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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-11-28 10:03
拉伸強(qiáng)度是橡膠制品質(zhì)量檢測(cè)的重要參考指標(biāo)之一,主要是用來(lái)評(píng)價(jià)硫化橡膠抵抗拉伸破壞的極限能力。通過(guò)檢測(cè)拉伸強(qiáng)度,我們可以研究橡膠的斷裂機(jī)制,改善其物理機(jī)械性能。
通過(guò)研究影響橡膠拉伸強(qiáng)度的分子結(jié)構(gòu)、分子作用力、結(jié)晶度及取向等因素,結(jié)合實(shí)際橡膠檢測(cè)中的數(shù)據(jù)和計(jì)算值,可以高效準(zhǔn)確的測(cè)量出橡膠材料及橡膠制品的拉伸強(qiáng)度及相關(guān)指標(biāo)。
影響拉伸強(qiáng)度的因素
(1)分子結(jié)構(gòu)的影響
當(dāng)分子量和分子量分布分子量較小時(shí),分子之間的相互作用力較小。當(dāng)外力大于分子間力時(shí),分子移動(dòng),材料破裂并破裂。隨著分子量的增加,材料的內(nèi)聚力逐漸增加,并且鏈段在拉伸過(guò)程中逐漸變得不易打滑,因此抗張強(qiáng)度通常隨分子量的增加而增加。
當(dāng)分子量增加到一定值時(shí),橡膠經(jīng)歷分子內(nèi)破壞,并且此時(shí)的分子量對(duì)拉伸強(qiáng)度幾乎沒(méi)有影響。這表明分子量在一定程度上影響抗張強(qiáng)度。在分子量的分布中,低聚物部分的含量越大,在拉伸力下發(fā)生分子間斷裂的可能性越大,這又導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
(2)分子作用力的影響
影響分子間力的所有因素都會(huì)影響拉伸強(qiáng)度。例如,當(dāng)極性取代基連接至主鏈時(shí),分子間能力將大大提高,并且拉伸強(qiáng)度也將提高。
(3)結(jié)晶度和取向的影響
一般規(guī)則是抗拉強(qiáng)度隨結(jié)晶度的增加而增加。由于結(jié)晶度越高,有序的分子鏈排列越緊密,孔越少,微觀缺陷越少,并且分子間力越強(qiáng),分子鏈段運(yùn)動(dòng)就越困難,并且拉伸強(qiáng)度越高。結(jié)晶橡膠在拉伸條件下產(chǎn)生應(yīng)力誘導(dǎo)的結(jié)晶,并且增強(qiáng)了分子間作用,并且防止了裂紋的增長(zhǎng),從而極大地提高了拉伸強(qiáng)度。
取向的聚合物分子的性質(zhì)從各向同性變?yōu)楦飨虍愋?。分子鏈取向后,平行于取向方向的拉伸?qiáng)度增加,垂直于取向方向的拉伸強(qiáng)度降低。另外,取向可以消除橡膠中的某些缺陷,從而提高拉伸強(qiáng)度。
(4)交聯(lián)密度的影響
橡膠的拉伸強(qiáng)度與交聯(lián)的密度之間的關(guān)系為:當(dāng)交聯(lián)的密度低時(shí),拉伸強(qiáng)度隨著交聯(lián)的密度的增加而增加;當(dāng)交聯(lián)的密度增加到最大值時(shí),抗拉強(qiáng)度也是最大值。而當(dāng)交聯(lián)密度的繼續(xù)增加,拉伸強(qiáng)度就會(huì)急劇下降。在拉伸的初始階段,抗拉強(qiáng)度的大小與可承受變形過(guò)程中載荷的有效鏈的數(shù)量有關(guān)。
適當(dāng)?shù)慕宦?lián)可以增加有效鏈的數(shù)量,并且每個(gè)有效鏈可以在斷裂前均勻地加載,因此拉伸強(qiáng)度很高。但是當(dāng)交聯(lián)密度太大時(shí),接頭之間的分子量小,并且片段的傳熱和應(yīng)力傳遞能力減弱。
另外,交聯(lián)的過(guò)高密度會(huì)減少有效網(wǎng)鏈的數(shù)量,并且不能均勻地支撐網(wǎng)鏈。壓力很容易集中在一些網(wǎng)絡(luò)上。此外,隨著交聯(lián)密度的增加,網(wǎng)狀鏈負(fù)載的不均勻性會(huì)增加,因此當(dāng)交聯(lián)密度太大時(shí),抗拉強(qiáng)度會(huì)降低。

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