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1、膠力學(xué)性能與測(cè)試
2、橡膠力學(xué)與測(cè)試
3、橡膠力學(xué)與測(cè)試一、生膠性能未經(jīng)加工的原料橡膠俗稱(chēng)生膠，其實(shí)生膠也并非100%純凈的，如天然膠中含有的非橡膠烴(約5%)包括樹(shù)脂酸蛋白質(zhì)等物質(zhì)，在SR中同樣添加了防老劑及未耗盡的合成助劑，如：分子量控制劑，終止劑及分散劑等。不過(guò)大體上講，生膠與膠料相比更能代表橡膠固有的特性，包括如下：1、分子量。指橡膠大分子的分子量的平均值，應(yīng)該把橡膠看成不同分子量聚合物的體系，既有高分子量級(jí)份，也混雜一些低分子量級(jí)份，這是不可避免的，所以只能以平均分子量的概念來(lái)描述。根據(jù)不同測(cè)試方法又分粘均分子量、散均分子量及重均分子量。比較常用的是粘均
4、分子量，因?yàn)楸容^容易測(cè)，采用不同粘度來(lái)表征不同分子量，更為直觀(guān)(分子量越大，粘度越高)。分子量與生膠性能之間有著直接和密切的關(guān)系，一般而言分子量越大，則生膠的強(qiáng)度越高，力學(xué)性能越好，但是隨著分子量的增大，加工時(shí)的流動(dòng)性變差。2、分子量分布。橡膠實(shí)際上是不同比例的大小分子量不同的分子鏈的混合物，如果把不同的分子量按出現(xiàn)的頻率來(lái)排列，則可得到分子量分布曲線(xiàn)。NR的分子量分布特點(diǎn)：中等分子量占統(tǒng)治地位，高分子量及低分子量級(jí)各占少數(shù)，其中高的部分有利于力學(xué)性而低的部分則有利于加工，因此兼顧了性能和加工。SR的分子量分布特點(diǎn)：分子量分布很窄，局限在很小的范圍，因?yàn)槿?/p>
5、少低分子量部分所以加工性不及NR，但性能均勻性好。原因是合成橡膠的分子量由人為地加以控制，所以模式單純，難以做到大、中、小兼顧。3、凝膠含量。一般只發(fā)生在SR。當(dāng)聚合過(guò)程中，因結(jié)構(gòu)控制不同，形成太多的支鏈結(jié)構(gòu)，結(jié)果這一部分就出現(xiàn)凝膠，用溶劑無(wú)法溶解故稱(chēng)凝膠。煉膠時(shí)助劑難以進(jìn)入，影響性能。4、側(cè)掛基團(tuán)。橡膠單體上的不同基團(tuán)給橡膠帶來(lái)不同的特性。如：－COOH(羧基)：能賦予良好的粘性；－CL：具有極性及電負(fù)性；苯基：體積龐大可以阻攔射線(xiàn)，故具抗射線(xiàn)性良好。5、極性。與基團(tuán)有密切相關(guān)，凡是帶有腈基(-CN)羥基(-OH)和羧基(-COOH)等基團(tuán)的橡膠都有較強(qiáng)
6、的極性，稱(chēng)為極性橡膠。他們與金屬有良好的結(jié)合性，另外極性接近的橡膠，彼此容易摻和。二、硫化膠性能如果說(shuō)生膠和未硫化膠的性能主要為加工生產(chǎn)服務(wù)，那么硫化膠性能主要為客戶(hù)和實(shí)際應(yīng)用服務(wù)。硫化膠性能可以概括分為倆大類(lèi)即力學(xué)性能及抗環(huán)境性能，前者都是衡量橡膠在受力情況下的性能，主要有拉伸強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、拉伸永久變形(均在拉力機(jī)上進(jìn)行)、硬度、回彈性、壓縮永久變形、抗撕裂強(qiáng)度、粘和強(qiáng)度等。后者是測(cè)量橡膠在外界環(huán)境下的性能變化，包括熱老化性能、抗臭氧性能、阻燃性能、抗霉性能等。先將常用的硫化膠測(cè)定項(xiàng)目簡(jiǎn)述如下–1、拉伸強(qiáng)度。用拉動(dòng)機(jī)對(duì)橡膠試片進(jìn)行拉伸，測(cè)定
7、斷裂時(shí)的強(qiáng)度以Mpa表示，是衡量橡膠力學(xué)性能的最主要最基本項(xiàng)目，其值越大，表明強(qiáng)度越大，一般在10~30Mpa。2、定伸強(qiáng)度。試樣拉伸到一定長(zhǎng)度時(shí)，單位面積所需的力。可以反映橡膠的交聯(lián)程度。其值越高，表明橡膠越堅(jiān)韌，單位MPa3、扯斷伸長(zhǎng)率。試樣拉斷時(shí)，伸長(zhǎng)部分與原長(zhǎng)的百分比，用以表示橡膠在伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)變能力的極限，以%表示。4、永久變形。試樣經(jīng)一定時(shí)間的外力作用后，不能恢復(fù)的變形部分的百分比，其值越小，則橡膠的彈性復(fù)原性越好。5、撕裂強(qiáng)度。橡膠抵抗裂口處撕開(kāi)的性能，以單位長(zhǎng)度的撕開(kāi)力來(lái)表示KN/m6、硬度。將一定直徑的鋼性球體壓入橡膠試樣到一定深度所需的負(fù)
8、荷與彈性模量之比，用以反映橡膠的彈性模量，也可判斷硫化狀態(tài)。7、耐磨性。常用阿克隆磨耗機(jī)測(cè)定，對(duì)滾動(dòng)磨擦件最適宜，其測(cè)試方法是將圓盤(pán)形試片定位于磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)上，在一定壓力下，與砂輪以一定斜度角(15°)進(jìn)行相對(duì)摩擦測(cè)定其在1.61km(1英里)的行程內(nèi)被磨下的膠粉，在按密度換算成體積，故其取值單位為cm3/1.61km，值越小耐磨性越好。8、回彈性。又稱(chēng)沖擊彈性，指橡膠受沖擊后能復(fù)原的程度，通常以回彈率表示，有兩種測(cè)定法：⑴落球法將一定質(zhì)量的鋼球，從一定高度落下，打在橡膠試樣上側(cè)其回彈的高度。⑵擺錘法用有支點(diǎn)的鋼錘撞擊橡膠試樣，側(cè)其回彈幅度以前后的百分比表示
9、。)9、耐老化性。常用熱氣老化箱法，將橡膠試樣放入有熱空氣加熱的老化烘箱內(nèi)，定溫定時(shí)老化(例70℃×100h)后，測(cè)定性能的保持率，以表示老化程度，稱(chēng)老化系數(shù)，一般系數(shù)越接近1.0的越好。10、耐寒性。通常以脆性溫度表示，脆性溫度越低表示橡膠的耐寒性越好。方法如下，用開(kāi)水放入保溫瓶?jī)?nèi)制冷，到所需溫度后，用夾持器將試樣垂直送入保持3分鐘取出，在0.5秒內(nèi)用沖擊器沖擊試樣，出現(xiàn)裂口或扯斷的最高溫度即脆性溫度，表示該橡膠耐低溫水平。三、未硫化膠的性能生膠與助劑相混，但未經(jīng)硫化的橡膠稱(chēng)未硫化膠，也稱(chēng)膠料?？梢岳斫鉃榘氤善?，它們跟加工過(guò)程有密切關(guān)系：1、流動(dòng)性。和可
10、塑性相關(guān)，可塑性越大，則流動(dòng)性越好，吃粉容易；在壓延擠出過(guò)程中，十
