橡膠力學(xué)性能試驗(yàn) (包括拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、伸長率、永久變形、撕裂強(qiáng)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(yīng)有一定的物理機(jī)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(shè)計(jì)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),一般均需通過拉伸性能予以鑒定,因此,拉伸性能則為橡膠重要常規(guī)項(xiàng)目之一。
拉伸性能包括如下項(xiàng)目 :
⑴ 拉伸應(yīng)力 s(tensile stress) 試樣在拉伸時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)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(yīng)力 se(tensile stress at a given elongation) 試樣的工作部分拉伸至給定伸長率時(shí)的拉伸應(yīng)力。常見定伸應(yīng)力有100%、200%、300%、500%定伸應(yīng)力。
⑶ 拉伸強(qiáng)度 ts(tensile strength) 試樣拉伸至扯斷時(shí)的最大拉伸應(yīng)力。過去曾稱為扯斷強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度。
⑷ 伸長率 e(elongation percent) 由于拉伸試樣所引起的工作部分的形變,其值為伸長的增量與初始長度百分之比。
⑸ 定應(yīng)力伸長率 eg(elongation at a given stress) 試樣在給定應(yīng)力下的伸長率。
⑹扯斷伸長率eb(elongation at break) 試樣在扯斷時(shí)的伸長率。
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(fù)一定的時(shí)間(3min)后剩余的變形,其值為工作部分伸長的增量與初始長度百分之比。
⑻ 斷裂拉伸強(qiáng)度 tsb(tensile strength at break) 拉伸試樣在斷裂時(shí)的拉伸應(yīng)力。如果在屈服點(diǎn)以后,試樣繼續(xù)伸長并伴隨著應(yīng)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(yīng)力 sy(tensile stress at yield) 應(yīng)力應(yīng)變曲線上出現(xiàn)應(yīng)變進(jìn)一步增加而應(yīng)力不增加的第一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。
⑽ 屈服點(diǎn)伸長率 ey(elongation at yield) 應(yīng)力應(yīng)變曲線上出現(xiàn)應(yīng)變進(jìn)一步增加而應(yīng)力不增加的第一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變(伸長率)。
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(dāng)壓縮力消失后,這些變化阻止橡膠恢復(fù)到原來的狀態(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(fù)高度時(shí)的溫度和時(shí)間。在高溫下,化學(xué)變化是導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)溫度下恢復(fù)高度后測得。在低溫下試驗(yàn),由玻璃態(tài)硬化和結(jié)晶作用造成的變化是主要的,當(dāng)溫度回升后,這些作用就會(huì)消失,因此必須在試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn),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)。