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硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度試驗結(jié)果影響因素有哪些?

作者:百檢網(wǎng) 時間:2022-01-05 來源:互聯(lián)網(wǎng)

  硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度試驗結(jié)果有哪些影響因素?橡膠行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。它不僅為人們提供日常生活不可或缺的日用、醫(yī)用等輕工橡膠產(chǎn)品,而且向采掘、交通、建筑、機(jī)械、電子等重工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)提供各種橡膠制生產(chǎn)設(shè)備或橡膠部件。


  近幾年來,橡膠行業(yè)得到不少發(fā)展,已有細(xì)分行業(yè)穩(wěn)中有升,新生橡膠細(xì)分行業(yè)則飛速發(fā)展,試驗工作也隨之越來越多,對試驗的要求也越來越高。



  其中橡膠的拉伸性能是橡膠物理性能試驗中的*普遍也是*重要的項目,通過簡單的拉伸試驗可側(cè)向評估橡膠其它的力學(xué)性能,可依此評定產(chǎn)品的達(dá)標(biāo)情況和硫化情況,對橡膠的生產(chǎn)工藝進(jìn)行控制和調(diào)整。因此,對影響硫化橡膠拉伸性能試驗結(jié)果的主要因素及其原因進(jìn)行分析,進(jìn)而正確的試驗,獲得可信的數(shù)據(jù),對橡膠制品的設(shè)計、生產(chǎn)就有著積*的指導(dǎo)意義。


  大家一起了解下樣品尺寸、拉伸速度、壓延方向等因素對橡膠的拉伸性能試驗結(jié)果的影響。

  一、試樣尺寸

  在橡膠的拉伸試驗中,啞鈴形試樣是*常用的試樣規(guī)格。在GB/T528中規(guī)定了幾種不同的裁刀尺寸規(guī)格,狹窄部分的寬度有四種:6.0mm、5.0mm、4.0mm和2.0mm。


  狹窄部分寬度不同,試驗結(jié)果不同,對于相同樣品制成不同尺寸的啞鈴形試樣測得的試驗結(jié)果是沒有可比性的。


  但通常情況下,隨著狹窄部分的寬度增加,測得的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率隨之降低。這是因為橡膠膠料中存在微觀缺陷,即使通過混煉也不可能完全消除,只是缺陷減少、分布更加均勻。


  隨著樣品的狹窄部分的截面積越大,缺陷存在的機(jī)率也隨之增大,體現(xiàn)為拉伸性能下降。但選擇狹窄部分較寬的試樣容易出現(xiàn)拉伸試驗過程中早期斷裂的情況,這是因為狹窄部分在拉伸過程中會出現(xiàn)受力不均的現(xiàn)象,試樣邊緣的應(yīng)力會大于中間的應(yīng)力,狹窄部分越寬,這種差異就越大。


  在進(jìn)行拉伸試驗時,試樣的通用厚度為2.0mm,大量的試驗數(shù)據(jù)表明:隨著試樣厚度的增加,試樣的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率都隨之下降。


  這是因為隨著試樣厚度的增加,狹窄部分的截面積增加,內(nèi)部天然缺陷出現(xiàn)的機(jī)率和試樣邊緣和中心的應(yīng)力不均的情況都隨之增加,從而導(dǎo)致試樣拉伸性能的下降。


  同時,隨著試樣厚度的增大,在進(jìn)行啞鈴形樣條沖裁時,在狹窄部分的厚度方向會出現(xiàn)弧形凹陷,實際的寬度將小于裁刀的公稱寬度,截面積也將小于公稱面積,由此所得的拉伸性能自然也將偏小。因此,在硫化試片時,應(yīng)盡量選擇精度高的模具,在選擇裁刀時,也應(yīng)根據(jù)試片的實際情況選擇合適的尺寸,由此減小試樣尺寸對試驗結(jié)果的影響。


  二、拉伸速率

  國標(biāo)GB/T528規(guī)定硫化橡膠在進(jìn)行拉伸試驗時的拉伸速度為1型、2型、1A型試樣500±50mm/min,3型、4型為200±20mm/min,通過大量的試驗數(shù)據(jù)表明:隨著試驗速度的增加,所測的拉伸強(qiáng)度也隨之增加,且不同試驗速度所得的拉伸強(qiáng)度沒有可比性。這是因為在橡膠拉伸過程中,橡膠會隨之產(chǎn)生松弛效應(yīng),速度越快,橡膠松弛的時間越短,由松弛效應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力減少就小,拉伸強(qiáng)度就隨之提高,反之下降。


  三、試樣的壓延方向

  在國標(biāo)GB/T528中明確規(guī)定,在不研究壓研效應(yīng)的前提下,對硫化橡膠取樣時,要平行于材料的壓延方向裁切,應(yīng)盡量保證試樣的拉伸方向與壓延方向保持一致,否則所得的試驗結(jié)果將顯著偏低。


  這是因為硫化橡膠的膠料在混煉時受到了剪切應(yīng)力,分子鏈排列方向與輥筒方向一致,壓延過程中橡膠的分子鏈進(jìn)行了一次取向,因此,平行壓延方向所得的拉伸強(qiáng)度要比垂直壓延方向的結(jié)果更大。


  四、試樣的調(diào)節(jié)時間

  在國標(biāo)GB/T528中規(guī)定,對硫化橡膠的所有試驗,硫化與試驗間的*短時間間隔應(yīng)為16h,對于制品試驗,間隔應(yīng)不超過3個月,且在調(diào)節(jié)期間應(yīng)盡可能完全的加以避光、隔熱等防護(hù),使其不受可能導(dǎo)致其損壞的外來影響。


  實驗表明:隨著調(diào)節(jié)時間的延長,試樣的拉伸性能會有少許提高,且數(shù)據(jù)的分散性減小。這是因為膠樣在加工過程中會產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力,停放一段時間后,可使試樣內(nèi)應(yīng)力趨向均勻分布,逐漸減小以至消失,避免了因內(nèi)應(yīng)力集中而使拉伸試樣提前斷裂,數(shù)據(jù)失真。


  結(jié)語:在硫化橡膠的拉伸試驗中,試樣的尺寸、拉伸速率、壓延方向和停放時間等因素對測試結(jié)果的影響非常顯著,為獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果。


  在試驗過程中,必須對這幾個因素進(jìn)行嚴(yán)格的控制,避免產(chǎn)生不必要的試驗誤差,提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,并使結(jié)果具備橫向可比性和重現(xiàn)性。


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