橡胶物性测试课件.ppt

1、检验员的任务：检验员的任务： 生产中控（半成品）检验生产中控（半成品）检验 产品质量检验产品质量检验 橡胶制品的生产过程中，主要对哪些橡胶制品的生产过程中，主要对哪些 项目进行检验？项目进行检验？橡胶物性测试技术橡胶物性测试技术 橡胶加工工艺流程及质量检验橡胶加工工艺流程及质量检验配合配合塑炼塑炼混炼混炼硫化硫化塑炼胶塑炼胶混炼胶混炼胶硫化胶硫化胶半成品半成品检验检验塑性塑性半成品半成品检验检验塑性塑性密度密度硬度硬度成品成品检验检验拉伸拉伸撕裂撕裂硬度硬度耐磨性耐磨性老化性能老化性能回弹性回弹性耐介质耐介质屈挠性能屈挠性能等等硫化硫化特性特性半成品检验的对象半成品检验的对象 塑炼胶塑炼胶 混

2、炼胶混炼胶 主要检验项目主要检验项目 塑炼胶的可塑度塑炼胶的可塑度混炼胶：混炼胶： 可塑度可塑度 密度密度 硬度硬度 硫化特性硫化特性 检验项目检验项目 成品检验的对象成品检验的对象 硫化胶硫化胶 主要检验项目主要检验项目 拉伸性能拉伸性能 撕裂性能撕裂性能 硬度硬度 耐磨性能耐磨性能 冲击弹性冲击弹性 屈挠龟裂屈挠龟裂 老化性能老化性能 检验项目检验项目标准的分类标准的分类国际标准 ISO国家标准 GB 地方标准 DB行业标准 HG企业标准 Q标准：标准：是重复性事物或概念所做的统一规定，它以科学，技术和实践经验的综合成果为基础，经有关有关方面协商一致方面协商一致，由主管部由主管部门批准门批

3、准，以特定以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。准则和依据。橡胶物理机械性能测试方法较多，常见的有3种方法： 1 1 小样试验法小样试验法2 2 室内快速使用试验法室内快速使用试验法3 3 实际使用试验法实际使用试验法检验方法检验方法 1 1、小样试验法小样试验法 在在室内测定室内测定橡胶试样的各种物理机械性能。这种橡胶试样的各种物理机械性能。这种方法虽与真实性有一定的差距，但能在一定程度上可以方法虽与真实性有一定的差距，但能在一定程度上可以预测产品的使用寿命，具有预测产品的使用寿命，具有省时、省力、操作方便省时、省力、操作方便等特等特点，是进行科学研究和生产中常用的一种方法。点，是进行科

4、学研究和生产中常用的一种方法。 检验方法检验方法 2 2、室内快速使用试验室内快速使用试验 橡胶制品室内快速使用试验，即在试验室内利用橡胶制品室内快速使用试验，即在试验室内利用试验仪器试验仪器模拟实际使用条件模拟实际使用条件，进行快速使用试验，鉴定，进行快速使用试验，鉴定产品质量，这种方法比较接近制品的使用条件，能较为产品质量，这种方法比较接近制品的使用条件，能较为真实地真实地反映制品性能。反映制品性能。检验方法检验方法 3 3、实际使用试验实际使用试验 制品的实际使用试验，即在制品的实际使用试验，即在自然条件自然条件下或实际使下或实际使用条件下测其性能变化和寿命，该方法反映制品性能最用条件下

5、测其性能变化和寿命，该方法反映制品性能最真实，但真实，但费时、费力、费用大费时、费力、费用大。检验方法检验方法 实验数据处理实验数据处理 多重试验的试验结果一般多采用平均值或中值表示，也有多重试验的试验结果一般多采用平均值或中值表示，也有时采用最大值或最小值表示，必须按照试验标准的要求采时采用最大值或最小值表示，必须按照试验标准的要求采用何种方法进行处理。用何种方法进行处理。 有关数据处理规定如下：有关数据处理规定如下： 1 1 取中值取中值 2 2 取平均值取平均值 3 3 取值试样数量取值试样数量 4 4 偏差处理偏差处理 5 5 常见的性能试验的数据结果的取值方法和允许偏差常见的性能试验

6、的数据结果的取值方法和允许偏差名称名称取值方法取值方法单位单位试验结果精确位数试验结果精确位数拉伸强度拉伸强度中值中值MPa小数点后小数点后2位位定伸应力定伸应力中值中值Mpa小数点后小数点后2位位伸长率伸长率中值中值%整数位整数位撕裂强度撕裂强度中值中值N/mmKN/mN/cm小数点后小数点后2位位邵尔邵尔A硬度硬度中值中值整数位整数位密度密度(天平法天平法)平均值平均值g/cm3小数点后小数点后3位位恒定压缩永久变形恒定压缩永久变形中值中值%整数位整数位冲击弹性冲击弹性平均值平均值%整数位整数位永久变形永久变形中值中值%整数位整数位阿克隆磨耗阿克隆磨耗平均值平均值Cm3/1.61Km小数点

7、后小数点后2位位门尼粘度门尼粘度平均值平均值整数位整数位威氏可塑度威氏可塑度中值中值小数点后小数点后2位位 塑性检验 塑性与性能：塑性与性能： 塑性是塑炼、混炼胶质量的一个快检项目。塑性是塑炼、混炼胶质量的一个快检项目。 如塑性过大，则分子量较低不易混炼，压延时粘辊，成品的如塑性过大，则分子量较低不易混炼，压延时粘辊，成品的物理械性能低。物理械性能低。反之如塑性过小，则分子量较高，混炼不均反之如塑性过小，则分子量较高，混炼不均、收缩力大，压延时容易掉皮并影响硫化初期胶料的流动性、收缩力大，压延时容易掉皮并影响硫化初期胶料的流动性，易引起模压花纹棱角不明等质量问题。，易引起模压花纹棱角不明等质量

8、问题。 因此，测定塑、混炼胶的塑性成为工厂快速检查塑炼、混因此，测定塑、混炼胶的塑性成为工厂快速检查塑炼、混 炼胶质量的一个试验项目。炼胶质量的一个试验项目。塑性塑性分子分子量大量大小小工艺工艺性能性能物理物理机械机械性能性能塑性测试方法塑性测试方法测定橡胶塑性的仪器较多大致可分为3类： 压缩型可塑度计压缩型可塑度计(威廉氏塑性计)； 挤出型可塑度计(高化式硫动仪)； 旋转型可塑度计旋转型可塑度计(门尼粘度计)。 威廉氏可塑度试验n实验原理实验原理：将试样，塑炼胶或混炼胶在一定温度条件将试样，塑炼胶或混炼胶在一定温度条件下置于两平板间，在定负荷作用下进行压缩一定时间下置于两平板间，在定负荷作用

9、下进行压缩一定时间，用其高度变化程度来表示试样的可塑性。，用其高度变化程度来表示试样的可塑性。试验条件试验条件 温度：温度：701； 时间：预热时间：预热3min，恒压，恒压3 min，恢复，恢复3 min； 压力：压力：5.0000.005 kg 。试样要求：直径为试样要求：直径为160.5mm，高，高10.000.25mm的圆的圆 柱形柱形 制样设备：双头快速切片机可塑度试验机结构示意图 1百分表；2压紧螺母；3恒温箱；4链条；5手柄；6导杆；7加压重锤；8试样；9工作平台；10门；11恒温控制箱；12加热管试验步骤 1 预热仪器预热仪器 使其达到使其达到701并保持稳定一并保持稳定一定时

10、间定时间1015min。 2 精测试样厚度精测试样厚度 用精度为用精度为0.01mm的厚度计，在的厚度计，在室温下测量试样的原始厚度室温下测量试样的原始厚度h0， 3 加热试样加热试样 将测过高度的试样放入恒温箱中将测过高度的试样放入恒温箱中仪器的底座上，在试验温度仪器的底座上，在试验温度701下预热下预热3min。 4 加压测试加压测试 预热好的试验放在上下压板之间的预热好的试验放在上下压板之间的中心位置上，轻轻放下负荷加压，中心位置上，轻轻放下负荷加压，同时预热第二个试样。同时预热第二个试样。 5 读数读数 加压加压3 min后，立即读出试样在负荷后，立即读出试样在负荷下高度下高度h1。

11、6 取样、测厚取样、测厚 去掉负荷，取出试样在室温下停放去掉负荷，取出试样在室温下停放3min，测量恢复后的高度，测量恢复后的高度h2 。试验结果试验结果 式中：式中：P表示可塑性表示可塑性 h0试样的原高度，试样的原高度，mm； h1试样压缩后的高度试样压缩后的高度(压缩高压缩高) ，mm h2试样恢复后的高度试样恢复后的高度(恢复高恢复高) ，mm 对于一个对于一个理想的塑性体理想的塑性体h1= h2=0，则，则P=1； 对于一个对于一个理想的弹性体理想的弹性体h2=h0，则，则P=0； 对于一个对于一个刚性体刚性体由由h2= h1= h0，则，则P=0； 由此可见，威廉氏可塑计测后的可塑

12、度为由此可见，威廉氏可塑计测后的可塑度为01之间之间 每一个试验试样每一个试验试样数量不少于数量不少于3个，取中值个，取中值。精确到精确到小数点后两位小数点后两位0201hhPhh门尼粘度 在橡胶工业生产中，普遍采用在橡胶工业生产中，普遍采用1934年美国人门尼年美国人门尼(mooney)发明门尼粘度计测定粘度，来表示橡胶塑性大小发明门尼粘度计测定粘度，来表示橡胶塑性大小，这个粘度称为门尼粘度。，这个粘度称为门尼粘度。 从门尼粘度的大小，我们可知橡胶塑性大小、加工性从门尼粘度的大小，我们可知橡胶塑性大小、加工性能和物理机械性能的好坏，如能和物理机械性能的好坏，如门尼粘度越高，分子量较高门尼粘度

13、越高，分子量较高，塑性越低；反之则分子量越低，塑性越大。，塑性越低；反之则分子量越低，塑性越大。门尼粘度试验原理门尼粘度试验原理 在特定的条件下在特定的条件下(温度、时间、压力、旋转速度温度、时间、压力、旋转速度)，使，使充满试样的模腔中的转子转动。测定经一定时间其所需的充满试样的模腔中的转子转动。测定经一定时间其所需的转动力距（即试样对转子所产生的剪切阻力，并将此力矩转动力距（即试样对转子所产生的剪切阻力，并将此力矩以门尼粘度以门尼粘度)。 试样要求：试样要求： 试样为两个试样为两个直径约直径约50mm（4555），），厚度厚度68mm的圆的圆形胶片，在形胶片，在其中一片的中心打一个直径约其

14、中一片的中心打一个直径约810rnm的圆孔。的圆孔。 实验条件：实验条件： 温度：温度：1000.5或或1250.5； 时间：预热时间：预热1min、转动、转动4min或预热或预热1min、转动、转动8min； 转子转速：转子转速：2.000.02prm。 压力：模腔上塞压力：压力：模腔上塞压力：0.350.60MPa (3.56.0kg/cm2)。 试验步骤 试样制备 测试 测试结果 试验结果试验结果 一般以转动一般以转动4min的门尼粘度值表示试样的粘度，并用门尼粘度的门尼粘度值表示试样的粘度，并用门尼粘度值值ML1+4100表示。表示。 其中：其中： M门尼粘度值；门尼粘度值；L用大转子

15、；用大转子； 1表示预热表示预热1min；4转动转动4min； 100试验温度试验温度100。 读数精确到读数精确到0.5个门尼粘度值，试验个门尼粘度值，试验结果精确到整数位结果精确到整数位，用不少，用不少于于2试样试验结果的试样试验结果的算术平均值算术平均值表示样品的粘度。两个试样结果相差表示样品的粘度。两个试样结果相差不得大于不得大于2门尼粘度值。否则作废。门尼粘度值。否则作废。硫化特性试验硫化特性试验 硫化仪是六十年代发展起来的一种较好的橡胶测试硫化仪是六十年代发展起来的一种较好的橡胶测试仪器。广泛的应用于测定胶料的硫化特性。硫化仪能连续仪器。广泛的应用于测定胶料的硫化特性。硫化仪能连续

16、、直观地描绘出整个硫化过程的曲线，从而获得胶料硫化、直观地描绘出整个硫化过程的曲线，从而获得胶料硫化过程中的某些主要参数。过程中的某些主要参数。如诱导时间如诱导时间(焦烧时间焦烧时间t10)，适宜，适宜硫化时间硫化时间t90及硫化历程。及硫化历程。 由于它具有连续、快速、精确、方便和用料少等优由于它具有连续、快速、精确、方便和用料少等优点，而被广泛应用。点，而被广泛应用。试验原理剪切模量交联密度硫化程度转矩由于橡胶硫化是分子链交联的过程，因而交联密度的大小可反映出硫化程度。由于橡胶硫化是分子链交联的过程，因而交联密度的大小可反映出硫化程度。所以可以用交联密度反映橡胶的硫化程度，又由于胶料的剪切

17、模量与其交联密所以可以用交联密度反映橡胶的硫化程度，又由于胶料的剪切模量与其交联密度成正比，可用下列公式表示：度成正比，可用下列公式表示：G=VRT R气体常数；气体常数；V交联密度；交联密度；T绝对温度；绝对温度；G剪切模量。剪切模量。在选定的温度下在选定的温度下R、T为常数，剪切模量为常数，剪切模量G只与只与V有关，因此通过对有关，因此通过对G测定即可测定即可反映交联过程。反映交联过程。实验设备实验设备有转子硫化仪、无转子硫化仪有转子硫化仪、无转子硫化仪无转子硫化仪试样无转子硫化仪试样n1、为了得到最佳重复性，应采用相同体积的试样，试样的体积、为了得到最佳重复性，应采用相同体积的试样，试样

18、的体积应略大于模腔的容积（模腔的容积为应略大于模腔的容积（模腔的容积为35cm3），并应通过预先），并应通过预先试验确定。一般取试验确定。一般取57 cm3。n2、试样应是圆形的，直径略小于模腔。、试样应是圆形的，直径略小于模腔。n3、试样应是均匀，室温存放的，并应尽可能无残留空气。、试样应是均匀，室温存放的，并应尽可能无残留空气。实验条件 n振荡频率振荡频率振荡频率通常为振荡频率通常为1.7Hz0.1Hzn振荡幅度振荡幅度振幅范围为振幅范围为0.12（0.24），一般选用为），一般选用为1.000.02。n试验温度试验温度推荐试验温度为推荐试验温度为100200，必要时也可，必要时也可使用其

19、它温度，其温度的波动为使用其它温度，其温度的波动为0.3，具体依据配方或，具体依据配方或工艺要求而定。工艺要求而定。n试验压力试验压力在整个试验过程中，气缸或其它装置能够施在整个试验过程中，气缸或其它装置能够施加并保持不低于加并保持不低于8KN作用力。作用力。试验步骤试验步骤实验结果力学性能测试力学性能测试n拉伸性能测试拉伸性能测试n撕裂性能测试撕裂性能测试n硬度测试硬度测试n磨耗性能测试磨耗性能测试聚合物的力学性能指的是其受力后的响应聚合物的力学性能指的是其受力后的响应，如形变大小、形变，如形变大小、形变可逆性及抗破损性能等，这些响应可用一些基本的指标来表征。可逆性及抗破损性能等，这些响应可

20、用一些基本的指标来表征。 材料的力学概念材料的力学概念外力和内力外力和内力外力外力: 对材料所施加的对材料所施加的 ,使材料产生形变的力使材料产生形变的力,又称为负荷又称为负荷.内力内力: 材料为反抗外力材料为反抗外力,是材料保持原状所具有的力是材料保持原状所具有的力.应变与应力应变与应力材料在外力作用下，其几何形状和尺寸所发生的变化称材料在外力作用下，其几何形状和尺寸所发生的变化称应变应变或或形变形变，通常以，通常以单位单位长度（面积、体积）所发生的变化来表长度（面积、体积）所发生的变化来表征。征。 单位面积上的内力定义为单位面积上的内力定义为应力应力。材料受力方式不同，发生形变的方式亦不同

21、材料受力方式不同，发生形变的方式亦不同简单拉伸（简单拉伸（drawing)： 材料受到一对材料受到一对垂直于材料截面垂直于材料截面、大小相等大小相等、方向相反方向相反并在并在同同一直线一直线上的外力作用。上的外力作用。拉伸应力拉伸应力 = F / A0 （A0为材料的起始截面积）为材料的起始截面积）拉伸应变（相对伸长率）拉伸应变（相对伸长率）e e = （l - l0）/l0 = D Dl / l0简单拉伸示意图简单拉伸示意图A0l0lD D lAFF材料在拉伸作用下产生的形变称为材料在拉伸作用下产生的形变称为拉伸应变拉伸应变，也称，也称相对伸长率相对伸长率硬度硬度：是表示材料抵抗其他较硬物体

22、压入的性质，用以反映材：是表示材料抵抗其他较硬物体压入的性质，用以反映材料承受应力而不发生形状变化的能力。料承受应力而不发生形状变化的能力。机械强度机械强度 当材料所受的外力超过材料的承受能力时，材料就发生破坏。当材料所受的外力超过材料的承受能力时，材料就发生破坏。机械强度是衡量材料抵抗外力破坏的能力，是指在一定条件下机械强度是衡量材料抵抗外力破坏的能力，是指在一定条件下材料所能承受的最大应力。材料所能承受的最大应力。拉伸强度拉伸强度衡量材料抵抗衡量材料抵抗拉伸拉伸破坏的能力，也称破坏的能力，也称拉伸强度拉伸强度。厚度厚度d宽度宽度b 在规定试验温度、湿度和实验速度下，在标准试样上沿轴向在规定

23、试验温度、湿度和实验速度下，在标准试样上沿轴向施加拉伸负荷，直至试样被拉断。施加拉伸负荷，直至试样被拉断。PP 试样断裂前所受的最大负荷试样断裂前所受的最大负荷P与试样横截面积之比为拉伸与试样横截面积之比为拉伸强度强度 t： t = P / b d温度升高，分子链段热温度升高，分子链段热运动加剧，松弛过程加运动加剧，松弛过程加快，表现出材料模量和快，表现出材料模量和强度下降，伸长率变大，强度下降，伸长率变大，应力应变曲线形状发应力应变曲线形状发生很大变化。生很大变化。 TT温度、形变速率的影响温度、形变速率的影响 Different temperature( Different tempera

24、ture(不同温度不同温度) )Different strain rateDifferent strain rate ( (不同拉伸速率不同拉伸速率) ).4.3.2.1eeeeStrain rate速度速度拉伸性能拉伸性能 概述概述 试验设备试验设备 试样制备试样制备 试验条件试验条件 试验步骤试验步骤 结果处理结果处理概述概述意义意义 任何橡胶制品都是在一定外力条件下使用，因而要求橡胶应有一定的任何橡胶制品都是在一定外力条件下使用，因而要求橡胶应有一定的物理机械性能，而性能中最为明显为拉伸性能，在进行成品质量检查，物理机械性能，而性能中最为明显为拉伸性能，在进行成品质量检查，设计胶料配方，

25、确定工艺条件，及比较橡胶耐老化，耐介质性能时，一设计胶料配方，确定工艺条件，及比较橡胶耐老化，耐介质性能时，一般均需通过拉伸性能予以鉴定，因此，拉伸性能则为橡胶重要常规项目般均需通过拉伸性能予以鉴定，因此，拉伸性能则为橡胶重要常规项目之一。之一。测试内容测试内容 1) 拉伸应力：试样在拉伸时产生的应力，其值为所施加的力与试样的初始横截面积拉伸应力：试样在拉伸时产生的应力，其值为所施加的力与试样的初始横截面积之比。之比。2) 定伸应力：试样的工作部分拉伸至给定伸长率时的拉伸应力。常见定伸应力有定伸应力：试样的工作部分拉伸至给定伸长率时的拉伸应力。常见定伸应力有100%、200%、300%、500

26、%定伸应力。定伸应力。3) 拉伸强度：试样拉伸至扯断时的最大拉伸应力。过去曾称为扯断强度。拉伸强度：试样拉伸至扯断时的最大拉伸应力。过去曾称为扯断强度。4) 伸长率：拉伸试样所引起的工作部分的形变，其值为伸长的增量与初始长度百分伸长率：拉伸试样所引起的工作部分的形变，其值为伸长的增量与初始长度百分之比。之比。5) 扯断伸长率：试祥在扯断时的伸长率。扯断伸长率：试祥在扯断时的伸长率。6) 扯断永久变形：将试样伸至断裂，再受其在自出状态下，恢复一定的时间扯断永久变形：将试样伸至断裂，再受其在自出状态下，恢复一定的时间(3min)后剩余的变形，其值为工作部分伸长的增量与初始长度百分之比。后剩余的变形

27、，其值为工作部分伸长的增量与初始长度百分之比。设备类别设备类别 上述项目均使用拉力试验机进行测定，目前拉力机的品种有杠杆式、上述项目均使用拉力试验机进行测定，目前拉力机的品种有杠杆式、摆锤式及自动电子拉力机、电脑拉力机等摆锤式及自动电子拉力机、电脑拉力机等.试样制备试样制备 试样类型试样类型 试样制作试样制作表表 哑铃状试样尺寸哑铃状试样尺寸试样类型试样类型1型型2型型3型型4型型试样工作长度试样工作长度 25.00.520.00.510.00.510.00.5试样厚度试样厚度2.000.22.000.22.000.21.000.1试样宽度试样宽度6.00.0+0.44.00.14.00.12

28、.00.1 试样为哑铃型，又可分为试样为哑铃型，又可分为1、2、3、4型，其中型，其中1型为通用型，各型试型为通用型，各型试样各部位具体尺寸见下图样各部位具体尺寸见下图 和下表和下表 所列。所列。手动式冲片机手动式冲片机1 1手轮；手轮；2 2三头丝杆；三头丝杆；3 3限位螺丝；限位螺丝；4 4机座；机座；5 5弹簧；弹簧；6 6轴；轴；7 7轴架；轴架；8 8固定螺丝；固定螺丝；9 9裁刀；裁刀；1010平台；平台；1111定位销定位销 手动冲片机结构示意图手动冲片机结构示意图气动式冲片机气动式冲片机1 1机座；机座；2 2气缸；气缸；3 3三连通；三连通；4 4气阀（开关）；气阀（开关）；

29、 5 5压头压头气动冲片机结构示意图气动冲片机结构示意图 试样制作试样制作1、1、2、3型试样应从厚度为型试样应从厚度为2.000.30mm硫化胶片上用裁刀裁取，硫化胶片上用裁刀裁取，4型试样型试样应从厚度为应从厚度为1.000.10mm硫化胶片上裁取，否则试样作废。硫化胶片上裁取，否则试样作废。2、硫化后的胶片，在室温下停放、硫化后的胶片，在室温下停放6 h后进行裁取。后进行裁取。3、试样裁切的方向。应保持其拉伸受力方向与压延方向一致。、试样裁切的方向。应保持其拉伸受力方向与压延方向一致。4、裁切时用力均匀，不得过猛，并以中性肥皂水和洁净的自来水湿润试片、裁切时用力均匀，不得过猛，并以中性肥

30、皂水和洁净的自来水湿润试片(或刀或刀具具)，若试样一次裁不下来，应舍去之，不得再重复旧痕进行裁切，否则影响，若试样一次裁不下来，应舍去之，不得再重复旧痕进行裁切，否则影响试样的规律性。此外，为了保护裁刀，应在胶片下垫以适当厚度的铅板及硬试样的规律性。此外，为了保护裁刀，应在胶片下垫以适当厚度的铅板及硬纸板，不得将裁刀刀口对着工作台放着。纸板，不得将裁刀刀口对着工作台放着。 试验条件试验条件 拉伸速度：拉伸速度：1型和型和2型试样：型试样：50050 mm/min； 3型和型和4型试样：型试样：20020 mm/min。 温温 度：度：232。 湿湿 度：度： 605%试验准备试验准备1、在试样

31、中部，用标印尺印两条相距等于标距，、在试样中部，用标印尺印两条相距等于标距，1 型试样为型试样为25mm 平平行行标线，保持每条标线应与试样中心等距。标线，保持每条标线应与试样中心等距。2、用厚度计测量试标标距内的厚度。应测量三点：一点在试样工作部、用厚度计测量试标标距内的厚度。应测量三点：一点在试样工作部分分的中心处，另两点在两条标线的附近，取的中心处，另两点在两条标线的附近，取3个测量值的中值为工作部分个测量值的中值为工作部分的的厚度值。在任何一个哑铃状试样中，狭小平行部分的厚度值。在任何一个哑铃状试样中，狭小平行部分的3个厚度值不应超个厚度值不应超过过中位数的中位数的2%。电子拉力机电子

32、拉力机试验步骤试验步骤1、接电、接电 2、调速、调速 3、夹持试样、夹持试样4、设定参数、设定参数5、试验开始、试验开始 6、读取结果、读取结果 结果处理结果处理n1、如果试样扯断时不是在工作部位（中间狭窄部分）断、如果试样扯断时不是在工作部位（中间狭窄部分）断裂，则该试样作废。裂，则该试样作废。n2、试样数量不应少于、试样数量不应少于3个，试样结果取中值。个，试样结果取中值。n3、进行仲裁试验时，试样数量不应少于、进行仲裁试验时，试样数量不应少于5个，试验结果取个，试验结果取中值。中值。拉伸强度拉伸强度TS 定伸应力定伸应力Se 扯断伸长率扯断伸长率Eb扯断永久变形扯断永久变形 撕裂性能撕裂

33、性能 叙述叙述 测试条件测试条件 试样要求试样要求 试验步骤试验步骤 结果处理结果处理叙述叙述 背背 景景 橡胶制品由于老化作用或受到尖锐物的撞击而产生裂口，在受橡胶制品由于老化作用或受到尖锐物的撞击而产生裂口，在受 力的博况下裂口进一步扩展，易导致制品破损，故表示橡胶制品使用性力的博况下裂口进一步扩展，易导致制品破损，故表示橡胶制品使用性能优劣，从某一方面，可以用撕裂强度表示。能优劣，从某一方面，可以用撕裂强度表示。 撕裂试验按所需试样不同，可分为裤形、直角形和新月形。撕裂试验按所需试样不同，可分为裤形、直角形和新月形。其中直角型撕其中直角型撕裂试样，由于试样不需先割口，故测试的人为影响因素

34、少，因而被广泛采用裂试样，由于试样不需先割口，故测试的人为影响因素少，因而被广泛采用测试原理测试原理n直角型撕裂强度指将直角型试样置于拉力机上，以一定的速度连直角型撕裂强度指将直角型试样置于拉力机上，以一定的速度连续拉伸到撕开为至，其单位厚度上所需的最大负荷。续拉伸到撕开为至，其单位厚度上所需的最大负荷。测试条件测试条件 撕裂强度测定仪器和拉伸强度测定仪器相同，均为拉力机。撕裂强度测定仪器和拉伸强度测定仪器相同，均为拉力机。 拉伸速度：拉伸速度：50050 mm/min。 温温 度：度： 232。试样要求试样要求1) 试片厚度试片厚度2.00.2 mm。2) 硫化后试片应在标准室温下停放不少于

35、硫化后试片应在标准室温下停放不少于3h，不超过，不超过15天。天。3) 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。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。4) 试样个数不少于试样个数不少于5个。个。5) 用精度用精度0.01 mm厚度计测量试样试验区内不少于厚度计测量试样试验区内不少于3个点的厚度，取中值作个点的厚度，取中值作为试样厚。为试样厚。试验步骤试验步骤 1) 将试样夹于上下夹持器中将试样夹于上下夹持器中一定深度且使其在平行的位置一定深度且使其在平行的位置上充分均匀的夹紧。上充分均匀的夹紧。 2) 调整好拉力机，开动试验调整好拉力机，开动试验机

36、，直至试样撕断后停机，记机，直至试样撕断后停机，记录撕断的最大负荷。录撕断的最大负荷。结果处理结果处理计算方法计算方法 式中：式中： F试样撕裂时的最大作用力，试样撕裂时的最大作用力，N； d试样厚度，试样厚度，mm或或cm； TSZ撕裂强度撕裂强度N/mm或或N/cm。 每个试验样品至少要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。小值表示，数据精确到整位数。硬度硬度概述概述测试原理测试原理测试仪器测试仪器试样要求试样要求试验步骤试验步骤结果处理结果处理概述概述意义意义 橡胶的硬度值表示其抵抗外力压入

37、即反抗变形的能力，其值大小表示橡胶的硬度值表示其抵抗外力压入即反抗变形的能力，其值大小表示橡胶的软硬程度，根据硫化胶硬度大小可以判断胶料橡胶的软硬程度，根据硫化胶硬度大小可以判断胶料半成品的配炼质量半成品的配炼质量及硫化程度及硫化程度，因而硬度做为混炼胶快检指标之一。同时可，因而硬度做为混炼胶快检指标之一。同时可间接了解橡胶间接了解橡胶的其它力学性能。的其它力学性能。硬度计硬度计 目前国际上有多种橡胶硬度计，总的可分为两大类，一类是目前国际上有多种橡胶硬度计，总的可分为两大类，一类是圆锥形圆锥形平端针压头平端针压头(压针压针)，如邵尔硬度计；二是，如邵尔硬度计；二是圆球形压头圆球形压头，如邵坡

38、压硬度计、，如邵坡压硬度计、赵氏硬度计筹。赵氏硬度计筹。 邵氏硬度测试原理邵氏硬度测试原理 邵尔硬度计测定的是压针压入深度与压针伸长长度之差对原伸长长度比邵尔硬度计测定的是压针压入深度与压针伸长长度之差对原伸长长度比值百分率，可用下列公式表示。值百分率，可用下列公式表示。 T=2.5-0.025h 其中：其中： T压针压入深度，压针压入深度，mm； h邵尔硬度。邵尔硬度。 由此可知，对于一个流动性很好的材料由此可知，对于一个流动性很好的材料T=2.5，所以，所以h 为为0，对于刚，对于刚性材料性材料T=0，h=100，硬度范围，硬度范围0100，测定最佳范围在，测定最佳范围在2090。测试仪器

39、测试仪器 硬度计按形式可分硬度计按形式可分为台式和手提式，一为台式和手提式，一般实验室多采用台式般实验室多采用台式硬度计，它是由底座硬度计，它是由底座、工作台面、压针、工作台面、压针、刻度表、砝码和主柱刻度表、砝码和主柱等组成，如图所示。等组成，如图所示。 图图 硬度计示意图硬度计示意图1底座；底座；2工作台面；工作台面；3压针；压针；4刻度表；刻度表；5砝码；砝码；6主柱主柱试样要求试样要求1) 试样厚度不小于试样厚度不小于6mm，如试样厚度低于，如试样厚度低于6mm，可用同样胶片，可用同样胶片重迭起来，但重迭片数不得超过重迭起来，但重迭片数不得超过3层。层。2) 试样表面应光滑、平整，不应

40、有缺胶，机械损伤及杂质等。如试样表面应光滑、平整，不应有缺胶，机械损伤及杂质等。如试样表面有杂质，需用纱布沾酒精擦净。试样表面有杂质，需用纱布沾酒精擦净。3) 试样在试验温度下应至少停放试样在试验温度下应至少停放5h。试验步骤试验步骤 仪器校核仪器校核调零、调零、100调调整；整； 测试、读数测试、读数试样缓慢受力试样缓慢受力、快速读数（、快速读数（1s内）；内）； 连续测试连续测试5次次一点测一次一点测一次、点与点、边的距离；、点与点、边的距离；每个试样的测量点不少于每个试样的测量点不少于5个，取其中个，取其中值为试验结果，试验结果精确到整数位。值为试验结果，试验结果精确到整数位。结果处理结

41、果处理 橡胶制品的磨耗是一种常见的破坏现象，它是一种由于摩擦而引起橡橡胶制品的磨耗是一种常见的破坏现象，它是一种由于摩擦而引起橡胶表面微观脱落现象，橡胶制品的耐磨性能的优劣在很大程度上决定着胶表面微观脱落现象，橡胶制品的耐磨性能的优劣在很大程度上决定着产品的使用寿命。轮胎、运输带、胶管等许多制品的使用寿命直接与耐产品的使用寿命。轮胎、运输带、胶管等许多制品的使用寿命直接与耐磨性有关，因而耐磨性是橡胶性能一项重要的技术指标。磨性有关，因而耐磨性是橡胶性能一项重要的技术指标。 为了测定橡胶磨耗性能，先后设计出阿克隆、格拉西里、邵坡尔、皮为了测定橡胶磨耗性能，先后设计出阿克隆、格拉西里、邵坡尔、皮克

42、等多种型号磨耗试验机，一般是用规定条件下试样同摩擦面接触，以克等多种型号磨耗试验机，一般是用规定条件下试样同摩擦面接触，以磨下的橡胶颗粒的质量或体积表示测试结果。磨下的橡胶颗粒的质量或体积表示测试结果。阿克隆磨耗试验阿克隆磨耗试验n试验原理试验原理n仪器结构仪器结构n试验条件试验条件n试样试样n试验步骤试验步骤试验原理试验原理n试验原理：试验原理： 使试样与砂轮在一定倾斜角度和一定负荷作用下进行使试样与砂轮在一定倾斜角度和一定负荷作用下进行磨擦，测定其试样行程磨擦，测定其试样行程1.61km里程时磨耗体积（里程时磨耗体积（cm3/1.61km）。）。 角度调节角度调节传动机传动机构构电子计数装

43、电子计数装置置加荷机加荷机构构试验条件试验条件负荷负荷26.7 N ( 2.72kg)；倾斜角倾斜角15(当磨耗量大，可采用当磨耗量大，可采用25但必须在试验报告中但必须在试验报告中注明注明)；砂轮规格砂轮规格磨料为氧化铝，粒度为磨料为氧化铝，粒度为36号，粘合剂为陶土，硬号，粘合剂为陶土，硬度为中硬度为中硬2，尺寸为，尺寸为1503225 mm；胶轮轴回转速度胶轮轴回转速度762 r/min；砂轮轴回转速度砂轮轴回转速度342r/min；试验步骤试验步骤 接电角度调节试验结果装样磨耗预磨试验结果试验结果n试样磨耗体积试样磨耗体积(cm3/1.61km)n试样数量应不少于试样数量应不少于2个，

44、以算术平均值表示试验结果，个，以算术平均值表示试验结果，允许偏差为允许偏差为10%。21ggVD 橡胶老化橡胶老化 橡胶及其制品在加工制造、长期贮存和使用过程中，由于受到橡胶及其制品在加工制造、长期贮存和使用过程中，由于受到氧、臭氧、变价金属离子、热、光、高能辐射、机械应力的作用，及氧、臭氧、变价金属离子、热、光、高能辐射、机械应力的作用，及其它化学物质和霉菌等侵蚀，会逐渐产生变软发粘、变硬发脆或龟裂，其它化学物质和霉菌等侵蚀，会逐渐产生变软发粘、变硬发脆或龟裂，使物理机械性能变坏以致失去弹性而丧失使用价值，这种现象称为老使物理机械性能变坏以致失去弹性而丧失使用价值，这种现象称为老化。化。 橡

45、胶老化是一种不可逆过程，其实质是橡胶分子结构在化学、橡胶老化是一种不可逆过程，其实质是橡胶分子结构在化学、物理以及生物的因素作用下发生了氧化降解反应或结构化反应。物理以及生物的因素作用下发生了氧化降解反应或结构化反应。降解降解反应使橡胶平均分子量下降，强度下降，橡胶变软发粘；结构化反应反应使橡胶平均分子量下降，强度下降，橡胶变软发粘；结构化反应则是进一步之化交联，使橡胶强度下降、表面发硬、龟裂失去弹性。则是进一步之化交联，使橡胶强度下降、表面发硬、龟裂失去弹性。橡胶老化试验橡胶老化试验试验方法试验方法试验按试验条件可分为两类：试验按试验条件可分为两类： 自然老化试验方法自然老化试验方法此类包括

46、此类包括大气静态老化试验、大气加速大气静态老化试验、大气加速老化试验、自然储存老化试验、自然介质老化试验和自然生物老此试老化试验、自然储存老化试验、自然介质老化试验和自然生物老此试验等验等。自然老化试验方法，虽可获得比较可靠的试验结果，方法简便，。自然老化试验方法，虽可获得比较可靠的试验结果，方法简便，但老化速度缓慢，试验周期长，不能及时满足科研与生产需要。但老化速度缓慢，试验周期长，不能及时满足科研与生产需要。 人工加速老化试验人工加速老化试验包括热老化、臭氧老化、光老化、人工包括热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、生物老化，气候老化、光臭氧老化、生物老化，它是生产和科研中常

47、见老化方法。它是生产和科研中常见老化方法。热空气老化试验热空气老化试验n橡胶的热氧老化橡胶的热氧老化n试验原理试验原理n试验设备试验设备n试验条件试验条件n试验步骤试验步骤n结果处理结果处理橡胶的热氧老化橡胶的热氧老化 热氧老化是生胶和硫化胶中最普遍的一种老化现象。热氧老化是生胶和硫化胶中最普遍的一种老化现象。氧能与氧能与橡胶发生氧化作用，热会加速氧化过程橡胶发生氧化作用，热会加速氧化过程。橡胶制品在高温下使用。橡胶制品在高温下使用或在动态下使用生热很高，都加速了氧化反应过程。或在动态下使用生热很高，都加速了氧化反应过程。 试验得知，温度每升高试验得知，温度每升高710橡胶的氧化速度就要增大橡

48、胶的氧化速度就要增大11.5倍，而温度高达倍，而温度高达120 以上时，氧化速度就更快。这是因为温度以上时，氧化速度就更快。这是因为温度升高不仅加速氧化过程，而且加大了橡胶的解聚速度（高温下尤升高不仅加速氧化过程，而且加大了橡胶的解聚速度（高温下尤甚）。甚）。 因此制品在常温下可用几年，而在高温下则几个月或几天就因此制品在常温下可用几年，而在高温下则几个月或几天就失去了强度和弹性。失去了强度和弹性。试验原理试验原理 热空气老化试验是一种最普遍的热氧老化试验，它是将橡胶试样热空气老化试验是一种最普遍的热氧老化试验，它是将橡胶试样置于常压和规定温度的热空气作用下，经过一定时间，测定其物置于常压和规

49、定温度的热空气作用下，经过一定时间，测定其物理机械性能的变化。理机械性能的变化。老化箱老化箱图图 空气老化箱结构空气老化箱结构1 1加热器；加热器；2 2进风口调节器；进风口调节器；3 3保温层；保温层；4 4内胆；内胆；5 5出风口调节器；出风口调节器；6 6风板；风板；7 7外壳；外壳；8 8鼓风叶轮；鼓风叶轮；9 9电动机电动机试样要求试样要求试样形状试样形状试样为拉伸试样即为亚铃状，形状和尺寸符合试样为拉伸试样即为亚铃状，形状和尺寸符合(硫化橡硫化橡 胶拉伸性能试验胶拉伸性能试验)的规定。的规定。试样个数试样个数试验的试样数量试验的试样数量通常为通常为1010个个，其中，其中5个试样做

50、老化前拉个试样做老化前拉 伸试验，其余伸试验，其余5个试样进行老化试验，个试样进行老化试验，至少不小于至少不小于6 6个个。放置要求放置要求 尽可能避免不同配方试样在一起老化尽可能避免不同配方试样在一起老化。 例如例如：对于高硫配合、低硫配合、有无防老剂以及含：对于高硫配合、低硫配合、有无防老剂以及含Cl、F 等挥发物互相于扰的试样，应分别进行老化试验。等挥发物互相于扰的试样，应分别进行老化试验。 每两每两试样之间试样之间的距离不得小于的距离不得小于10mm，试样与箱壁试样与箱壁的距离不得小的距离不得小 于于50mm。时间选择时间选择 老化时间可选为：老化时间可选为：24h、48h、70h、7