当前位置：文档之家 › 硫化橡胶拉伸试验检测结果的影响因素

硫化橡胶拉伸试验检测结果的影响因素

  • 格式：pdf
  • 大小：295.62 KB
  • 文档页数：6

第１期　２０１４年２月　机　电　元　件　ＥＬＥＣＴＲｏＭ匮ＣＨＡＮＩＣＡＬ　Ｃ０Ｍ　０ＮＥＮＴＳ　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．１　Ｆｅｂ．２Ｏ１４　

硫化橡胶拉伸试验检测结果的影响因素　

韩继先　，李文阳　。于慧敏　。应杰　（１沈阳兴华航空电器有限责任公司，沈阳，１１０１４４；２驻一一七厂军事代表室，沈阳，１１０１４４）　

摘要：本文系统地分析了硫化橡胶在拉伸试验过程中影响检测结果的因素，其主要因素是工艺过程和试验　条件，并对二者进行了详细的阐述。　关键词：硫化橡胶；拉伸试验；影响因素　

Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—６１３３．２０１４．０１．００８　中图分类号：ＴＧ　１７２　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—６１３３（２０１４）０１—００３１—０６　

Ｔｈｅ　Ｆａｃｔｏｒｓ　Ｗｈｉｃｈ　Ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　

Ｖｕｌｃａｎｉｚｅｄ　Ｒｕｂｂｅｒ　ｉｎ　Ｔｅｎｓｉｏｎ　Ｔｅｓｔ　

ＨＡＮ　ｊｉ—ｘｉａｎ　，ＬＩ　Ｗｅｎ—ｙａｎｇ　，ＹＵ　Ｈｕｉ—ｍｉｎ　，ＹＩＮＧ　Ｊｉｅ　

（１．Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｘｉｎｇｈｕａ　Ａｅｒｏ—ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ａｐｐｌｉａｎｃｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｈｅｎｙａｎｇ，１　１０１４４；　２．Ｔｈｅ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ　Ｏｆｆｉｃｅ　ｉｎ　Ｆａｃｔｏｒｙ　Ｎｏ．１　１７，Ｓｈｅｎｙａｎｇ，１　１０１４４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　Ｖｕｌｃａｎｉｚｅｄ　ｒｕｂｂｅｒ　ｉｎ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｆａｃｔｏｒ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ａｎｄ　ｂｏｔｈ　ｏｆ　

ｔｈｅｍ　ａｒｅ　ｄｅｅｐｌｙ　ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｕｌｃａｎｉｚｅｄ　ｒｕｂｂｅｒ，ｔｅｎｓｉｏｎ　ｔｅｓｔ，ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　

１　引言　

从天然橡胶的发现，到各种合成橡胶的相继研　

发，同时伴着石油化学工业的发展，橡胶在国民经　济各部门中的应用１３趋广泛，在现代飞行器中已是　

一种不可或缺的非金属材料。为了解橡胶的性能　和控制橡胶的质量，各种检测方法和设备也应运而　

生，各行业对检测结果普遍提高了认识，特别是在　

军工企业，质量更是重中之重，检测结果也就尤为　

重要。　

收稿日期：２０１３—１２—１７　硫化橡胶的拉伸性能是橡胶力学性能中的一　

个重要项目，也是鉴定橡胶制品硫化性能的有效方　

法之一。本文对在拉伸试验检测过程中容易造成　

试验结果误差的问题进行了分析探讨。　

２　原理　

在动夹持器或滑轮恒速移动的拉力试验机上，　

将哑铃状或环状标准试样进行拉伸。按要求记录　

其在不断拉伸过程中及其断裂时所需的力和伸长　

率的值。标准哑铃状拉伸试样见图１。

　３２　机电元件　

—　ｌ　Ｉ　厂一‘　１　

．，／　Ｉ　＼．　．　试验长度　

图１　标准哑铃状拉伸试样　

３　影响因素　

影响橡胶拉伸性能试验的因素很多，总的可分　

为两个方面：一是工艺过程的影响，例如混炼工艺、　

硫化工艺等；二是试验条件的影响，例如裁刀的形　

状与尺寸、试样厚度、试样停放时间、试验温度与湿　

度、拉伸速度、数据处理等。下文针对各方面的影　

响因素，逐一进行阐述。　

３．１工艺过程　３．１．１混炼工艺　混炼工艺是橡胶一切检测项目进行的前提。　

在混炼过程中，橡胶分子结构、分子量大小及其分　

布、配合剂聚集状态均发生变化。通过混炼，橡胶与　

配合剂之间发生了物理及化学作用，形成了新的结　构，就其本质来说是配合剂在橡胶中均匀分散的过　

程。另外由于混炼不均，可能引进微小气泡或各种　

杂质，这些缺陷都会使材料强度降低。因此，混炼　

过程直接影响制备的试样质量。　混炼过程必须严格遵守ＧＢ　６０３８《橡胶试验用　

料的配料、混炼硫化设备及操作程序》和有关工艺　

规程进行。　

３．１．２硫化工艺　硫化胶片的质量直接影响着试片的质量，直接　

决定着材料拉伸强度的高低。影响胶片硫化质量　

的因素也有很多。　首先，平板硫化机的上下板的平行度必须控制　

在０．２５ｍｍ／ｍ范围内；同时，温度分布应均匀，只有　

这样才能保证硫化胶试验各部分均匀硫化，且试样　

厚度公差在标准规定范围内。　其次，混炼胶要严格按照硫化工艺进行。硫化　

工艺参数包括温度、时间、压力，硫化工艺的不同直　

接影响着材料的拉伸性能。比如，温度低、时间短，　可能会导致橡胶无法硫化完全；温度高、时问长，则　可能导致橡胶过硫，不能达到预定的性能。在硫化　

加工过程中留下来的各种痕迹如裂缝、结构不均匀　

的细纹、凹陷、真空泡等，都会直接降低拉伸强度。　

硫化温度是橡胶发生硫化反应的基本条件之　

一，它直接影响硫化速度和产品质量。硫化温度　

高，硫化速度快，但高温易引起橡胶分子链断裂，甚　

至发生硫化返原现象，导致性能下降。因此，橡胶　

的硫化温度应控制的正硫化温度范围内，不能盲目　

提高。硫化温度对拉伸性能的影响见表ｌ，硫化温　

度不同对不同硫化体系的橡胶的拉伸性能的影响　

见图２和图３。　表１硫化温度不同对拉伸性能的影响　＼＼拉伸性能　拉伸强度ＭＰａ　扯断伸长率％　

硫化温度　＼　ＥＰＤＭ　ＮＲ　ＥＰＤＭ　ＮＲ　

１５０　９．０　５７９　

１５５　１３．９　２７．７　７２４　４８０　

１６０　１４．１　７３２　

１６５　１２．９　７２２　

１７０　１１．８　６５４　ｌ７５　２５．３　５００　

１９５　１９．４　６５０　

日　塞　＾　疆　

硫化温度，℃　１－２，２　一四亚甲基双（４一氯一６一甲苯酚）；２一叔辛基　酚醛树脂；３－－ＤＣＰ；４一对醌二肟；６一硫黄　

图２硫化温度对不Ｉ司硫化剂的天然橡胶的　拉伸强度影响　

硫化是一个交联过程，需要一定的时间才能完　

成。对于给定的胶料，在一定的硫化温度和硫化压　力下，有一最适合的硫化时间，时间过程产生过硫，　

时间过短产生欠硫。硫化时间对拉伸性能的影响　

见表２、图４。

　第１期　韩继先等：硫化橡胶拉伸试验检测结果的影响因素　３３　

篙　●　暖　岳　

硫化温度，　１一硫黄硫化丁腈橡胶；２一金属氧化物硫化通用型氯丁橡胶　３一金属氧化物硫化５４—１型氯丁橡胶；４一酚醛树脂硫化丁　基橡胶；５一硫黄硫化丁基橡胶　

图３硫化温度对不同硫化剂的合成橡胶的　拉伸强度影响　

表２硫化时间对拉伸性能的影响　

（试验材料为ＥＰＤＭ橡胶）　

ｍｉｎ＂ｆ￣性能　拉伸强度　扯断伸长率　硫化时间　ＭＰａ　％　１５　６．４　４３４　２０　１２．７　６６１　３０　１４．１　７４２　３５　１２．３　６４０　

＼　

—　。’、、　＼　拉　伸强度　／、　＼．　＼　

、　＼．　伸　童　

、　

硫化时间，ｍｉｎ　

图４硫化时间与拉伸性能关系　

橡胶硫化压力并不是随意制定的，是保证胶片　

几何尺寸、结构密度、物理机械性能的重要因素。　

硫化压力对拉伸性能的影响见表３、图５和图６。　

表３硫化压力对拉伸性能的影响　

ＭＰ帷

ａ－＂￣能　拉伸强度　扯断伸长率　硫化压力　ＭＰａ　％　８　１０．６　５４３　９　１２．０　６７９　１０　１４．６　７６５　１２　１２．９　７２６　２８　

２７　

高　２７　越　骥２６　哥　撂２６　

５６０　

５５０　

誉５４０　

蛩５３０　萎ｓ２ｏ　

５１０　

５００　２　４　６　８　１Ｏ　ｌ２　硫化压力＋ＭＰａ　

图５硫化压力与拉伸强度的关系　

２　４　６　８　１０　ｌ２　硫化握力，ＭＰａ　

图６硫化压力与扯断伸长率的关系　，　

此外，硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶等材料在硫化　

成型后，需要在烘箱中进行二段硫化。主要原因是　

此类橡胶在硫化过程中，会有小分子物产生，如不　

排出而留在橡胶内，会影响物理性能。另外，此后　

处理过程可使橡胶发生进一步反应，提高交联密　

度，进而提高综合性能。　３．２试验条件　

３．２．１试样状态调节　胶片在硫化后，其内部的分子处在不稳定状　

态，因此在检测前必须经过同试验时温湿度相平衡　

的条件下的状态调节，最大限度的消除环境条件不　

一致对试验结果的影响。经过足够的处理时问后，　

可消除试样加工过程中受热和机械应力作用而产　

生的内应力，使之逐渐分布均匀，以致消失。试样　

在经过状态调节后进行试验，才能测出硫化橡胶的　

准确值，以改善橡胶结果的重复性。停放时间对拉　

伸性能的影响程度见表４。

　３４　机电元件　２０１４正　

表４停放时间对拉伸性能的影响　

停放时间ｈ　拉伸强度ＭＰａ　停放时间ｈ　拉伸强度ＭＰａ　停放时间ｈ　拉伸强度ＭＰａ　１　２４．４　５　２３．８　４８　２４．７　

２　２４．４　６　２４．２　９６　２４．６　

３　２３．７　１２　２４．０　１２０　２５．４　４　２３．９　２４　２５．８　２４０　２５．０　

橡胶试样调查节期问，应尽可能使每个试样的　

整个表面都暴露于环境调节中，并避免试样受到各　

种应力的作用和阳光的直接照射。　

硫化橡胶试样的状态调节过程遵循的标准为　ＧＢ／Ｔ　２９４１《橡胶试样环境调节和试验的标准温度、　

湿度及时间》。　３．２．２试样的制备　

３．２．２．１试样的裁切　试样裁切的方向，应保证其拉伸受力方向与压　

延方向一致，否则其试验结果会显著降低，其影响　

效果见表５。裁切时用力要均匀，并以中性肥皂水　

或洁净的自来水润湿试片（或刀具）。若试样一次　

裁不下来，应舍弃之，不得再重复旧痕裁切，否则影　

响试样的规则性。此外，为了保护裁刀，应在胶片　

下垫以适当厚度的铅板或硬纸板。　

表５压延方向对拉伸性能的影响　

平行压延方向　垂直压延方向　橡胶编号＼　拉伸强度ＭＰａ　扯断伸长率％　拉伸强度ＭＰａ　扯断伸长率％　

１　１８．２　５８０　１６．９　５８０　天然橡胶　２　１７．８　６７５　１６．５　６５５　

１　２３．１　２００　２２．３　２００　丁腈橡胶　２　２５．０　２ｏ０　２２．７　１９０　

一般来说，裁刀冲裁数百次以后，刀刃会有磨　

损、损伤，以至于锋线不再均匀、细直、平行，用这种　

刀裁切的试样必定存在缺陷，导致所测得的拉伸强　

度和伸长率均一定程度降低。因此，裁刀在裁一定　

数量的试样后，应进行检测和研磨。　

３．２．２．２试样宽度　即使用同一工艺条件制作的试样，由于工作部　

分宽度不同所得结果也不同，不同规格的试样所得　

试验结果没有可比性。同一种试样的工作部分越　

宽，其拉伸强度和扯断伸长率都有所降低。产生这　

种现象的原因可能有：一是胶料中存在微观缺陷，　这些缺陷虽经过混炼但没能消除，其微观缺陷在各　

部分分布的概率是相同的，工作部分尺寸越宽，则　

工作部分的体积越大，面积越大，存在这些缺陷的　

机率越大，故容易发生断裂；二是在试验过程中，试　

样各部分受力不均匀，试样边缘部分的应力要大于　

试样中间的应力，试样越宽，差别越大，这种边缘应　

力的集中，是造成试样早期断裂的一种原因。　

采用不同型号的裁刀，冲切的试样工作部分的　

宽度不一。因此，所测得的结果也存在差距。试样　

宽度对拉伸性能的影响见表６。　

表６宽度对拉伸性能的影响（试验材料为硅橡胶）　

宽度　宽度　编号　拉伸强度ＭＰａ　扯断伸长率％　编号　拉伸强度ＭＰａ　扯断伸长率％　ｍｍ　ｍｍ　１　５．５２　１０．６　６８０　４　５．８８　８．５　６００　２　５．６８　９．６　６６０　５　５．９６　７．９　５５０　

合集下载

天然橡胶硫化实验报告

天然橡胶硫化实验报告

一、实验目的

1. 了解天然橡胶的硫化原理和硫化过程；

2. 掌握天然橡胶硫化实验的基本操作方法；

3. 分析天然橡胶硫化过程中的影响因素；

4. 探究天然橡胶硫化后性能的变化。

二、实验原理

天然橡胶硫化是指将线型高分子聚异戊二烯通过交联作用转变为网状结构的过程。在硫化过程中，聚异戊二烯分子中的双键与硫磺发生化学反应，形成双硫键，使线型高分子链之间相互连接，从而提高橡胶的强度、韧性和硬度。

三、实验材料与仪器

1. 实验材料：天然橡胶、硫磺、促进剂、填充剂等；

2. 实验仪器：平板硫化机、硫化仪、拉力试验机、硬度计、电子天平等。

四、实验步骤

1. 配制胶料：按照配方要求，将天然橡胶、硫磺、促进剂、填充剂等材料称量准确，混合均匀；

2. 胶料预处理：将混合好的胶料在平板硫化机上预热，使胶料软化；

3. 硫化实验：将预热好的胶料放入平板硫化机中，按照设定的温度、压力和时间进行硫化；

4. 性能测试：硫化完成后，对胶料进行各项性能测试，包括拉伸强度、撕裂强度、硬度等；

5. 数据处理与分析：对实验数据进行整理和分析，得出实验结论。

五、实验结果与分析

1. 硫化诱导期：在硫化诱导期内，胶料具有良好的流动性，交联尚未开始。这一阶段的长度取决于生胶性质和所用助剂，如使用迟延性促进剂可以得到较长的焦烧时间，提高加工安全性。 2. 预硫化阶段：预硫化阶段的交联程度较低，但撕裂和动态裂口的性能比正硫化阶段好。这一阶段的硫化速度相对较慢，有利于提高橡胶的耐撕裂性能。

3. 正硫化阶段：正硫化阶段是硫化胶各项物理性能达到最佳点或平衡的阶段。在这一阶段，橡胶的拉伸强度、撕裂强度、硬度等性能均达到预期目标。

4. 过硫阶段：过硫阶段分为天然胶的返原现象和合成胶的定伸强度继续增加。在过硫阶段，橡胶的性能会逐渐下降，因此应严格控制硫化时间。

六、实验结论

1. 天然橡胶硫化过程中，硫化温度、压力和时间是影响橡胶性能的关键因素；

影响金属材料拉伸试验检测结果的主要因素分析

影响金属材料拉伸试验检测结果的主要因素分析

影响金属材料拉伸试验检测结果的主要因素分析

在拉伸试验过程中，金属材料理论上不仅包含许多内容，而且在实际测试过程中，它们需要一系列操作过程来确保整个操作过程的完整性，并确保它们不受外部因素的影响。因此，在试验前，有必要弄清楚原因和影响因素，包括规定的具体内容。

标签：金属材料；拉伸试验；检测结果；主要因素

金属力学性能测试是评估和测试金属产品质量的重要方法。但是，在实际拉伸试验过程中，一些外部因素往往会干扰数据，从而影响数据的准确性。因此，本文对金属材料拉伸试验结果的主要影响因素进行了讨论和分析。

1试样制作

在样品测试过程中，拉伸试验中存在方向差异，导致金属拉伸试验受到断裂后拉伸速率，屈服强度，拉伸强度等主要参数的影响，标本开始出现问题。在水平取样时，所有操作程序必须按照相关规定进行。虽然产品的伸长率不符合标准，但平行轧制方向的机械性能良好，纵向机械性能不符合相关标准。为解决上述问题，首先，在取样前，样品粗糙应加热，变形，硬化等预防过程，因为它们会影响机械性能；其次，当切割样品粗糙时，应留出一定的处理空间用于样品粗加工。储备空间应大于20毫米。另外，在样品粗加工过程中，应尽可能消除热处理和冷处理的硬化部分，以免影响测定因素，保证数据的准确性。最后，通过汽车，铣削，刨削，磨削等工艺将样品加工成样品。

2测试仪器

在测量过程中，测量仪器的精度必须符合相关标准。测量内容包括切割后的截面尺寸和截面尺寸。其中，分辨率是影响测量结果的重要因素之一。测量工具和仪器必须符合国家标准。

3夹持法

第一，金属材料的拉伸试验通常采用夹紧方法。在夹紧试验中，如果样品不稳定，则不能正常进行试验，因为夹紧稳定性代表误差的大小。因此，如果样品保持不稳定，实验数据的误差很大，金属材料上的应力会集中，导致金属材料断裂，整个实验都会失败。第二，假设装载轴与试样中心的位置不同，偏心载荷只会增加曲率。但是，通常不允许样品偏心，因为它很容易导致样品偏差。第三，如果选择的拉力夹具不及时，它还会在一定程度上增加额外的弯曲应力，从而导致最终数据的误差。当然，不正确地夹紧样品可能导致滑动和断裂，数据可能太低，或者数据可能不正确。第四，偏心载荷通常发生在夹紧试样形状，加载系统和非材料试样的过程中。因此，除了适当减少偏心效应外，还应严格执行相关标准。

橡胶拉断伸长率

橡胶拉断伸长率

橡胶拉断伸长率

下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!

并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!

Download tips: This document is carefully compiled by the

editor. I hope that after you download them, they can help you

solve practical problems. The document can be customized and

modified after downloading, please adjust and use it according to

actual needs, thank you!

In addition, our shop provides you with various types of

practical materials, such as educational essays, diary

appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles,

topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,

other materials and so on, want to know different data formats and

writing methods, please pay attention!

橡胶是一种常见的弹性材料，具有优异的拉伸性能。橡胶拉断伸长率是指橡胶在拉伸过程中能够承受的最大拉伸力与原始长度之比，是衡量橡胶拉伸性能的重要指标。通过研究橡胶的拉伸性能，可以更好地了解橡胶材料的机械性能，为橡胶制品的设计和制造提供重要参考。 一、橡胶的拉伸性能

金属材料拉伸试验检测结果的主要影响因素分析

金属材料拉伸试验检测结果的主要影响因素分析

金属材料拉伸试验检测结果的主要影响因素分析

摘 要 在实际的工作当中所遇到的可以影响材料拉伸试验的检测报告的重要内容进行研究分析，并且提出了如何降低在检验过程当中存在影响因素的发生，从而进一步提高其数据的准确性。

关键词 金属；材料；拉伸；检测；结果

中图分类号tg1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）80-0119-02

所谓金属力学的性能试验主要指的就是在评定和检测金属材料的产品质量时的一种重要方法。而其中的拉伸试验也得到了最为广泛的应用，也是作为力学试验的主要方法。作为拉伸的性能指标主要指的就是对于金属材料在研制和生产以及在检验过程当中是最为重要的一个测试项目， 并且在该试验的过程当中，所测试的强度以及塑性的主要性能指标也是反映出金属材料性能的参数。但是，能够影响其拉伸试验的结果也会存在很多因素， 例如，有强度的极限、弹性、屈服极限等， 这些虽然只是材料的一些固有属性， 然而也会影响到试样的尺寸、形状，与加载的速度、加工的精度以及影响到周围的环境等。

1 试样制作的影响

由于在取样时，所存在的方向差异则会影响到在金属拉伸试验时的断后伸长率以及抗拉强度和屈服强度的性能指标，尤其在断后的伸长率方面则会受到很大的影响。比如说，当横向进行取样时，

必须要按照相关的要求标准，如果在试验后的伸长率没有达标，那么平行在轧制方向，其表现是金属力学的性能则是良好，相反，如果是垂直于轧制方向，其性能可能不会达到要求标准。

在切取样坯时应预防受热、变形以及加工硬化等特点从而影响到力学的性能。如果在切取样坯时必须要留有一定的加工余量，并且不能小于钢材的厚度以及直径，不能小于20mm，在机加工试样时，可以通过把受热或者是冷加工的一部分硬化程度除掉，从而避免影响测定的性能。一旦把样坯机加工为试样，主要是通过车、铣、刨、磨等几个步骤加工而成的。