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浅析贵 州橡胶制品的撕裂强度测定及影响因素

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浅析贵 州橡胶制品的撕裂强度测定及影响因素

发布日期:2019-04-28 作者: 点击:

浅析的 撕裂强度测定及影响因素

一、定义:橡胶的 撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致破坏的现象,这是衡 量橡胶制品抵抗破坏能力的特性指标之一。橡胶的 撕裂一般是沿着分子链数目最小即阻力最小的途径发展,而裂口 的发展方向是选择内部结构较弱的路线进行,通过结 构中的某些弱点间隙形成不规则的撕裂路线,从而促进了撕裂破坏。

二、测定方法

橡胶撕 裂强度的测试是通过撕裂试验进行测定,撕裂试 验的试样有裤形、德耳夫特形、新月形和直角形。试样的 制备和拉伸试样相似,主要注意以下几点。

(1) 裁取试样时,裁刀撕 裂角等分线的方向(撕裂方向)与压延方向一致。

(2) 试样个数不少于5个。

(3) 用精度0.01mm厚度计 测量试样试验区内不少于3个点的厚度,取中值作为试样厚。厚度值 不得偏离所取数值的2%,对多组 试样进行比较时,则每一 组的试样平均厚度必须在各组试样平均厚度的7.5%范围内。

测试撕 裂强度步骤如下:

(1)检查设备仪器、准备设备仪器、相关工具、清理环境;

(2)开机,进行相关参数设置(如速度、方式等);

(3)将试样 夹于上下夹持器中一定深度且使其在平行的位置上充分均匀的夹紧。当进行 直角形或新月形试样试验时,将似样 延轴向对准拉伸方向分别夹入上下夹持器一定深度,以保证 在平行位置上充分均匀的夹紧;

(4)贵州橡 胶制品告诉您将试样置于拉力试验机的夹持上后,调整好拉力机(如用计算机拉力机,开始软 件选择试验方法,设置参数输入尺寸等),开动试验机,按规定 的速度对试样进行拉伸,直至试样撕裂,记录其最大值。

撕裂强度计算:T(SZ)=F/d; 式中 “F” 为试样 撕裂时的作用力(应按GB/T12833中的规定计算力值,取中位数,单位:N),“d ”为试样的厚度(mm或cm),T 为撕裂强度(N/MM 或 N/cm)。

每个试验样品至少要5个试样,试验结 果以每个方向试样的中值和最大、最小值表示,数据精确到整位数。每个试 样的单个数值与平均值不得大于15%,经取舍 后试样数量不得少于3个。

三、影响撕裂强度的因素

1.撕裂强 度与橡胶分子结构的关系

   随分子量增加,分子间的作用力增大,相当于 分子间形成了物理交联点,因而撕裂强度增大;但当分 子量增高到一定程度时,其强度不再增大,逐渐趋于平衡。结晶性 橡胶在常温下的撕裂强度比非结晶性橡胶高,如表8-20所示。

常温下 天然橡胶和氯丁橡胶的撕裂强度较高,这是由 于结晶型橡胶撕裂时产生诱导结晶后、使应变能力大为提高。但是高温下,除天然橡胶外,撕裂强度均明显降低。填充炭 黑后的硫化胶撕裂强度均有明显的提高,特别是 丁基橡胶的炭黑填充胶料,由于内耗较大,分子内摩擦较大,将机械能转化为热能,导致撕裂强度较高。

2.撕裂强 度与硫化体系的关系

贵州橡 胶制品的撕裂强度随交联密度增大而增大,但达到最大值后,交联密度再增加,则撕裂强度下降,交联密 度比拉伸强度达到最佳值时要低多硫键具有较高的撕裂强度,故在选用硫化体系时,要尽量 使用传统的硫黄-促进剂硫化体系。硫黄用量以2.0~3.0质量份为宜,促进剂选用中等活性、平坦性较好的品种,如DM、CZ等。在天然橡胶中,如用有 效硫化体系代替普通硫化体系时,撕裂强度明显降低,但过硫对其影响不大。而用普通硫化体系时,过硫则 对撕裂强度有显著的不良影响,撕裂强度会显著降低。

3.撕裂强 度与填充体系的关系

随炭黑粒径减小,撕裂强度增加。在粒径相同的情况下,能赋予 高伸长率的炭黑,也即结 构度较低的炭黑对撕裂强度的提高有利。在天然 橡胶中增加高耐磨炭黑的用量,可使撕裂强度增大。在丁苯 橡胶中增加高耐磨炭黑时,出现最大值,然后逐渐下降。一般合 成橡胶使用炭黑补强时,都可明 显提高撕裂强度。一般来说,撕裂强 度达到最佳值时所需的炭黑用量,比拉伸 强度达到最佳值所需的炭黑用量高。使用各 向同性的补强填充剂,如炭黑、白炭、白艳华、立德粉和氧化锌等,可获得 较高的撕裂强度;而使用 各向异性的填料,如陶土、碳酸镁等则不能得到高撕裂强度。

4.软化体 系对撕裂强度的影响

通常加 软化剂会使硫化胶的撕裂强度降低,尤其是 石蜡油对丁苯橡胶硫化胶的撕裂强度极为不利。而劳烃 油则可保证丁苯橡胶硫化胶具有较高的撕裂强度。

硫化胶 的撕裂强度芳烃油用量的关系

大多数丁腈橡胶、氯丁橡 胶硫化胶中都含有增塑剂。增塑剂 的加入同样会使撕裂强度降低,例如在 氯丁胶料中加入10质量份、20质量份、30质量份 的癸二酸二丁酯,会使硫 化胶的撕裂强度分别降低32%、45%和5%。采用石 油系软化剂作为丁腈橡胶和氯丁橡胶的软化剂时,应使用芳烃含量高于50%~60%的高芳烃油,而不能 使用石蜡环烷烃油。


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