橡胶的拉伸强度及影响因素
三角带的拉伸强度国标
三角带的拉伸强度国标三角带是一种常见的传动带，广泛应用于各种机械和设备中。
拉伸强度是三角带的一项重要性能指标，它反映了三角带在承受拉伸载荷时的强度能力。
为了确保三角带的质量和安全性能，需要对其进行拉伸强度测试，并根据国家标准进行评估。
下面详细介绍三角带的拉伸强度国标。
一、三角带的类型和规格三角带按照截面形状可以分为三种类型：普通三角带、窄型三角带和宽型三角带。
普通三角带的截面形状为梯形，窄型三角带的截面形状为矩形，宽型三角带的截面形状为扁平矩形。
不同类型和规格的三角带具有不同的拉伸强度要求。
二、拉伸强度测试方法和设备拉伸强度测试是评估三角带性能的重要方法之一。
测试时，将三角带样品放置在拉伸试验机上，通过逐渐增加拉伸载荷，直到样品发生断裂为止。
试验机将自动记录三角带的最大拉伸载荷和伸长量。
根据国家标准，拉伸强度是指单位宽度试样在拉伸过程中所能承受的最大拉伸载荷与试样原始横截面积之比。
三、拉伸强度国家标准根据国家标准GB/T 11544-2012《普通V带和窄V带》，普通三角带的拉伸强度要求如下：1．普通V带的最小拉伸强度为80 N/mm2（800 kPa），窄V带的最小拉伸强度为100 N/mm2（1000 kPa）。
2．三角带的截面尺寸应符合标准要求，不同规格的三角带具有不同的截面尺寸。
3．三角带的拉伸强度测试应按照标准规定的程序进行，包括取样、样品处理、试验速度、数据记录等环节。
4．测试结果应按照标准要求进行评估，以保证三角带的质量和安全性能。
四、影响拉伸强度的因素1．材料：三角带是由橡胶和纤维材料制成的复合材料，材料的性质和性能对拉伸强度有很大的影响。
2．制造工艺：三角带的制造工艺对其拉伸强度也有很大的影响。
例如，橡胶的混炼程度、纤维材料的编织方式、硫化工艺等都会影响三角带的拉伸强度。
3．温度和湿度：温度和湿度对三角带的拉伸强度也有一定的影响。
高温和高湿度的环境会导致三角带的老化和性能下降。
橡胶耐疲劳性能影响因素
橡胶耐疲劳性能影响因素就橡胶材料而言，疲劳寿命是指橡胶材料在重复变形的过程中，当其承受的局部变形应力超过橡胶的延伸率或应力极限时，疲劳过程开始，以至于最后达到破坏。
这种疲劳破坏的开始点是由于橡胶表面或内部的不均匀性所造成的。
橡胶材料的破坏主要是由于其内部的缺陷或微裂纹引发的裂纹不断传播和扩展而导致的。
按照分子运动论的观点，橡胶材料的动态疲劳破坏归因于材料本身分子链上化学键的断裂，即试样在受到周期应力一应变作用过程中，应力不断地集中于化学键能比较弱的部位而产生微裂纹，继而发展成为裂纹并随着时间的推移而逐步扩展开来。
裂纹发展是一个随着时间而发展，涉及到橡胶材料的分子链连续断裂的粘弹性非平衡动态变化过程。
这一微观发展过程在宏观上的表现是，橡胶材料在动态应力一应变的疲劳过程中，裂纹穿过试样不断扩展，直到断裂以及产生与之所伴随的热效应。
橡胶材料的动态疲劳过程一般可以分为三个阶段：第一阶段是应力剧烈变化，出现橡胶材料在应力作用下变软的现象；第二阶段是应力缓慢变化，橡胶材料表面或内部产生微裂纹，经常称之为破坏核；第三阶段是微裂纹发展成为裂纹并连续不断地扩展开，直到橡胶材料完全出现断裂破坏现象，最后这一阶段是橡胶材料疲劳破坏的最重要的阶段。
使用炭黑填充的天然橡胶硫化胶在一定负荷下多次拉伸变形时，橡胶的物理机械性能在疲劳过程中，拉伸强度先是逐步上升的，经过一个极大值后再开始下降，而撕裂强度、动态弹性模量和力学损耗因子的变化则相反。
在疲劳过程中，胶料的拉伸强度几乎保持不变。
300％定伸应力的疲劳开始阶段明显增大，然后增大趋于缓慢；扯断伸长率则随疲劳周期的变化而下降，在高应变疲劳条件下，具有拉伸结晶性的橡胶抗疲劳破坏性能较好。
未使用补强剂补强的橡胶材料，其破坏形态一般表现为塑性破坏，而使用炭黑或其它活性填料作补强剂的橡胶材料则表现为脆性破坏，且随着各种防老剂的加入，其破坏形态由脆性破坏逐步向准塑性破坏形态转变。
天然橡胶在受到一定频率的应力作用的条件下，由于分子链的内摩擦而生热是其动态疲劳破坏的另外一种因素。
高分子材料的高弹性
⾼分⼦材料的⾼弹性橡胶的⾼弹性摘要：⾼弹性是⾼分⼦材料最具特⾊的性质，⼜叫橡胶弹性，橡胶具有宝贵的⾼弹性。
本⽂描述橡胶⾼弹性，及其他性能指标，和选择橡胶品种。
关键字：橡胶⾼弹性特点条件绪论：处于⾼弹态的橡胶类材料在⼩外⼒下就能发⽣100-1000%的⼤变形，⽽且形变可逆，这种宝贵性质使橡胶材料成为国防和民⽤⼯业的重要战略物资。
⾼弹性源⾃于柔性⼤分⼦链因单键内旋转引起的构象熵的改变，⼜称熵弹性。
⾼弹性------聚合物（在Tg以上）处于⾼弹态时所表现出的独特的⼒学性质，⼜称橡胶弹性⼀、橡胶⾼弹性的本质原因⾼弹性的本质原因和橡胶内部的分⼦结构有关系的。
未经硫化的橡胶呈细团状，硫化后呈渔⽹状。
硫化胶由于各种交联⽅式的不同，硬度不同，交联密度不同，含胶量不同等原因，表象也不相同。
交联密度⾼了，分⼦间的键会增加分⼦束的强度，这时当外⼒作⽤下，交联键会给分⼦链⼀定的组合保护，因为分⼦链的长度不同，这时短的就会先因受⼒过⼤断掉。
就象⼏条线不同长度的线很容易扯断，但是把⼏条线中间结⼏个扣，就会受⼒更均匀⼀些，也更不易断。
当然交联密度过⾼就会从本质上改变橡胶⼤分⼦的特性，反⽽会弹性下降。
⼆、⾼弹形变的特点1、形变量⼤，可达100%~1000%（对⽐普通⾦属弹性体的弹性形变不超过1%）；2、弹性模量低，约10-1~10MPa（对⽐⾦属弹性模量，约104~105MPa）。
3、⾼弹形变的弹性模量与温度成正⽐，⽽⾦属的弹性模量随温度升⾼⽽下降。
4、形变过程有热效应，绝热拉伸（快速拉伸）时，材料会放热⽽使⾃⾝温度升⾼，⾦属材料则相反。
5、⾼弹形变有⼒学松弛现象（⾼弹形变时分⼦运动需要时间），⽽⾦属弹性体⼏乎⽆松弛现象。
⾼弹性的本质是熵弹性T △ S ; ⾃发的熵增可使形变恢复，⽆能量损耗。
三、⾼弹性的条件：1、柔性⾼，⾼分⼦链的柔性是出现⾼弹性的根本原因。
只有在室温下不易结晶的柔性⾼聚物，才有可能成为具有⾼弹性的橡胶2、分⼦链长，分⼦链越长，链段数越多，分⼦链就越柔顺，热运动越容易；分⼦量越⼤物理结点越多，链与链之间不容易滑移，有利于提⾼弹性。
橡胶制品的力学性能测试
橡胶制品的力学性能测试橡胶制品是一种常用的材料，在工业和日常生活中有很广泛的应用。
为确保橡胶制品的质量和性能，需要对其进行力学性能测试，以评估其性能和可靠性。
本文将介绍橡胶制品的力学性能测试的相关内容。
一、橡胶制品的力学性能橡胶制品的力学性能指的是它们在受力时所表现出来的性质和特点。
主要包括弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率、硬度等方面。
下面将对这些性能进行详细介绍。
1.弹性模量弹性模量是指材料在一定载荷下所产生的弹性应变与所受应力之比。
对于橡胶制品来说，其弹性模量通常很低，甚至为负值，这是因为橡胶具有很好的弹性变形能力。
2.拉伸强度拉伸强度是指材料在拉伸过程中所能承受的最大载荷。
对于橡胶制品来说，其拉伸强度与其材料的成分和制造过程有很大的关系。
一般来说，硬度越高的橡胶制品其拉伸强度越高。
3.断裂伸长率断裂伸长率是指材料在拉伸至破裂前所产生的应变量与其初始长度之比。
对于橡胶制品来说，其断裂伸长率较高，这是因为橡胶具有很好的弹性变形能力。
4.硬度硬度是指材料抵抗在表面产生的大面积压缩变形的能力。
对于橡胶制品来说，常见的硬度测试方法有杜氏硬度和 shore硬度。
杜氏硬度是一种能够测量硬度的方法，通过将标准球体压入橡胶制品表面，测量印痕深度来确定材料的硬度。
shore 硬度则是将一个硬度计头压入橡胶表面来测定其硬度。
二、橡胶制品力学性能测试的方法为了确保橡胶制品的质量和性能，需要进行力学性能测试。
橡胶制品力学性能测试的主要方法有以下几种：1.拉伸试验拉伸试验是一种用于测量橡胶强度和变形能力的测试。
使用这种测试方法可以确定橡胶的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量等性能。
在测试过程中，需要将样品悬挂在测试机上，然后施加逐渐增大的载荷，直到样品达到破坏点为止。
2.硬度测试硬度测试是一种用于测量橡胶硬度的测试方法，可以确定橡胶的杜氏硬度或shore硬度。
在测试过程中，需要将硬度计头压在样品表面上，然后读取对应的硬度计数值。
影响天然橡胶物理机械性能的因素
都有重要作 用。在制造 轮胎时 ， 拉伸强度是
一
项重要 指标 ， 拉伸 强度 高 ， 胶 的抗 破坏 能 橡
力大， 撕裂 强 度 、 坚韧 性 、 耐磨性 较好 ； 断伸 拉
长 率也是胶 料 的一 项 重 要物 理 性 能 ， 轮 胎 与 眦 方设 汁及行 驶安 全性 有直接 关系 ＇ 。若 轮 ］ ］
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Ｓ ＲＲ （ Ｃ Ｔ５ 以生胶 片 为 原 料 ） 海南 成 信 ， 橡 胶产业 有 限公 司产 品 。Ｓ Ｒ５ 以新 鲜胶 乳 Ｃ （ 为 原 料 ） 海 南 国 营 芙 蓉 田农 场 试 验 样 品 。 ，
Ｓ Ｒ ０ 以胶 园凝 胶 为原 料 ） 国 营东 平 农 场 Ｃ １（ ，
１ 袁瑞 全， 兴怀 ， 谢 官焯文． 由试 点情 况看 天然 橡胶
的集 中加 工 ．热 带 农 业 工程 ，０ ５ １ ：３ ３ ２０ （ ）３ ￣ ８
２ 吕林 汉， 飞． 潘 整合垦 区橡胶 资源 实施集 中统一 加］ 热带农业工程 。０ ５ 】 ：３ ６ 。 ２ ０ （ ）２ ￣２
维普资讯
参 考 文 献
胶计 ） ５号 标 准 胶 、 清 胶 和 其他 品 种 ６ ２ ， 胶 ．
万 吨 ， 别 占生 产 总 能 力 的 ５ 、 Ｏ，和 分 Ｏ， ３ ９ ６ ９ ６
２ ，Ｃ ５ Ｏ Ｓ Ｒ 等落伍品种将被大幅度限产。
此外 ， 行橡 胶 集 中 加 工还 一 方 面可 减 实 少污染 源 ， 一方 面可提 高废 水处 理达标 率 ， 另 还老 百姓一 个清 洁的环 境 ， 利 于保 护 生态 ， 有
第八章 实验二 橡胶材料的拉伸实验-2012
橡胶材料的拉伸试验
授课老师: 胡林峰 复旦大学 材料科学系
一. 实 验 原 理
1. 材料的力学性能对其服役效果和使用寿命有很大影响，研究材
料的力学性能对于工程应用有着重大的指导意义。
材料的“能屈能伸”
大桥断裂
船只断裂
2
一. 实 验 原 理
2. 材料的拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试 验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长 率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈பைடு நூலகம் 强度和其它拉伸性能指标。
2. 橡胶试样的拉伸曲线为和金属试样为什么会有不
同？
二. 实 验 目 的
1、观察并分析橡胶受力和变形之间的相互关系；
2、观察橡胶在拉伸过程中表现出的弹性变形、屈服、
断裂等阶段物理变化现象；
3、测定并计算橡胶的强度指标（屈服强度s）和塑性
指标（伸长率、断面收缩率）；
4、学习、掌握微机屏显式液压万能试验机的工作原理、 使用方法及其配套软件的应用。
聚合物的常见拉伸曲线
硬而脆
聚合物在电子 工业中的应用
硬而韧
硬而强
软而韧 软而弱
4
一. 实 验 原 理
4. 橡胶: 具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性， 在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。 橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（Tg）低， 分子量往往很大，大于几十万。 本次实验以橡胶为考察对象， 研究其在轴向拉伸载荷下的 变形和断裂行为。
三. 实 验 步 骤
1．试样准备： 使用哑铃型模具，在压力 机下冲压橡胶，获得如下 图所示的条形试样。
橡胶制品的撕裂强度测定及影响因素
橡胶制品的撕裂强度测定及影响因素一、定义橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致破坏的现象,这是衡量橡胶制品抵抗破坏能力的特性指标之一。
橡胶的撕裂一般是沿着分子链数目最小即阻力最小的途径发展,而裂口的发展方向是选择内部结构较弱的路线进行,通过结构中的某些弱点间隙形成不规则的撕裂路线,从而促进了撕裂破坏。
二、测定方法橡胶撕裂强度的测试是通过撕裂试验进行测定，撕裂试验的试样有裤形、德耳夫特形、新月形和直角形。
试样的制备和拉伸试样相似，主要注意以下几点。
（1）裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向（撕裂方向）与压延方向一致。
（2）试样个数不少于5个。
（3）用精度0.01mm厚度计测量试样试验区内不少于3个点的厚度，取中值作为试样厚。
厚度值不得偏离所取数值的2%，对多组试样进行比较时，则每一组的试样平均厚度必须在各组试样平均厚度的7.5%范围内。
测试撕裂强度步骤如下：（1）检查设备仪器、准备设备仪器、相关工具、清理环境；（2）开机，进行相关参数设置（如速度、方式等）；（3）将试样夹于上下夹持器中一定深度且使其在平行的位置上充分均匀的夹紧。
当进行直角形或新月形试样试验时，将似样延轴向对准拉伸方向分别夹入上下夹持器一定深度，以保证在平行位置上充分均匀的夹紧；（4）将试样置于拉力试验机的夹持上后，调整好拉力机（如用计算机拉力机，开始软件选择试验方法，设置参数输入尺寸等），开动试验机，按规定的速度对试样进行拉伸，直至试样撕裂，记录其最大值。
撕裂强度计算：T（SZ）=F/d;式中“F”为试样撕裂时的作用力（应按GB/T12833中的规定计算力值，取中位数，单位：N），“d”为试样的厚度（mm或cm),T为撕裂强度（N/MM或N/cm）。
每个试验样品至少要5个试样，试验结果以每个方向试样的中值和最大、最小值表示，数据精确到整位数。
每个试样的单个数值与平均值不得大于15%，经取舍后试样数量不得少于3个。
如何设计橡胶制品的高弹性
天然橡胶是一种树汁制成物，提取于热带国家的橡胶树。
合成橡胶是由化学原料人工合成的。
二者都是聚合物，都具有良好的弹性。
这是因为橡胶分子中含有5个碳原子和8个氢原子，它们彼此之间接成长链状。
又由于分子在高速运动着，运动中的分子总是互相挤来挤去，因此形成橡胶的高分子链不可能是直线状态，而必然呈卷曲状，而且许多分子会互相纠缠在一起，好像一团不规则的绒线团。
如果用力去拉它，这种卷曲的分子链可以被拉长一些，而去掉拉力后，它又会缩回原来的形状，所以橡胶就具有了弹性。
改善橡胶（回）弹性的因素：（仅供参考）1、生橡胶的弹性顺序如下：NR——EPDM——SBR——NBR——CR——IIR——ACM。
2、提高胶料含胶率（或并用高回弹橡胶），弹性随交联密度的增加出现最大值。
多硫键有较好的弹性。
过氧化物有时也可以获得较好的弹性。
3、对于NR，采用半有效硫化体系的硫化胶弹性最好。
其次是普通、有效硫化体系。
4、炭黑大粒径的相对好，FEF<SRF<ISAF<喷雾炭黑<碳酸钙<纳米高岭土<陶土，即只有既具有高结构性又具有一定粒径大小的炭黑所补强的硫化胶。
少添加无极填料。
5、使用适量相似相容的增塑剂，可以获得较佳的回弹性。
非硫化型树脂一般会影响橡胶弹性。
6、塑炼橡胶合理，混炼均匀，硫化温度按橡胶品种设计（不易过高）可以获得较佳弹性。
一、橡胶高弹性的本质原因高弹性的本质原因和橡胶内部的分子结构有关系的。
未经硫化的橡胶呈细团状，硫化后呈渔网状。
硫化胶由于各种交联方式的不同，硬度不同，交联密度不同，含胶量不同等原因，表象也不相同。
交联密度高了，分子间的键会增加分子束的强度，这时当外力作用下，交联键会给分子链一定的组合保护，因为分子链的长度不同，这时短的就会先因受力过大断掉。
就象几条线不同长度的线很容易扯断，但是把几条线中间结几个扣，就会受力更均匀一些，也更不易断。
当然交联密度过高就会从本质上改变橡胶大分子的特性，反而会弹性下降。
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破坏。反之分子量大、分子间的作用力增大，胶
料的内聚力提高，拉伸时链段不易滑动，那么材
料的破坏程度就小。凡影响分子间作用力的其它
因素均对拉伸强度有影响。如NR/C
R/CSM这些橡胶主链上有结晶性取代基，分子间
的价力大大提高，拉伸强度也随着提高。也就是
这些橡胶自补强性能好的主要原因之一。一般橡
胶随着结晶度提高，拉伸强度增大
过硫化体系，采用硫黄硫化，选择并用
促进剂，DM/M/D也可以提高拉伸强度，（碳黑补
强除外，因为碳黑生热作用）。0c67f0e 密度计
拉伸强度还跟温度
有关：高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强
度。拉伸强度跟交联密度有关，随着交联密度的
增加，拉伸强度增加，出现最大值后继续增加交
联密度，拉伸强度会大幅下降。硫化橡
胶的拉伸强度随着交ຫໍສະໝຸດ 键能增加而减小。能产生拉伸结晶的天然橡胶，弱键早期断裂，有利于主
健的取向结晶，因此会出现较高的拉伸强度。通
以下会改善分散，有利于提高拉伸强度。软化剂
的不同对拉伸强度降低的程度也不同。一般天然
橡胶适用于植物油类。非极性橡胶用芳烃油如
SBR/IR/BR.。如IIR/EP
DM用石腊油、环烷油。NBR/CR用DBP/DOP.之类。
提高拉伸强度的其它方法有，用橡胶与树脂共混、
橡胶化学改性、填料表面改性（如加桂烷等）。
橡胶的拉伸强度是橡胶制品能够抵抗拉伸破坏的
根限能力。它是橡胶制品一个重要指标之一。许
多橡胶制品的寿命都直接与拉伸强度有关。如输
送带的盖胶、橡胶减震器的持久性都是
是随着拉伸强度的增加而提高的。拉伸强度与橡
胶的分子结构有关，分了量较小时，分子间相互
作用的次价健就较小。所以在外力大于分子间作
用时、就会产生分子间的滑动而使材料
。补强剂是影响拉伸强度的重要因素之一，填料
的料径越小，比表面积越大、表面活性越大补强
性能越好。结晶橡胶的硫化胶，出现单调下降因
为是自补强性非结晶橡胶如丁苯随着用
量增加补强性能增加、过度使用会有下降趣向。
低不和橡胶随着用量的增加达到最在值可保持不
变。加入软化剂会降低拉伸强度，但少量加入，
一般在开练机7份以下，密练机在5份