硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定

1范围

本标准规定了硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定方法。

本标准适用于测定硫化橡胶或热塑性橡胶的性能,如拉伸强度、拉断伸长率,定伸应力、定应力伸长率,屈服点拉伸应力和屈服点伸长率。其中屈服点拉伸应力和应变的测量只适用于某些热塑性橡胶和某些其他胶料。

注:如果需要,也可增加拉断永久变形的测定。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用面成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 2941橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序(GB/T 2941—2006,ISO 23529:2004,IDT)

ISO 5893橡胶与塑料拉伸、屈挠及压缩试验机(恒速)技术性能。

检测设备：

                                                           ETT-AM电子拉力试验机

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

拉伸应力s tensile stress拉伸试样所施加的应力。

注:由施加的力除以试样试验长度的原始横截面面积计算而得。

3.2

伸长率Eelongation

由于拉伸应力而引起试样形变,用试验长度变化的百分数表示。

3.3

拉伸强度TStensile strength

试样拉伸至断裂过程中的最大拉伸应力。注:见图1a)一图1c).

3.4

断裂拉伸强度TS。tensile strength at break试样拉伸至断裂时刻所记录的拉伸应力。

3.5

拉断伸长率Eelongation at break试样断裂时的百分比伸长率。

3.7

定伸应力S。stress at a given elongation

将试样的试验长度部分拉伸到给定伸长率所需的应力。

注:在橡胶工业中,这一定义被广泛地用术语"模量(modulus)”表示,应谨慎与表示“在给定伸长率下应力-应变曲

线斜率”的“模量”相混淆。

3.8

屈服点拉伸应力S, tensile stress at yield

应力-应变曲线上出现的应变进一步增加而应力不再继续增加的第一个点对应的应力。注:此值可能对应于拐点[参看图1b)],也可能对应于最大值点[见图1c)].

3.9

屈服点伸长率E,elongation at yield

应力-应变曲线上出现应变进一步增加而应力不增加的第一个点对应的拉伸应变。注:见图1b)和1c)。

3.10

哑铃状试样的试验长度test length of dumb-bell

哑铃状试样狭窄部分的长度内,用于测量伸长率的基准标线之间的初始距离。注:见图2。

4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。按要求记录试样在不断拉伸过程中和当其断裂时所需的力和伸长率的值。

5总则

哑铃状试样和环状试样未必得出相同的应力-应变性能值。这主要是由于在拉伸环状试样时其横截面上的应力是不均匀的;另一个原因是“压延效应”的存在,它可使哑铃状试样因其长度方向是平行或垂直于压延方向面得出不同的值。

环状试样与哑铃状试样之间进行选择时,应注意以下要点:a)拉伸强度

测定拉伸强度宜选用哑铃状试样。环状试样得出的值比哑铃状试样低,有时低得很多。b)拉断伸长率

只要在下列条件下,环状试样得出与哑铃状试祥近似相同的值:1)环状试样的伸长率以初始内圆周长的百分比计算;

2)如果“压延效应”明显存在,哑铃状试样长度方向垂直于压延方向裁切。如果要研究压延效应,则应选用哑铃状试样,而环状试样不适用。

)定应力伸长率和定伸应力

一般宜选用哑铃状试样(1型、2型和1A型)。

只有在下列条件下,环状试样得出与哑铃状试样近似相同的值:1)环状试样的伸长率以初始平均周长的百分比计算;

2)如果“压延效应”明显存在,取平行于和垂直于压延方向裁切的哑铃状试样的平均值。在自动控制试验时,由于试样容易操作,最好选用环状试样,对于定形变的应力测定,也是如此。

d)小试样得出的拉伸强度值和拉断伸长率值可能与大试样稍有不同,通常较高。

本标准提供了七种类型的试样,即1型、2型、3型、4型和1A型哑铃状试样和A型(标准型)和B型(小型)环状试样。对于一种给定材料所获得的结果可能根据所使用的试样类型而有所不同,因而对于不同材料,除非使用相同类型的试样,否则得出的结果是不可比的。

3型和4型哑铃状试样及B型环状试样只应在材料不足以制备大试样的情况下才使用。这些试样特别适用于制品试验及某些产品标准的试样,例如,3型哑铃状试样用于管道密封圈和电缆的试验。

试样制备需要打磨或厚度调整时,结果可能会受影响。

7试验仪器

7.1裁刀和裁片机

试验用的所有裁刀和裁片机应符合GB/T 2941的要求。制备哑铃状试样用的裁刀尺寸见表2和图3,裁刀的狭窄平行部分任一点宽度的偏差应不大于0.05 mm。

关于B型环状试样的切取方法,见附录A。

7.4拉力试验机

7.4.1 拉力试验机应符合ISO 5893的规定,具有⒉级测力精度。试验机中使用的伸长计的精度:1型、2型和1A型哑铃状试样和A型环形试样为D级;3型和4型哑铃状试样和B型环形试样为E级。试验机应至少能在100 mm/min士10 mm/min、200 mm/min士20 mm/min 和 500 mm/min士50 mm/ min移动速度下进行操作。

7.4.2对于在标准实验室温度以外的试验,拉伸试验机应配备一台合适的恒温箱。高于或低于正常温度的试验应符合GB/T 2941要求。

13试验步骤13.1哑铃状试样

将试样对称地夹在拉力试验机的上、下夹持器上,使拉力均匀地分布在横截面上。根据需要,装配一个伸长测量装置。启动试验机,在整个试验过程中连续监测试验长度和力的变化,精度在士2%之内，或按第15章的要求。

夹持器的移动速度:1型、2型和1A型试样应为500 mm/min士50 mm/rmin,3型和4型试样应为200 mm/ min士20 mm/min。

如果试样在狭窄部分以外断裂则舍弃该试验结果,并另取一试样进行重复试验。注:1采取目测时,应避免视觉误差。

在测拉断永久变形时,应将断裂后的试样放置3 min,再把断裂的两部分吻合在一起,用精度为0.05mm的

量具泓量吻合后的两条平行标线间的距离。拉断永久变形计算公式为:

13.2环状试样

将试禅以张力最小的形式放在两个滑轮上。启动试验机,在整个试验过程中连续监测滑轮之间的距离和应力,精确到士2%,或按15章的要求。

可动滑轮的标称移动速度;A型试样应为500 mm/min士50 mm/min,B型试样应为100 mm/min士10 mm/ min。