浅谈硫化橡胶的拉伸强度试验结果影响因素

时间：2020-08-25

硫化橡胶的拉伸强度试验结果影响因素
橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日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或橡胶部件。
结语：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性和重现性。
近几年来，橡胶行业得到不少发展，已有细分行业稳中有升，新生橡胶细分行业则飞速发展，试验工作也随之越来越多，对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中的较普遍也是较重要的项目，通过简单的拉伸试验可侧向评估橡胶其它的力学性能，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，获得可信的数据，对橡胶制品的设计、生产就有着积极的指导意义。
大家一起了解下样品尺寸、拉伸速度、压延方向等因素对橡胶的拉伸性能试验结果的影响。

一、试样尺寸
在橡胶的拉伸试验中，哑铃形试样是较常用的试样规格。在GB/T528中规定了几种不同的裁刀尺寸规格，狭窄部分的宽度有四种：6.0mm、5.0mm、4.0mm和2.0mm。
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*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2.0mm，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**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。

二、拉伸速率
国标GB/T528规定硫化橡胶在进行拉伸试验时的拉伸速度为1型、2型、1A型试样500±50mm/min，3型、4型为200±20mm/min，通过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。

三、试样的压延方向
在国标GB/T528中明确规定，在不研究压研效应的前提下，对硫化橡胶取样时，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更大。

四、试样的调节时间
在国标GB/T528中规定，对硫化橡胶的所有试验，硫化与试验间的较短时间间隔应为16h，对于制品试验，间隔应不**过3个月，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试样提前断裂，数据失真。

结语：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性和重现性。

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