橡膠拉伸應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法

橡膠拉伸應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法

本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6914-1985（硫化橡膠老化性能的測定拉伸應(yīng)力法》
主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種測量試樣在給定伸長狀態(tài)下應(yīng)力變化的方法。其目的是測定硫化橡膠的老化性
能。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于硫化橡膠以應(yīng)力松弛儀或拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行的拉伸應(yīng)力松弛試驗(yàn)。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB 527 硫化橡膠物理試驗(yàn)方法的一般要求
GB 1685 硫化橡膠在常溫和高溫下壓縮應(yīng)力松弛的測定
GB 2941 橡膠試樣停放和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度、濕度及時間
GB 3512 橡膠熱空氣老化試驗(yàn)方法
ZB Y 335 橡膠、塑料拉力試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件
3 方法概述
橡膠 試 樣 在應(yīng)變狀態(tài)下，其應(yīng)力隨時間的變化是同時存在的物理和化學(xué)作用的結(jié)果。當(dāng)薄橡膠試樣
在高溫下較長時間暴露于含氧氣氛中時，以化學(xué)過程為主。因此，在這種條件下，經(jīng)過一段時間的暴露，
可以通過在拉伸下變形的薄橡膠試樣的應(yīng)力變化，來測定硫化橡膠的老化性能本標(biāo)準(zhǔn)與GB 3512互為
補(bǔ)充，本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)與GB 1685規(guī)定的壓縮應(yīng)力松弛試驗(yàn)有所不同，后者主要用于耐應(yīng)力松弛性為其使
用功能（例如密封制品）的橡膠試驗(yàn)中。
拉 伸應(yīng) 力 松弛有兩種不同情況，即:
。. 連 續(xù) 應(yīng)變狀態(tài);
b· 間 歇 應(yīng)變狀態(tài)。
在情 況 a 中，試樣在老化箱中整個老化期間保持既定伸長，在連續(xù)應(yīng)變條件下測量應(yīng)力在情況b
中，試樣在老化箱中老化時處于未受應(yīng)力的狀態(tài)，但在定期的間隔時，試樣在短時間被拉伸至一確定的
伸長長度以測量應(yīng)力。
本標(biāo) 準(zhǔn) 的 三種方法中，方法A屬情況a，方法B和C屬情況b。方法A和B都是用應(yīng)力松弛儀記錄
老化溫度下的應(yīng)力。方法C則是把試樣定期從老化箱中取出，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室條件下用拉力試驗(yàn)機(jī)測ZUI
應(yīng)力。
方法 A, B和C之間無法互相推算，所用的方法取決于試驗(yàn)?zāi)康摹? 儀器
4. 1 應(yīng)力松弛儀（用于方法A或B）
應(yīng) 力 松 弛儀應(yīng)配有在定時間間隔內(nèi)能拉伸和放松試樣的裝置，應(yīng)能測量和記錄試樣上的應(yīng)力。其
老化箱中可裝有成對的夾持器，該夾持器能夾住處于定伸長下的試樣而沒有滑動。
應(yīng) 力測 量 系統(tǒng)可以是經(jīng)過校準(zhǔn)的彈簧或電子負(fù)荷傳感器，但應(yīng)保證在整個試驗(yàn)期間，應(yīng)力的讀數(shù)在
其2%范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的和穩(wěn)定的。
對 方 法 B，應(yīng)力松弛儀每次重復(fù)進(jìn)行試樣拉伸時，應(yīng)恒定在所用伸長的2%范圍內(nèi)。
4.2 拉力試驗(yàn)機(jī)（用于方法C）
應(yīng)力 測 量 應(yīng)使用恒速驅(qū)動的拉力試驗(yàn)機(jī)，該機(jī)應(yīng)符合ZBY 335的要求，2級拉伸速度為50m m/
min在固定的應(yīng)變限度內(nèi)，該機(jī)應(yīng)能往返運(yùn)轉(zhuǎn)，其精度在ZUI大應(yīng)變的2腸以內(nèi)。拉力機(jī)的夾持器夾住試樣
時不得打滑。
車3 老化箱
老化 箱 試 驗(yàn)區(qū)域的溫度控制和空氣置換率應(yīng)符合GB3 512的要求。每次試驗(yàn)前要注意老化箱的清
潔狀態(tài)，且箱壁上不得被揮發(fā)性物質(zhì)所沾染。
5 試樣
5. 1 制備
試樣 的 制 備應(yīng)符合GB5 27中的規(guī)定。
5. 2 尺寸
試樣 為 從 膠片上切割下來的兩邊平行的長條。試樣的厚度為1.0士0.05 m m，以利于橡膠內(nèi)降解作
用的均勻性。
試樣 的 寬 度和長度應(yīng)適合負(fù)荷測量裝置的靈敏度和調(diào)節(jié)應(yīng)變裝置的精確度，以滿足4.I 條和4.2 條
有關(guān)應(yīng)力和應(yīng)變的測量精度的要求無其他要求時，建議試樣的尺寸為:
對于 方 法 A和 B: 寬4士0.1 m m，長80士1m m;
b. 對 于 方法C:寬10士0.2 m m，長150士1m ma
5.3 數(shù)量
每 種材 料 在每個試驗(yàn)溫度下至少應(yīng)有3個試樣。
6 貯存和停放
硫化 和 試 驗(yàn)之間的時間間隔應(yīng)符合GB2 941的規(guī)定。
在硫 化 和 試 驗(yàn) 的間隔時間，材料和試樣應(yīng)盡可能避免光照，且不得與不同配方的樣品及試樣接觸
在標(biāo) 準(zhǔn) 試 驗(yàn) 室 溫度下，切割好的試樣應(yīng)在試驗(yàn)前至少停放3h e
了 試驗(yàn)條件
7. 1 試驗(yàn)時間
試驗(yàn) 時 間 ZUI 好 從1,2,4,8,24,72和168h 及7d倍數(shù)的系列中選取。對于方法A和B，試驗(yàn)時間從測
量初 始應(yīng)力開始計(jì)算。對于方法C，試驗(yàn)時間是試樣在老化箱中的時間，包括冷卻和測量應(yīng)力的時間
另一 方 法 是 ，當(dāng)應(yīng)力（ft）與初始應(yīng)力（f0）的比值（f,lf0）達(dá)到某一預(yù)定值時（通常取。.5）,叮停{}_試
驗(yàn) 。如果膠料應(yīng)力衰減緩慢，亦可取大于。.5
7.2 老化溫度
為進(jìn) 行 研 究 和 開發(fā)工作，試驗(yàn)材料ZUI好在間隔約toc的一系列溫度下進(jìn)行測試，以估址長時間的
老化 性能。為進(jìn)行質(zhì)量控制，在一個較高的溫度下測量應(yīng)力就可以衡量材料的耐熱老化性，此時）、認(rèn)優(yōu)光選取GB 2941所列的下列溫度
70 士 1 C
85 士 1 C
10 0士 I℃
12 5士 2 ＇C
15 0士 2＇ C
175土2亡
200士2＇C
225士2＇C
250十20C
7. 3 試樣伸長率
試樣 的 伸 長率一般為50%士5%，ZUI小伸長率為20%士2%o
6 步驟
81 方法A
在無 應(yīng) 變 狀態(tài)下，將試樣夾在預(yù)熱的夾持器上，再將夾持器和試樣放入預(yù)熱到試驗(yàn)溫度的老化箱
中。經(jīng)5士。.5 m in后，拉伸試樣并在1m in之內(nèi)使其達(dá)到規(guī)定的伸長率，保持試樣在伸長值的2%范圍
內(nèi)。取試樣拉伸后5士0. 5 min時的應(yīng)力為初始應(yīng)力（f}）。在試驗(yàn)時間內(nèi)，記錄試樣上一與時間對應(yīng)的應(yīng)力
（fl）o試 驗(yàn)結(jié)束時，用7倍放大鏡檢查拉伸試樣的表面是否有裂紋的跡象。如果發(fā)現(xiàn)有裂紋，則應(yīng)寫入試
驗(yàn)報告。
8.2 方法B
在無 應(yīng) 變 狀態(tài)下，將試樣夾在預(yù)熱的夾持器上，再將夾持器和試樣放入預(yù)熱到試驗(yàn)溫度的老化箱
中。經(jīng)5士0.5 m in后，拉伸試樣并在2s內(nèi)使其達(dá)到規(guī)定的伸長率。保持試樣在伸長值的2呵范圍內(nèi)，在
10士is內(nèi)測量初始應(yīng)力（f.），隨后使試樣回復(fù)到無應(yīng)變狀態(tài)。每隔1h再將試樣拉伸至ZUI初伸長值的
2%范圍內(nèi)，重復(fù)以上步驟測量應(yīng)力<五）。也可以采用測量應(yīng)力的其他時間間隔，但要在試驗(yàn)報告中說
明。
8.3 方法C
在 無應(yīng) 變 條件下，將試樣夾在拉力機(jī)的夾持器上。調(diào)節(jié)拉力機(jī)，使夾持器的分離速度為50m m/
min。拉伸試樣至規(guī)定的伸長率，實(shí)際伸長控制在伸長值的2%范圍內(nèi)，然后通過拉力機(jī)放松試樣。連續(xù)
地重復(fù)應(yīng)變循環(huán)過程五次，第五次時記下初始應(yīng)力（fo）。從拉力機(jī)上取下試樣。
將 無應(yīng) 變 的試樣放入達(dá)到所要求的試驗(yàn)溫度的老化箱中。24h 后，取出試樣，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室溫度下
冷卻30士5 min將試樣夾在拉力機(jī)上，重復(fù)在初始伸長值2%范圍內(nèi)的應(yīng)變循環(huán)過程五次，記下第五次
的應(yīng)力（五）。在2h內(nèi)將取出測力的試樣放回老化箱中。在24 h的間隔中，重復(fù)上述測量步驟。如果應(yīng)力
的變化緩慢，測量時間t可從1,3,7d和7d倍數(shù)的系列中選取
9 結(jié)果表示
時間 t后 ，應(yīng)力保持率由下式給出:
f
fo
試驗(yàn) 結(jié) 果 ZUI好以fdfa對時間t作圖的形式表示。
試驗(yàn) 結(jié) 果 也可以表示為在規(guī)定時間后f,廳。的值，或?yàn)檫_(dá)到規(guī)定的f,lfo的值所需要的時間。
按5 .3 條 規(guī)定的試樣數(shù)量，試驗(yàn)結(jié)果取其中值
10 試驗(yàn)報告
試 驗(yàn) 報 告 應(yīng) 包括以下內(nèi)容:
試驗(yàn) 樣 品 及其來源，可能時應(yīng)說明配方的特點(diǎn)、硫化時間和溫度;b 本標(biāo)準(zhǔn)號及所用的方法（A,B或C）;
標(biāo) 準(zhǔn)試 驗(yàn) 室溫度;
d. 老化時間和溫度;
e， 試樣的尺寸、數(shù)量和伸長率;
f. 本標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的任何試驗(yàn)步驟的有關(guān)情況
9. 試驗(yàn)結(jié)果;
h· 試驗(yàn)日期。