_撕裂强度

1撕裂强度一、实验目的1、了解撕裂试样种类，掌握撕裂试样的制备2、熟悉测试撕裂强度的设备及其工作原理3、掌握实验结果的分析4、掌握影响撕裂强度的因素二、试样种类及形状按试样形状分类，撕裂试验的试样主要有以下几种。1、直角型直角型试样的形状和尺寸如图7-1所示。图7-1直角型试样（单位：mm）2、圆弧型此类试样又称为新月型或腰型。国家标准试验方法中，过去称为延续型。其形状和尺寸如图7-2所示。图7-2圆弧型试样（单位：mm）3、裤型试样的形状和尺寸如图7-3所示。它是一种带有割口的试样。该试样在试验机上的夹持情况如图7-4所示。2该试样的特点是其撕裂强度对割口长度不敏感。因此，试验结果的重复性好。它还便于进行撕裂能的计算，为撕裂能的理论分析提供较理想的方法。4、德耳夫特（Delft）型该试样的形状和尺寸如图7-5所示。此种试样内，切有一个狭长的切口，是一种比较容易从成品上裁取的小尺寸试样。在国际标准ISO816中，采用了此种试样。图7-5德耳夫特型试样(单位：mm)直角型撕裂试验，由于试验不需事先割口，故测试的人为影响因素少，本试验选用此法。三、试样的制备国家标准GB529和GB530对试样的裁取和圆弧型试样割口方法均有规定。1、试样的裁取圆弧型和直角型试样均用裁刀裁取。裁刀刃口应保持锋利，不应出现缺口或卷刃等现象。用裁片机裁取试样时，可先用水或中性肥皂溶液润滑刀的刃口，以便于裁切。在裁切过程中，为了防止裁刀刃口与裁片机的金属底板相撞而受到损坏，在试样的下面应垫有合适的软质材料。裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向应与胶料压延、压出方向一致，即试样的长度方向应与压延、压出方向垂直。这是因为，橡胶材料产生裂口后，撕裂扩展的方向常是沿着与压延、压出平行的方向进行的。2、试样割口方法试样在拉伸过程中，为了使应力集中于一点，以便迅速地从此产生裂口，使撕裂从该裂口扩展，可于试样的某一部位进行割口。图7-3裤型试样(单位：mm)图7-4裤型试样在试验机上的位置3按国家标准GB529的规定，圆弧形试样试验前应于试样圆弧凹边的中心处割口。割口深度为0.500.05mm。可采用特制的割口器进行割口。该割口器应有一个用来固定试样的夹持器，使割口限制在一定区域内。由刮脸刀片制成的切割工具夹在垂直于试样主轴的平面内，便可在规定的位置上进行切割。四、试验方法1、试样条件GB529和GB530规定，试验应在标准试验室温度232℃下进行。在一个或一系列试验进行比较时，必须采用同样的试验温度。GB529还规定，试样割口前必须在标准试验室温度下停放至少3小时。若进行老化试验，则割口必须在老化后进行。按GB2941的规定，式样试验前在标准环境下，停放应不少于30分钟。2、厚度测量GB529和GB530规定撕裂试样的厚度为2.00.3mm。对试样厚度的测量部位未做到明确规定，只要求测量试样试验区的厚度。3.测试步骤（1）硫化后的试片（厚2.00.3mm）应在标准室温下停放（不少于6小时，不超过15天）。（2）采取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向与压延方向一致。（3）将试样垂直夹于上下夹持器重一定深度，并且使其在平等的位置上充分均匀夹紧。（4）调好拉伸速度（夹持器中以500100mm/min的速度在运行）开动试验机，即可对试样施加一个逐渐增加的牵引力，直至试样被撕断后停机。五、试验结果的计算撕裂试验的结果是以撕裂强度表示的。根据GB6039-85，撕裂强度的定义为：在于试样主轴平行的方向上，拉伸试样直至开裂时的最大力。圆弧型试样的撕裂强度按式(9-1)计算：dFFsy（9-1）式中Fsy—圆弧型试样撕裂强度，kN/m(kgf/cm)；F—撕裂试样的最大作用力，N(kgf)；d—试样厚度，mm。dFFsz（9-2）式中Fsz—直角型试样撕裂强度，kN/m(kgf/cm)；F—撕裂试样的最大作用力，N(kgf)；d—试样厚度，mm。国家标准GB529和GB530都规定，每个样品至少需要五个试样。试样结果以测量结果的算术平均值表示。每个试样的单个数值与平均值之差不得大于15%，经取舍后试样个数不应少于原试样数量的60%。六、试验结果的影响因素41.试样形状试样形状的不同，一般对撕裂强度的试验结果有显著的影响。试验结果表明：直角型试样的撕裂强度较小，而圆弧型试样的撕裂强度较高。2.试验温度橡胶的撕裂性能对试验温度比较敏感。一般来说，撕裂强度随试验温度的升高而降低。对于结晶性橡胶，如天然橡胶、氯丁橡胶和丁基橡胶等，在室温下拉伸时，会引起橡胶大分子沿着拉伸方向的重排，产生结晶，使拉伸强度增高。在高温拉伸时，结晶不容易产生，撕裂强度明显降低。对于非结晶性橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶等，随着温度升高，撕裂能降低，故表现为拉伸强度降低。3.撕裂速度试验机的拉伸速度大小，即撕裂速度大小对橡胶的撕裂行为具有一定的影响。高速撕裂时，撕裂表现出一种刚体的脆性破坏，而慢速撕裂时，则表现出弹性破坏。在试验方法规定的速度下，撕裂破坏属于后者。拉伸速度增大，撕裂强度降低。4.试样厚度试样厚度对撕裂强度有一定的影响，但影响不大。5.分子的取向橡胶材料在压延、压出过程中，由于分子的取向而表现为各向异性，结果经常是在取向方向上，力学性能得到增强。试验结果表明：横向的撕裂强度大于纵向。（注：横向是指撕裂方向沿着与压延、压出方向垂直的方向；纵向是指撕裂方向沿着与压延、压出方向一致的方向。）七、国家标准GB/T529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤形、直角形和新月形试样）》，该标准等同于ISO34-1-2004,MOD。八、实验报告要求实验报告应包括以下内容：1）本标准名称或编号；2）试样的名称或代号；3）试样类型4）试验结果；5）每个试样厚度中位数（如有需要）；6）拉伸方向与橡胶拉伸方向的关系；7）试验温度；8）直角型试样是否有割口的说明；9）试验过程中需要说明的情况；10）硫化和试验日期。