硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果有哪些影響因素？橡膠行業(yè)是國(guó)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(yàn)工作也隨之越來越多，對(duì)試驗(yàn)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(yàn)中的最普遍也是最重要的項(xiàng)目，通過簡(jiǎn)單的拉伸試驗(yàn)可側(cè)向評(píng)估橡膠其它的力學(xué)性能，可依此評(píng)定產(chǎn)品的達(dá)標(biāo)情況和硫化情況，對(duì)橡膠的生產(chǎn)工藝進(jìn)行控制和調(diào)整。因此，對(duì)影響硫化橡膠拉伸性能試驗(yàn)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(yàn)，獲得可信的數(shù)據(jù)，對(duì)橡膠制品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)就有著積極的指導(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(duì)橡膠的拉伸性能試驗(yàn)結(jié)果的影響。

一、試樣尺寸

在橡膠的拉伸試驗(yàn)中，啞鈴形試樣是最常用的試樣規(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(yàn)結(jié)果不同，對(duì)于相同樣品制成不同尺寸的啞鈴形試樣測(cè)得的試驗(yàn)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(cè)得的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率隨之降低。這是因?yàn)橄鹉z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(yàn)過程中早期斷裂的情況，這是因?yàn)楠M窄部分在拉伸過程中會(huì)出現(xiàn)受力不均的現(xiàn)象，試樣邊緣的應(yīng)力會(huì)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(yàn)時(shí)，試樣的通用厚度為2.0mm，大量的試驗(yàn)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(zhǎng)率都隨之下降。

這是因?yàn)殡S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(shí)，隨著試樣厚度的增大，在進(jìn)行啞鈴形樣條沖裁時(shí)，在狹窄部分的厚度方向會(huì)出現(xiàn)弧形凹陷，實(shí)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(shí)，應(yīng)盡量選擇精度高的模具，在選擇裁刀時(shí)，也應(yīng)根據(jù)試片的實(shí)際情況選擇合適的尺寸，由此減小試樣尺寸對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

二、拉伸速率

國(guó)標(biāo)GB/T528規(guī)定硫化橡膠在進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)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(yàn)數(shù)據(jù)表明：隨著試驗(yàn)速度的增加，所測(cè)的拉伸強(qiáng)度也隨之增加，且不同試驗(yàn)速度所得的拉伸強(qiáng)度沒有可比性。這是因?yàn)樵谙鹉z拉伸過程中，橡膠會(huì)隨之產(chǎn)生松弛效應(yīng)，速度越快，橡膠松弛的時(shí)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(guó)標(biāo)GB/T528中明確規(guī)定，在不研究壓研效應(yīng)的前提下，對(duì)硫化橡膠取樣時(shí)，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(yàn)結(jié)果將顯著偏低。

這是因?yàn)榱蚧鹉z的膠料在混煉時(shí)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(shí)間

在國(guó)標(biāo)GB/T528中規(guī)定，對(duì)硫化橡膠的所有試驗(yàn)，硫化與試驗(yàn)間的最短時(shí)間間隔應(yīng)為16h，對(duì)于制品試驗(yàn)，間隔應(yīng)不超過3個(gè)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(shí)驗(yàn)表明：隨著調(diào)節(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)，試樣的拉伸性能會(huì)有少許提高，且數(shù)據(jù)的分散性減小。這是因?yàn)槟z樣在加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力，停放一段時(shí)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(yàn)中，試樣的尺寸、拉伸速率、壓延方向和停放時(shí)間等因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響非常顯著，為獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。

在試驗(yàn)過程中，必須對(duì)這幾個(gè)因素進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免產(chǎn)生不必要的試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)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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