橡膠拉伸應力松弛試驗方法

本標準參照采用國際標準ISO 6914-1985（硫化橡膠老化性能的測定拉伸應力法》

主題內容與適用范圍
本標準規定了三種測量試樣在給定伸長狀態下應力變化的方法。其目的是測定硫化橡膠的老化性
能。
本標準適用于硫化橡膠以應力松弛儀或拉力試驗機進行的拉伸應力松弛試驗。
2 引用標準
GB 527 硫化橡膠物理試驗方法的一般要求
GB 1685 硫化橡膠在常溫和高溫下壓縮應力松弛的測定
GB 2941 橡膠試樣停放和試驗的標準溫度、濕度及時間
GB 3512 橡膠熱空氣老化試驗方法
ZB Y 335 橡膠、塑料拉力試驗機技術條件
3 方法概述
橡膠 試 樣 在應變狀態下，其應力隨時間的變化是同時存在的物理和化學作用的結果。當薄橡膠試樣
在高溫下較長時間暴露于含氧氣氛中時，以化學過程為主。因此，在這種條件下，經過一段時間的暴露，
可以通過在拉伸下變形的薄橡膠試樣的應力變化，來測定硫化橡膠的老化性能本標準與GB 3512互為
補充，本標準的試驗與GB 1685規定的壓縮應力松弛試驗有所不同，后者主要用于耐應力松弛性為其使
用功能（例如密封制品）的橡膠試驗中。
拉 伸應 力 松弛有兩種不同情況，即:
。. 連 續 應變狀態;
b· 間 歇 應變狀態。
在情 況 a 中，試樣在老化箱中整個老化期間保持既定伸長，在連續應變條件下測量應力在情況b
中，試樣在老化箱中老化時處于未受應力的狀態，但在定期的間隔時，試樣在短時間被拉伸至一確定的
伸長長度以測量應力。
本標 準 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都是用應力松弛儀記錄
老化溫度下的應力。方法C則是把試樣定期從老化箱中取出，在標準試驗室條件下用拉力試驗機測ZUI
應力。
方法 A, B和C之間無法互相推算，所用的方法取決于試驗目的。4 儀器
4. 1 應力松弛儀（用于方法A或B）
應 力 松 弛儀應配有在定時間間隔內能拉伸和放松試樣的裝置，應能測量和記錄試樣上的應力。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 力測 量 系統可以是經過校準的彈簧或電子負荷傳感器，但應保證在整個試驗期間，應力的讀數在
其2%范圍內是準確的和穩定的。
對 方 法 B，應力松弛儀每次重復進行試樣拉伸時，應恒定在所用伸長的2%范圍內。
4.2 拉力試驗機（用于方法C）
應力 測 量 應使用恒速驅動的拉力試驗機，該機應符合ZBY 335的要求，2級拉伸速度為50m m/
min在固定的應變限度內，該機應能往返運轉，其精度在ZUI大應變的2腸以內。拉力機的夾持器夾住試樣
時不得打滑。
車3 老化箱
老化 箱 試 驗區域的溫度控制和空氣置換率應符合GB3 512的要求。每次試驗前要注意老化箱的清
潔狀態，且箱壁上不得被揮發性物質所沾染。
5 試樣
5. 1 制備
試樣 的 制 備應符合GB5 27中的規定。
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，以利于橡膠內降解作
用的均勻性。
試樣 的 寬 度和長度應適合負荷測量裝置的靈敏度和調節應變裝置的**度，以滿足4.I 條和4.2 條
有關應力和應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 數量
每 種材 料 在每個試驗溫度下至少應有3個試樣。
6 貯存和停放
硫化 和 試 驗之間的時間間隔應符合GB2 941的規定。
在硫 化 和 試 驗 的間隔時間，材料和試樣應盡可能避免光照，且不得與不同配方的樣品及試樣接觸
在標 準 試 驗 室 溫度下，切割好的試樣應在試驗前至少停放3h e
了 試驗條件
7. 1 試驗時間
試驗 時 間 ZUI 好 從1,2,4,8,24,72和168h 及7d倍數的系列中選取。對于方法A和B，試驗時間從測
量初 始應力開始計算。對于方法C，試驗時間是試樣在老化箱中的時間，包括冷卻和測量應力的時間
另一 方 法 是 ，當應力（ft）與初始應力（f0）的比值（f,lf0）達到某一預定值時（通常取。.5）,叮停{}_試
驗 。如果膠料應力衰減緩慢，亦可取大于。.5
7.2 老化溫度
為進 行 研 究 和 開發工作，試驗材料ZUI好在間隔約toc的一系列溫度下進行測試，以估址長時間的
老化 性能。為進行質量控制，在一個較高的溫度下測量應力就可以衡量材料的耐熱老化性，此時）、認優光選取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 變 狀態下，將試樣夾在預熱的夾持器上，再將夾持器和試樣放入預熱到試驗溫度的老化箱
中。經5士。.5 m in后，拉伸試樣并在1m in之內使其達到規定的伸長率，保持試樣在伸長值的2%范圍
內。取試樣拉伸后5士0. 5 min時的應力為初始應力（f}）。在試驗時間內，記錄試樣上一與時間對應的應力
（fl）o試 驗結束時，用7倍放大鏡檢查拉伸試樣的表面是否有裂紋的跡象。如果發現有裂紋，則應寫入試
驗報告。
8.2 方法B
在無 應 變 狀態下，將試樣夾在預熱的夾持器上，再將夾持器和試樣放入預熱到試驗溫度的老化箱
中。經5士0.5 m in后，拉伸試樣并在2s內使其達到規定的伸長率。保持試樣在伸長值的2呵范圍內，在
10士is內測量初始應力（f.），隨后使試樣回復到無應變狀態。每隔1h再將試樣拉伸至ZUI初伸長值的
2%范圍內，重復以上步驟測量應力<五）。也可以采用測量應力的其他時間間隔，但要在試驗報告中說
明。
8.3 方法C
在 無應 變 條件下，將試樣夾在拉力機的夾持器上。調節拉力機，使夾持器的分離速度為50m m/
min。拉伸試樣至規定的伸長率，實際伸長控制在伸長值的2%范圍內，然后通過拉力機放松試樣。連續
地重復應變循環過程五次，第五次時記下初始應力（fo）。從拉力機上取下試樣。
將 無應 變 的試樣放入達到所要求的試驗溫度的老化箱中。24h 后，取出試樣，在標準試驗室溫度下
冷卻30士5 min將試樣夾在拉力機上，重復在初始伸長值2%范圍內的應變循環過程五次，記下第五次
的應力（五）。在2h內將取出測力的試樣放回老化箱中。在24 h的間隔中，重復上述測量步驟。如果應力
的變化緩慢，測量時間t可從1,3,7d和7d倍數的系列中選取
9 結果表示
時間 t后 ，應力保持率由下式給出:
f
fo
試驗 結 果 ZUI好以fdfa對時間t作圖的形式表示。
試驗 結 果 也可以表示為在規定時間后f,廳。的值，或為達到規定的f,lfo的值所需要的時間。
按5 .3 條 規定的試樣數量，試驗結果取其中值
10 試驗報告
試 驗 報 告 應 包括以下內容:
試驗 樣 品 及其來源，可能時應說明配方的特點、硫化時間和溫度;b 本標準號及所用的方法（A,B或C）;
標 準試 驗 室溫度;
d. 老化時間和溫度;
e， 試樣的尺寸、數量和伸長率;
f. 本標準中未規定的任何試驗步驟的有關情況
9. 試驗結果;
h· 試驗日期。