O型圈拉伸性能試驗(yàn)

硫化橡膠的拉伸性能(拉伸強(qiáng)度,斷裂強(qiáng)度,定伸應(yīng)力,定應(yīng)力伸長(zhǎng)率,扯斷伸長(zhǎng)率與扯斷永久變形,屈服點(diǎn)拉伸應(yīng)力,屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率)是橡膠力學(xué)性能中的一個(gè)重要項(xiàng)目,也是鑒定橡膠制品硫化性能的有效方法之一.

(1) 拉伸強(qiáng)度:就是把一定形狀的硫化橡膠試樣放在拉力試驗(yàn)機(jī)上,以一定速度連續(xù)拉伸到斷裂為止,讀取力的大值,計(jì)算拉伸強(qiáng)度.

(2) 斷裂強(qiáng)度:就是把一定形狀的硫化橡膠試樣放在拉力試驗(yàn)機(jī)上,以一定速度將試樣連續(xù)拉伸到扯斷為止,讀取斷裂時(shí)的力,計(jì)算斷裂強(qiáng)度.

(3) 定伸應(yīng)力:就是把一定形狀的硫化橡膠試樣放在拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)上,以一定速度將試樣的工作部分連續(xù)拉伸到給定伸長(zhǎng)時(shí)的力,計(jì)算定伸應(yīng)力.

(4) 定應(yīng)力伸長(zhǎng)率:就是把一定形狀的硫化橡膠試樣放在拉力試驗(yàn)機(jī)上,以一定速度連續(xù)拉伸到給定應(yīng)力時(shí),讀取伸長(zhǎng)率,計(jì)算扯斷伸長(zhǎng)率.

(5) 扯斷伸長(zhǎng)率:就是把一定形狀的硫化橡膠試樣放在拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)上,以一定速度連續(xù)拉伸到扯斷為止,讀出伸長(zhǎng)率的大值,計(jì)算定應(yīng)力伸長(zhǎng)率.

(6) 扯斷永久變形:就是把一定形狀的硫化橡膠試樣放在拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)上,以一定速度連續(xù)拉伸到扯斷為止,讀取試樣扯斷后停放3分鐘對(duì)起來的標(biāo)距,計(jì)算扯斷永久變形.

(7) 屈服點(diǎn)拉伸應(yīng)力:就是在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上出現(xiàn)一個(gè)拐點(diǎn)時(shí)的拉伸應(yīng)力.

(8) 屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率:就是在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上出現(xiàn)一個(gè)拐點(diǎn)時(shí)的伸長(zhǎng)率.

影響硫化橡膠拉伸性能的因素很多,大致可分為兩大類:一類是制片工藝過程,如煉膠工藝,硫化工藝;另一類是測(cè)試過程中的因素,如實(shí)驗(yàn)溫度與濕度,裁刀的形狀與尺寸,試樣厚度,拉伸速度,試樣停放時(shí)間等因素.

1.試驗(yàn)溫度與濕度 隨著實(shí)驗(yàn)溫度升高,硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度迅速下降,伸長(zhǎng)率增加,定伸強(qiáng)度也隨著降低.這一特性主要由橡膠分子本身的結(jié)構(gòu)決定,即在拉伸應(yīng)力下橡膠分子沿應(yīng)力方向取向.另一方面,分子本身的熱運(yùn)動(dòng)對(duì)大分子取向產(chǎn)生一種反作用力,力圖恢復(fù)原來的狀態(tài),但溫度升高使分子鏈運(yùn)動(dòng)變得十分容易取向,宏觀上表現(xiàn)伸長(zhǎng)率增加,而分子鏈恢復(fù)原狀態(tài)的的能力變?nèi)?故扯斷強(qiáng)度降低,定伸強(qiáng)度也下降.

2.裁刀的鋒利程度 一般裁刀沖裁數(shù)百次之后對(duì)拉伸強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率的測(cè)試結(jié)果都有影響,使之降低,對(duì)含膠率高的膠料影響更加明顯.在現(xiàn)今尚沒有理想儀器簡(jiǎn)便的檢查裁刀的鋒利程度,通常是采用工具放大鏡或顯微鏡,在裁刀用了一段時(shí)間后檢查它的刀刃是否平整,有無微小缺口,刀刃的鋒線是否均勻,細(xì)直,平行.如果存在以上缺陷,則應(yīng)對(duì)它的外刀采用400號(hào)以上油或細(xì)水磨石進(jìn)行研磨.研磨后裁刀應(yīng)保持規(guī)定的尺寸,刀口鋒利,而且光潔,無溝痕.也可用含膠率90%左右的試樣進(jìn)行鑒定,裁下的試樣邊緣用放大鏡檢查.試樣裁切面應(yīng)光亮,無細(xì)微的痕跡或 毛刺,否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果.

3.不同形狀的試樣 不同形狀的試樣是對(duì)啞鈴形狀,環(huán)裝試樣而言.不同形狀的試樣應(yīng)力集中的位置與產(chǎn)生應(yīng)力集中的原因都不盡相同,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)發(fā)生差異.另外,由于計(jì)算結(jié)果的方法不一,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)發(fā)生差異.

4.試樣厚度 隨著厚度的增加,試樣的拉伸強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率都有所下降.造成這一結(jié)果有三個(gè)原因:一,試樣越厚,在用裁刀裁切時(shí)造成試樣工作部分?jǐn)嗝娉霈F(xiàn)”非矩形”的現(xiàn)象越嚴(yán)重,即試樣越厚,變形越大,凹陷越深,使試樣的實(shí)際面積越小,所以強(qiáng)度降低;二,試樣越厚,拉伸時(shí)”縮頸”越嚴(yán)重,四周的應(yīng)力大于中心部分應(yīng)力,其中邊緣部分應(yīng)力集中現(xiàn)象越嚴(yán)重,所以容易早斷;三,工作部分因厚度變厚而使其工作部分的實(shí)際體積增大,內(nèi)部缺陷出現(xiàn)的概率相應(yīng)增多,所以也容易早斷.

5.拉伸速度 拉伸速度在大范圍內(nèi)變化時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有明顯影響.通常其拉伸速度越快則強(qiáng)度越高.這是因?yàn)橄鹉z在拉伸過程中伴隨著應(yīng)力松弛現(xiàn)象存在,速度快,則松弛時(shí)間短,由于應(yīng)力松弛引起的應(yīng)力減小就小,宏觀表現(xiàn)為強(qiáng)度增大,反之則強(qiáng)度變低.同時(shí)高速拉伸時(shí)高分子鏈段運(yùn)動(dòng)跟不上外力速度而使橡膠表現(xiàn)為玻璃態(tài)行為,故扯斷伸長(zhǎng)率變小.