橡胶撕裂强度影响因素(聚氨酯弹性体耐磨防腐材料撕裂强度测试)

Posted 2023-05-30

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橡胶撕裂强度影响因素(聚氨酯弹性体耐磨防腐材料撕裂强度测试)

聚氨酯弹性体是一种兼具塑料和橡胶特性的高分子材料，具有优异的力学性能，如硬度范围宽、强度高、伸长率大、撕裂强度好。但聚氨酯弹性体在使用过程中，由于机械损伤或某些内在原因，产生裂口并导致出现撕裂破坏，它是制品最常见的破坏现象之一。很多聚氨酯制品，如胶辊、胶管、实心轮胎等，其抗撕裂性能的优劣，直接关系到其使用寿命。因此，聚氨酯弹性体的撕裂试验是一项重要的物理性能试验。橡胶的撕裂是从橡胶中存在的缺陷或微裂纹处发生，然后渐渐发展至断裂。撕裂强度的含义是单位厚度试样产生单位裂纹所需要的能量，是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致的破坏现象，所谓抗撕裂性能是材料抵抗撕裂作用的能力。聚氨酯弹性体的撕裂强度一般是采用橡胶撕裂强度标准进行测试。聚氨酯弹性体的耐撕裂性很大程度上受材料的化学结构、应力的物理结构、应力分布、应变速度和样品尺寸等因素影响。文中主要从化学结构和外界因素对聚氨酯弹性体的撕裂强度的影响方面进行简要阐述。

1 撕裂强度测定的试样种类、形状及标准

目前橡胶撕裂强度测试方法很多，所用试样种类分无割口和有割口 2 种；所用试样形状也各有不同，常用的有裤形、直角形和新月形等 3 种，相应则有裤形撕裂强度、无割口直角撕裂强度、割口直角撕裂强度和割口新月形撕裂强度。橡胶撕裂强度标准有国家标准 GB/T、美国 ASTM、国际 ISO 和欧洲 DIN ISO 的标准，国际标准和欧洲标准基本一致。表 1 给出了检测橡胶撕裂强度的标准号、试样类型及形状。

撕裂强度值与试样形状、拉伸速度、试验温度有关。试样形状不同，一般对撕裂强度的试结果有显著影响。对于直角形形状，有割口比无割口撕裂强度低。直角形撕裂是测定开始撕裂和撕裂扩展的混合强度。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。一般认为，拉伸速度增大，撕裂强度降低。这可能是由于拉伸速度增大，使应力更易集中于撕裂点，减少撕裂的抵抗力所致。