橡膠拉伸應力松弛試驗方法

本標準參照采用標準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(cháng)狀態(tài)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(jìn)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(shí)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(shù)條件
3 方法概述
橡膠 試 樣 在應變狀態(tài)下，其應力隨時(shí)間的變化是同時(shí)存在的物理和化學(xué)作用的結果。當薄橡膠試樣在高溫下較長(cháng)時(shí)間暴露于含氧氣氛中時(shí)，以化學(xué)過(guò)程為主。因此，在這種條件下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的暴露，可以通過(guò)在拉伸下變形的薄橡膠試樣的應力變化，來(lái)測定硫化橡膠的老化性能本標準與GB3512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:

a·連續應變狀態(tài);
b·間歇應變狀態(tài)。

在情況a中，試樣在老化箱中整個(gè)老化期間保持既定伸長(cháng)，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(shí)處于未受應力的狀態(tài)，但在定期的間隔時(shí)，試樣在短時(shí)間被拉伸至一確定的伸長(cháng)長(cháng)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(wú)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(shí)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(cháng)下的試樣而沒(méi)有滑動(dòng)。
應力測量系統可以是經(jīng)過(guò)校準的彈簧或電子負荷傳感器，但應保證在整個(gè)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(jìn)行試樣拉伸時(shí)，應恒定在所用伸長(cháng)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(dòng)的拉力試驗機，該機應符合ZBY 335的要求，2級拉伸速度為50mm/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?xún)?。拉力機的夾持器夾住試樣時(shí)不得打滑。

車(chē)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(tài)，且箱壁上不得被揮發(fā)性物質(zhì)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(lái)的兩邊平行的長(cháng)條。試樣的厚度為1.0士0.05mm，以利于橡膠內降解作用的均勻性。
試樣 的 寬 度和長(cháng)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(mǎn)足4.I條和4.2條有關(guān)應力和應變的測量精度的要求無(wú)其他要求時(shí)，建議試樣的尺寸為:
對于方法A和B:寬4士0.1mm，長(cháng)80士1mm;
b.對于方法C:寬10士0.2 m m，長(cháng)150士1mma
5.3 數量
每種材料在每個(gè)試驗溫度下至少應有3個(gè)試樣。
6 貯存和停放
硫化和試驗之間的時(shí)間間隔應符合GB2 941的規定。
在硫化和試驗的間隔時(shí)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3he了 試驗條件
7. 1 試驗時(shí)間
試驗時(shí)間從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(shí)間從測量初 始應力開(kāi)始計算。對于方法C，試驗時(shí)間是試樣在老化箱中的時(shí)間，包括冷卻和測量應力的時(shí)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(shí)（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(jìn) 行 研 究 和 開(kāi)發(fā)工作，試驗材料在間隔約toc的一系列溫度下進(jìn)行測試，以估址長(cháng)時(shí)間的
老化 性能。為進(jìn)行質(zhì)量控制，在一個(gè)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(shí)）、認優(yōu)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(cháng)率
試樣 的 伸 長(cháng)率一般為50%士5%，zui小伸長(cháng)率為20%士2%o
6 步驟
81 方法A
在無(wú)應變狀態(tài)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(jīng)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(cháng)率，保持試樣在伸長(cháng)值的2%范圍內。取試樣拉伸后5士0. 5 min時(shí)的應力為初始應力（f}）。在試驗時(shí)間內，記錄試樣上一與時(shí)間對應的應力（fl）o試 驗結束時(shí)，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(fā)現有裂紋，則應寫(xiě)入試驗報告。
8.2 方法B
在無(wú)應變狀態(tài)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(jīng)5士0.5 m in后，拉伸試樣并在2s內使其達到規定的伸長(cháng)率。保持試樣在伸長(cháng)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(wú)應變狀態(tài)。每隔1h再將試樣拉伸至zui初伸長(cháng)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(shí)間間隔，但要在試驗報告中說(shuō)明。
8.3 方法C
在無(wú)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50mm/min。拉伸試樣至規定的伸長(cháng)率，實(shí)際伸長(cháng)控制在伸長(cháng)值的2%范圍內，然后通過(guò)拉力機放松試樣。連續地重復應變循環(huán)過(guò)程五次，第五次時(shí)記下初始應力（fo）。從拉力機上取下試樣。將 無(wú)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(cháng)值2%范圍內的應變循環(huán)過(guò)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(shí)間t可從1,3,7d和7d倍數的系列中選取
9 結果表示
時(shí)間t后 ，應力保持率由下式給出:
f
fo
試驗結果以fdfa對時(shí)間t作圖的形式表示。
試驗結果 也可以表示為在規定時(shí)間后f,廳。的值，或為達到規定的f,lfo的值所需要的時(shí)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(lái)源，可能時(shí)應說(shuō)明配方的特點(diǎn)、硫化時(shí)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(shí)間和溫度;
e，試樣的尺寸、數量和伸長(cháng)率;
f. 本標準中未規定的任何試驗步驟的有關(guān)情況
9. 試驗結果;
h. 試驗日期。