橡膠性能測試-強伸性能測試

橡膠拉伸試驗一．實驗目的

1、掌握拉伸試樣的制備、拉伸性能的測試內(nèi)容、測試原理?2、了解電子拉力機的結(jié)構?3、熟悉電子拉力試驗機的工作原理、操作過程?4、掌握實驗結(jié)果的分析?

5、掌握影響拉伸性能的因素二．設備?測定硫化膠拉伸性能用的是拉力試驗機，更換夾持器后，都可進行拉伸、壓縮、彎曲、?剪切、剝離和撕裂等力學性能試驗。附加高溫和低溫裝置即可進行在高溫或低溫條件下的力學性能試驗。目前，測定硫化膠試樣的拉伸性能多采用電子拉力試驗機試驗機基本是由機架、測伸裝置和控制臺組成。機架包括引導活動十字頭的兩根主柱，十字頭用兩根絲杠傳動，而絲杠由交流電機和變速箱控制。電機與變速箱用皮帶和皮帶輪連接。伺服控制鍵盤包括上升、下降、復位、變速、停止等。1.測力系統(tǒng)?測力系統(tǒng)采用無惰性的負荷傳感器，可以根據(jù)測量的需要更換傳感器，以適應測量精度范圍。由于不采用杠桿和擺錘測量，減少了機械摩擦和惰性，從而大大提高了測量精度。2.測伸長裝置?（1）紅外線非接觸式伸長計?這種伸長計是在跟蹤器上采用了紅外線，可以自動尋找、探測和跟蹤加在試樣上的標記，?這種紅外線測伸長計操作簡便，適用于生產(chǎn)質(zhì)量控制試驗，（2）接觸式測伸長計?其原理基本與非接觸式測伸長計相似。它是采用了兩個接觸式夾頭夾在試樣標線上，其接觸壓力約為0.50N(51gf)左右，當試樣伸長是帶動兩個夾持在試樣標線的夾頭移動，這兩個夾頭由兩條繩索于一個多圈電位器相連，兩個夾頭的位移，使繩索的抽出量發(fā)生變化，也就改變了電位器的阻值，因而也改變了代表應變值得能量，其數(shù)值有記錄或顯示裝置示出，這種測伸長記載很多拉力試驗機上都已采用。三、試樣準備

1.硫化完畢的試片，在室溫下停放6小時后，選用標準裁刀裁切出啞鈴形試樣。裁刀分為1、2、3、4型。其中1型為通用型，根據(jù)膠料的具體情況選用適當性好的裁刀。3.試樣裁切3.試樣裁切的方向，應保證其拉伸受力方向與壓延方向一致，裁切時用力要均勻，并以中性肥皂水或潔凈的自來水濕試片（或刀具）。若試樣一次裁不下來，應舍棄之，不得再重復舊痕裁切，否則影響試樣的規(guī)則性。此外，為了保護裁刀，應在膠片下墊以適當厚度的鉛板及硬紙板。4.裁刀用畢，須立即拭干、涂油，妥善放置，以防損壞刀刃。?5.在試樣中部，用不影響試樣物理性能的印色兩條平行標線，每條標線應與試樣中心等距。?6.用厚度計測量試樣標距內(nèi)的厚度，應測量三點：一點在試樣工作部分的中心處，另兩點在兩條標線的附近。取三個測量值的中值為工作部分的厚度值。四、試驗步驟?（1）將試樣對稱并垂直地夾于上下夾持器上，開動機器，使下夾持器以500±50mm/分的拉伸速度拉伸試樣，并用測伸指針或標尺跟蹤試樣的工作標線。?（2）根據(jù)試驗要求，記錄試樣被拉伸到規(guī)定伸長率時的負荷、扯斷時的負荷及扯斷伸長率?（ε）。電子拉力機帶有自動記錄和繪圖裝置，則可得到負荷—伸長率曲線，試驗結(jié)果可從該曲線上查處。定伸強度（100%），抗拉強度，扯斷伸長率?（ε）。（3）測定應力伸長率時，可將試樣的原始截面積乘上給定的應力，計算出試樣所需的負荷，拉伸試樣至該負荷值時，立即記下試樣的伸長率（如試驗機可繪出應力—應變曲線，也可從該曲線上查出。）?（4）測定永久變形時，將斷裂后的試樣放置3分鐘，再把斷裂的兩部分吻合在一起。用精度為0.5mm的量具測量試樣的標距，并計算永久變形值。五、試驗結(jié)果的計算六、試驗影響因素?影響橡膠拉伸性能試驗的因素很多，總的可分為兩個方面，一是工藝過程的影響，?例如混煉工藝、硫化工藝等。二為試驗條件的影響。?1.試驗溫度的影響?溫度對硫化膠的拉伸性能有較大的影響。一般來說橡膠的拉伸強度和定伸應力是隨溫度的增高而逐漸下降，扯斷伸長率則有所增加，對于結(jié)晶速度不同的膠種影響更明顯。在

GB2941標準中規(guī)定了試驗溫度為23±2℃。?一般來說，其變化規(guī)律是，隨室溫升高，拉伸強度、定伸應力降低，而扯斷伸長率則提高。2.試樣寬度的影響?即使用同一工藝條件制做的試樣，由于工作部分寬度不同所得結(jié)果也不同，不同規(guī)格的試樣所得試驗結(jié)果沒有可比性。同一種試樣的工作部分越寬，其拉伸強度和扯斷伸長率都有所降低。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是①膠料中存在微觀缺陷，這些缺陷雖經(jīng)過混煉但沒能消除，面積約達存在這些缺陷的機率越大；②在試驗過程中，試樣各部分受力不均勻，試樣邊緣部分的應力要大于試樣中間的應力，試樣越寬，差別越大，這種邊緣應力的集中，是造成試樣早期斷裂的一種原因。3.試樣厚度的影響?硫化橡膠在進行拉伸性能試驗時，標準規(guī)定試樣厚度為2.0±0.3mm。隨著試樣厚度的增加，其拉伸強度和扯斷伸長率都降低。產(chǎn)生這種原因除了試樣在拉伸時各部分受力不均外，?還有試樣在制備過程中，裁取的試樣斷面形狀不同。在裁取試樣時，試樣越厚，變形越大，導致試樣的斷面面積減少，所以拉伸強度和扯斷伸長率比薄試樣偏低。4.拉伸速度的影響?硫化膠在進行拉伸性能試驗時，標準規(guī)定拉伸速度為500mm/min。拉伸速度越快，拉伸強度越高。但在200~500mm/min這一段速度范圍內(nèi)，對試驗結(jié)果的影響不太顯著。?5.試樣停放時間的影響?硫化后的橡膠試樣必須在室溫下停放一定時間后才能進行試驗。在GB2941標準中規(guī)定，?停放時間不能小于16小時，最多不得超過15天。試驗結(jié)果表明：停放時間對拉伸強度的影響不十分顯著，拉伸強度隨停放時間的延長而稍有增大。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，可能是試樣在加工過程中因受熱和機械的作用，而產(chǎn)生內(nèi)應力，放置一定時間可使其內(nèi)應力逐漸趨向均勻分布，以致消失。因而在拉伸過程中就會均勻地受到應力作用，不致于因局部應力集中而造成早期破壞。6.壓延方向與試樣夾持狀態(tài)?硫化膠在進行拉伸性能試驗時，應注意壓延方向，在GB528標準中規(guī)定，片狀試樣在拉伸時，其受力方向應與壓延、壓出方向一致，否則其試驗結(jié)果會顯著降低。?

平行于壓延方向的拉伸強度，