实验七--撕裂强度.doc

实验七 撕裂强度一、实验目的1、了解撕裂试样种类，掌握撕裂试样的制备2、熟悉测试撕裂强度的设备及其工作原理3、掌握实验结果的分析4、掌握影响撕裂强度的因素二、试样种类及形状按试样形状分类，撕裂试验的试样主要有以下几种1、直角型直角型试样的形状和尺寸如图7-1所示图7-1 直角型试样 （单位：mm）2、圆弧型此类试样又称为新月型或腰型国家标准试验方法中，过去称为延续型其形状和尺寸如图7-2所示图7-2 圆弧型试样（单位：mm）3、裤型试样的形状和尺寸如图7-3所示它是一种带有割口的试样该试样在试验机上的夹持情况如图7-4所示图7-3 裤型试样(单位：mm)图7-4 裤型试样在试验机上的位置 该试样的特点是其撕裂强度对割口长度不敏感因此，试验结果的重复性好它还便于进行撕裂能的计算，为撕裂能的理论分析提供较理想的方法4、德耳夫特（Delft）型该试样的形状和尺寸如图7-5所示此种试样内，切有一个狭长的切口，是一种比较容易从成品上裁取的小尺寸试样在国际标准ISO816中，采用了此种试样图7-5 德耳夫特型试样 (单位：mm)直角型撕裂试验，由于试验不需事先割口，故测试的人为影响因素少，本试验选用此法。

三、试样的制备国家标准GB 529和GB 530对试样的裁取和圆弧型试样割口方法均有规定1、试样的裁取圆弧型和直角型试样均用裁刀裁取裁刀刃口应保持锋利，不应出现缺口或卷刃等现象用裁片机裁取试样时，可先用水或中性肥皂溶液润滑刀的刃口，以便于裁切在裁切过程中，为了防止裁刀刃口与裁片机的金属底板相撞而受到损坏，在试样的下面应垫有合适的软质材料裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向应与胶料压延、压出方向一致，即试样的长度方向应与压延、压出方向垂直这是因为，橡胶材料产生裂口后，撕裂扩展的方向常是沿着与压延、压出平行的方向进行的2、试样割口方法试样在拉伸过程中，为了使应力集中于一点，以便迅速地从此产生裂口，使撕裂从该裂口扩展，可于试样的某一部位进行割口按国家标准GB 529的规定，圆弧形试样试验前应于试样圆弧凹边的中心处割口割口深度为0.50±0.05mm可采用特制的割口器进行割口该割口器应有一个用来固定试样的夹持器，使割口限制在一定区域内由刮脸刀片制成的切割工具夹在垂直于试样主轴的平面内，便可在规定的位置上进行切割四、试验方法1、试样条件GB 529和GB 530规定，试验应在标准试验室温度23±2℃下进行。

在一个或一系列试验进行比较时，必须采用同样的试验温度GB 529还规定，试样割口前必须在标准试验室温度下停放至少3小时若进行老化试验，则割口必须在老化后进行按GB2941的规定，式样试验前在标准环境下，停放应不少于30分钟2、厚度测量GB 529和GB 530规定撕裂试样的厚度为2.0±0.3mm对试样厚度的测量部位未做到明确规定，只要求测量试样试验区的厚度3.测试步骤（1）硫化后的试片（厚2.0±0.3mm）应在标准室温下停放（不少于6小时，不超过15天）2）采取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向与压延方向一致3）将试样垂直夹于上下夹持器重一定深度，并且使其在平等的位置上充分均匀夹紧4）调好拉伸速度（夹持器中以500±100mm/min的速度在运行）开动试验机，即可对试样施加一个逐渐增加的牵引力，直至试样被撕断后停机五、试验结果的计算撕裂试验的结果是以撕裂强度表示的根据GB 6039-85，撕裂强度的定义为：在于试样主轴平行的方向上，拉伸试样直至开裂时的最大力圆弧型试样的撕裂强度按式(9-1)计算： （9-1）式中 Fsy—圆弧型试样撕裂强度，kN/m(kgf/cm)；F—撕裂试样的最大作用力，N(kgf)；d—试样厚度，mm。

（9-2）式中 Fsz—直角型试样撕裂强度，kN/m(kgf/cm)；F—撕裂试样的最大作用力，N(kgf)；d—试样厚度，mm国家标准GB 529和GB 530都规定，每个样品至少需要五个试样试样结果以测量结果的算术平均值表示每个试样的单个数值与平均值之差不得大于15%，经取舍后试样个数不应少于原试样数量的60%六、试验结果的影响因素1.试样形状试样形状的不同，一般对撕裂强度的试验结果有显著的影响试验结果表明：直角型试样的撕裂强度较小，而圆弧型试样的撕裂强度较高2.试验温度橡胶的撕裂性能对试验温度比较敏感一般来说，撕裂强度随试验温度的升高而降低对于结晶性橡胶，如天然橡胶、氯丁橡胶和丁基橡胶等，在室温下拉伸时，会引起橡胶大分子沿着拉伸方向的重排，产生结晶，使拉伸强度增高在高温拉伸时，结晶不容易产生，撕裂强度明显降低对于非结晶性橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶等，随着温度升高，撕裂能降低，故表现为拉伸强度降低3.撕裂速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，则表现出弹性破坏在试验方法规定的速度下，撕裂破坏属于后者。

拉伸速度增大，撕裂强度降低4.试样厚度试样厚度对撕裂强度有一定的影响，但影响不大5.分子的取向橡胶材料在压延、压出过程中，由于分子的取向而表现为各向异性，结果经常是在取向方向上，力学性能得到增强试验结果表明：横向的撕裂强度大于纵向注：横向是指撕裂方向沿着与压延、压出方向垂直的方向；纵向是指撕裂方向沿着与压延、压出方向一致的方向七、国家标准GB/T 529- 《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤形、直角形和新月形试样）》，该标准等同于ISO 34-1-,MOD八、实验报告要求实验报告应包括以下内容：1）本标准名称或编号；2）试样的名称或代号；3）试样类型4）试验结果；5）每个试样厚度中位数（如有需要）；6）拉伸方向与橡胶拉伸方向的关系；7）试验温度；8）直角型试样是否有割口的说明；9）试验过程中需要说明的情况；10）硫化和试验日期。