǎn)以后,試樣繼續伸長(cháng)并伴隨著(zhù)應力下降,為時(shí) ts 和 tsb 的值是不相同,tsb 值小于 ts。
⑼ 屈服點(diǎn)拉伸應力 sy(tensile stress at yield) 應力應變曲線(xiàn)上出現應變進(jìn)一步增加而應力不增加的第一個(gè)點(diǎn)對應的應力。
⑽ 屈服點(diǎn)伸長(cháng)率 ey(elongation at yield) 應力應變曲線(xiàn)上出現應變進(jìn)一步增加而應力不增加的第一個(gè)點(diǎn)對應的應變(伸長(cháng)率)。
1.2 橡膠壓縮永久變形的測定
有些橡膠制品 (如密封制品) 是在壓縮狀態(tài)下使用, 其耐壓縮性能是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要性能之一,橡膠耐壓縮性一般用壓縮永久變形來(lái)恒量。
橡膠在壓縮狀態(tài)時(shí),必然會(huì )發(fā)生物理和化學(xué)變化,當壓縮力消失后,這些變化阻止橡膠恢復到原來(lái)的狀態(tài),于是就產(chǎn)生了壓縮永久變形。壓縮永久變形的大小,取決于壓縮狀態(tài)的溫度和時(shí)間,以及恢復高度時(shí)的溫度和時(shí)間。在高溫下,化學(xué)變化是導致橡膠發(fā)生壓縮永久變形的主要原因。壓縮永久變形是去除施加給試樣的壓縮力,在標準溫度下恢復高度后測得。在低溫下試驗,由玻璃態(tài)硬化和結晶作用造成的變化是主要的,當溫度回升后,這些作用就會(huì )消失,因此必須在試驗溫度下測量試樣高度。
我國目前測定橡膠壓縮永久變形有 2 個(gè)國家標準,分別為硫化橡膠、熱塑性橡膠 常溫、高溫和低溫下壓縮永久變形測定(gb/t7759)和硫化橡膠恒定形變壓縮永久變形的測定方法(gb/t1683)。