硫化橡膠拉伸性能檢測及影響因素

橡膠材料在生產、生活各個領域的運用越來越廣泛。近幾年來，橡膠行業得到不少發展，已有細分行業穩中有升，新生橡膠細分行業則飛速發展，試驗工作也隨之越來越多，對試驗的要求也越來越高。

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其中拉伸性能作為評判膠料優劣的一個廣泛有效且最重要的項目，就成為了考察橡膠質量好壞的一項重要指標。通過簡單的拉伸試驗可評估橡膠其它的力學性能，可依次評定產品的達標情況和硫化情況，對橡膠的生產工藝進行控制和調整。

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因此，對影響硫化橡膠拉伸性能試驗結果的主要因素及其原因進行分析，進而正確地試驗，獲得可信的數據，對橡膠制品的設計、生產有著重要的指導意義。

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試驗項目

拉伸性能中最重要的檢測項目為拉伸強度和斷裂伸長率。

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試驗原理

硫化橡膠拉伸性能試驗是指在標準實驗室溫度下，將I型啞鈴型試樣夾持到電子拉力機夾具上，然后電子拉力機以恒定的速度對該試樣進行拉伸，直至試樣的試驗部位斷裂，最后記錄試樣斷裂時拉伸強度和斷裂伸長率數據。

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影響因素

影響膠料拉伸性能的檢測因素有很多，一是開煉機拉伸試片制樣過程；二是硫化后的試片停放時間；三是試樣的條件，如厚度、溫度等。

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1、 拉伸試片制樣

拉伸試片硫化前，需將混煉膠重新過輥出膠片，將厚度出成適合硫化試片的厚度。過輥過程可使混煉膠中配合劑分散均勻，分散越均勻的膠片檢測數據的穩定性就好，而薄通可以讓膠片更加均勻，從而檢測結果的均勻性也會得到顯著提高。

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2、 膠料停放時間

硫化后的膠片必須按照規定進行停放調節后方可進行檢測，GB/T2941中規定停放時的為標準溫度23℃±2℃，停放時間不得小于16h，例如橋梁支座，可能需要停放16h以上。非成品試驗，試樣形成與試驗之間的最長時間間隔是4周。經過調節后的膠片，減少了環境因素對試驗結果的影響，能夠保證測試結果的準確性。

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3、試樣的條件

（1）試驗的溫度

溫度對硫化橡膠拉伸試片的拉伸性能有較大影響，GB/T2941中規定標準實驗室溫度為23℃±2℃。在不同的溫度條件下的試驗結果均有差異，一般橡膠的拉伸強度是隨著溫度的增加而逐漸下降的，斷裂伸長率會逐漸增加。

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（2）試樣的厚度

硫化橡膠在進行拉伸試驗時，厚度應按照GB/T528中規定2.0±0.2mm執行。因為隨著厚度的增加，試樣工作面積增加，這樣膠料中存在的缺陷機率就會增大，拉伸時工作面積的受力也會不均勻；厚度越厚的試樣在用裁刀裁切啞鈴型試片時試樣會產生形變，工作面積發生變化，會出現提前斷裂，不能真實反映膠料的拉伸性能。

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（3）試樣的裁切

裁刀刀刃不能有損傷，并且是計量合格的。裁刀刀刃在經過多次裁切后，刀刃都會有損傷，會造成試樣的裁切面存在缺陷，在進行拉伸時，試片會在缺陷處提前斷裂，從而導致試樣的拉伸強度和伸長率的降低。

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裁切試樣時，用力要均勻，可以以中性肥皂水潤濕，試樣需一次裁切成功，若一次未裁下來，應丟棄，不能重復裁切。

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（4）試樣的夾持狀態

在用電子拉力機進行拉伸試驗時，試樣應夾持在夾具中間，并保持垂直狀態，保證試樣的工作部分受力均勻，如若出現工作面積彎曲或者試樣不垂直，在拉伸時試樣的試驗部位會受力不均，導致試片提前斷裂，影響檢測結果準確性。

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（5）壓延方向的影響

橡膠硫化之前會經過開煉機進行制樣，膠料通過輥距時，線性大分子鏈會沿壓延方向被拉伸和取向，因此會產生壓延效應，在進行拉伸試驗時，裁片時應注意壓延方向，GB/T528中規定，啞鈴狀試樣要平行于材料的壓延方向裁切。由于膠料混煉過程中的壓延效應，平行于壓延方向的拉伸強度比垂直于壓延方向的拉伸強度高。

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（6）拉伸速度的影響

硫化橡膠在拉伸試驗時，GB/T528規定拉伸速度可以為100mm/min、200mm/min、500mm/min。試樣容易在夾具高速移動下產生脆性斷裂，所以拉伸速度越快，拉伸強度越高，伸長率越低。

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（7）試樣斷裂部位

拉伸試樣在斷裂時，應在試樣的狹窄部位斷裂，如果試樣在狹窄部位以外斷裂，應舍棄這個實驗數據，重新進行試驗。

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試樣未在狹窄部位斷裂的原因有可能是試樣斷裂部分，本身會存在一些缺陷，表面無法識別，導致試片不能在試驗部位斷裂；也有可能是膠料硬度過低、夾具壓力過大，導致試片從電子拉力機夾具夾口處斷裂。

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結語

在硫化橡膠的拉伸試驗中，從硫化前制樣、試片的停放、以及試片的裁切、到最后的試片的拉伸等多方面的因素都會對測試結果產生非常顯著的影響，為獲得準確的測試結果，在試驗過程中，必須對這些因素進行嚴格的控制，嚴格執行GB/T 528的標準，每一步都需要按照規程進行，避免產生不必要的試驗誤差，減少影響檢測數據準確性的因素，保證最后檢測結果的準確性、可靠性。