引言
撕裂：是橡膠等彈性體材料中的裂紋，由于受力而導(dǎo)致裂紋擴(kuò)大的現(xiàn)象。過(guò)程中會(huì)伴有大的彈性形變。
撕裂強(qiáng)度：表征材料抵抗撕裂的能力，用撕裂能Gc表示。其物理意義為單位面積材料撕裂所消耗能量。
說(shuō)明：1.Thomas提出定量關(guān)系式，Gc與裂紋的尖銳度有關(guān)。2.試驗(yàn)證明Ub幾乎不受外界影響，Gc在一定范圍內(nèi)，也可視為常數(shù)。3.關(guān)系式說(shuō)明裂紋生長(zhǎng)過(guò)程實(shí)質(zhì)是裂紋變鈍過(guò)程。
能量密度Ub一般可視為常數(shù)，不受外界條件影響。d--裂紋尖端直徑,表征裂紋銳度。
定量關(guān)系式：Gc=Ub*d
1、彈性體材料受力一定程度后，彈性失效而材料遭到破壞。
Lake和Lindley對(duì)此現(xiàn)象做出以下解釋：（能量方面）
彈性體撕裂生長(zhǎng)過(guò)程中，彈性體材料具有一個(gè)最小撕裂能T0，低于T0，材料不會(huì)發(fā)生撕裂。彈性體撕裂包括下列3個(gè)階段：1.材料發(fā)生形變，儲(chǔ)存形變能至T0，此時(shí)能量得以釋放，裂紋增長(zhǎng)且表面粗糙；2.持續(xù)周期進(jìn)行，裂紋逐漸增大；3.裂紋切口足夠大，形變能達(dá)到Tc.裂紋生長(zhǎng)既快且光滑。
2、撕裂的分類：
（1）按照撕裂生長(zhǎng)決定因素分類：
a.由外界施加的拉伸或撕裂速度決定裂紋的生長(zhǎng)速度的撕裂---撕裂降低內(nèi)應(yīng)力，使內(nèi)外應(yīng)力趨于平衡。
b.裂紋在受力下，自發(fā)進(jìn)行生長(zhǎng)的撕裂---結(jié)構(gòu)中應(yīng)力達(dá)到某承受臨界點(diǎn)自發(fā)斷裂生長(zhǎng)。按此方法，撕裂試樣分為以下兩類： a類試樣：（沿切口方向進(jìn)行撕裂，外力作用于部分試樣）；b類試樣:（切口與拉伸方向垂直，外部應(yīng)力作用于整個(gè)試樣）。
按撕裂方式的不同可以分為：1.直接撕裂；2.垂直撕裂；3.角度撕裂（取決于合應(yīng)力）。
3、影響材料撕裂強(qiáng)度的因素有很多?？傮w來(lái)說(shuō)與材料本身結(jié)構(gòu)、材料形狀及外部作用條件有關(guān)。
（1）結(jié)構(gòu)有關(guān)的因素有：
A、 材料本身特性
材料不同，撕裂強(qiáng)度不同。尤其是橡膠在受力過(guò)程中表現(xiàn)不同的結(jié)晶性、取向性及流動(dòng)性的不同而造成撕裂強(qiáng)度的不同。
一般結(jié)晶性橡膠＞非結(jié)晶性橡膠；受力取向會(huì)增加垂直取向方向的撕裂強(qiáng)度，而平行方向的撕裂強(qiáng)度會(huì)減弱；流動(dòng)性會(huì)削弱應(yīng)力集中（應(yīng)力松弛），使得與其他部位的應(yīng)力趨于平衡。平均撕裂強(qiáng)度得以增加。
B、交聯(lián)密度
材料的撕裂能Gc∝Mc^0.5(阿克隆大學(xué)，A.N.Gent等試驗(yàn)推導(dǎo))如表1所示。隨著過(guò)氧化物硫化劑的增加，交聯(lián)密度增加，但撕裂能逐漸降低。（撕裂過(guò)程伴隨著拉伸形變，交聯(lián)密度增加，其拉伸伸長(zhǎng)率降低，在撕裂前，拉伸變形所需的能量降低，故平均撕裂能降低）。
C、硫化時(shí)間
撕裂強(qiáng)度隨硫化時(shí)間的不同而變化，一般先增加后降低，也存在其他情況，隨配方體系的不同而不同。
硫化是橡膠分子鏈交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)大分子結(jié)構(gòu)的過(guò)程。撕裂強(qiáng)度開始是隨硫化時(shí)間的增加而增加的。當(dāng)發(fā)生“過(guò)硫”時(shí)，撕裂強(qiáng)度降低是由于橡膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)重整排列。其與Mc與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系并不相悖。
Mc的影響是硫化結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，降低Mc,撕裂強(qiáng)度會(huì)降低。而硫化過(guò)程是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，降低分子間的粘性力，增加化學(xué)鍵。
D、硫化體系
硫化體系不同，對(duì)產(chǎn)品的疲勞撕裂/老化撕裂（FCG）影響很大。包括硫化體系（普通硫化體系、半有效硫化體系、有效硫化體系）。
E、補(bǔ)強(qiáng)體系
研究表明添加特定填料可增強(qiáng)撕裂強(qiáng)度。撕裂強(qiáng)度一般隨填充比例的增加而增加，但填充比例有上限限制，隨配方組分不同而不同。
炭黑結(jié)構(gòu)分為兩種：
①不能形成次鏈結(jié)構(gòu)的炭黑；
②炭黑粒子間具有成鍵傾向，炭黑粒子易衍生小鏈結(jié)構(gòu)，相互連接形成次鍵結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)屬于①的炭黑有：爐法炭黑、油爐法炭黑、熱裂解炭黑；
屬于②結(jié)構(gòu)的炭黑有：槽法炭黑、粗蒽炭黑、乙炔炭黑。
而次鍵結(jié)構(gòu)對(duì)撕裂有遏制作用（Dogadkin提出活性炭增加抗撕裂性的假設(shè)），即當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)材料被拉伸時(shí)，炭黑短鏈取向垂直于撕裂方向。而由于炭黑短鏈的鍵合能很高，當(dāng)撕裂到達(dá)短鏈時(shí)，撕裂生長(zhǎng)就會(huì)改變方向而使抗撕裂增強(qiáng)。
故只有當(dāng)增加結(jié)構(gòu)②的比例時(shí)，才能增加材料的撕裂強(qiáng)度；同樣試驗(yàn)證明在第②種補(bǔ)強(qiáng)的材料中，降低溫度會(huì)進(jìn)一步增加材料的抗撕裂性能。
F、物料的均一性
一般橡膠混合物越均一，其相對(duì)抗撕裂性越好。因?yàn)樗毫焉L(zhǎng)有趨弱傾向。目前為追求均一性，發(fā)展了很多技術(shù)。例如：動(dòng)態(tài)硫化、加第三兼容性物質(zhì)等。
G、裂紋尖銳程度/粗糙度
裂紋相對(duì)尖銳程度越大，應(yīng)力越集中，裂紋生長(zhǎng)越容易發(fā)生。而撕裂增長(zhǎng)是讓裂紋變鈍的過(guò)程。
H、試樣本身
其撕裂強(qiáng)度與試樣的寬度、試樣厚度及切口相對(duì)深度有關(guān)；也與其形狀有關(guān)。
4、提高撕裂的方法：
（1）混煉：通過(guò)優(yōu)化混煉工藝，提高補(bǔ)強(qiáng)填料如炭黑等在橡膠中的分散可以提高膠料的抗撕裂性能。
（2）相混煉：NR/BR共混物通過(guò)相混煉技術(shù)，使BR相中炭黑含量增加，可以提高撕裂。
（3）交聯(lián)密度：通過(guò)劉華過(guò)程優(yōu)化膠料的最終交聯(lián)密度，可以提高膠料的抗撕裂性能。
（4）硫磺硫化體系：硫磺硫化體系與過(guò)氧活化物硫化體系相比，一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)就是膠料的抗撕裂性能。
（5）在過(guò)氧化物體系中，使用助交聯(lián)劑，可以提高共混物的抗撕裂性能。
（6）在抗硫化返原劑：在天然橡膠中加入抗硫化返原（HTS+BCI-MX)一起使用，可以提高膠料的抗撕裂性能。
（7）分子量的影響：使用平均分子量大的橡膠作為基礎(chǔ)膠，可以提高膠料的抗撕裂性能。
（8）使用高順式的BR，可以使膠料具有更高的抗撕裂性能。并且可能因應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶而產(chǎn)生復(fù)雜的抗撕裂性能。
（9）在SBR中，提高苯乙烯的結(jié)合量，可以使膠料有更好的耐曲繞疲勞能力和抗撕裂性能。
（10）用有機(jī)硅烷處理的沉淀法白炭黑可以使膠料具有較好的抗撕裂性能。
（11）用細(xì)粒徑的滑石粉替代部分的炭黑，可以提高膠料的抗撕裂性能和抗切口增長(zhǎng)。（滑石粉各向異性所致）。
（12）添加易分散纖維狀材料，可以增加抗撕裂性能。如針狀鈦酸鉀纖維，用量5-10份。
5、舉例：
芳綸短纖維在TBR中的應(yīng)用：1000公里輪胎實(shí)驗(yàn)，添加PP/ODPTA纖維的輪胎表面光滑，但沒(méi)有添加的輪胎表面蹦花嚴(yán)重。
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