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184 橡 胶工业 2011年第58卷 搅拌对胶料脆性温度测定结果的影响 吉连忠，赵博丹 (化学工业胶管和胶布制品质量监督检验中心，辽宁沈阳 110021) 摘要：试验研究试样冷冻期间搅拌对脆性温度测定结果的影响。结果表明：在其他试验条件不变的情况下，搅拌 使胶料的脆性温度测定结果升高，且搅拌的速度越快，温升幅度越大；在用单试样法测定胶料的脆性温度时，试样冷冻 期间不应启动搅拌器。 关键词：胶料；脆性温度；测定结果；搅拌 中图分类号：TQ330．7文献标志码：B 文章编号：1000—890X(2011)03-0184～02 高聚物在玻璃态时，分子链被冻结，而分子链 1．2试验设备 在玻璃化温度附近尚有一定的活动能力。高聚物 XCY型单试样硫化胶脆性温度测定仪，天津 在玻璃化温度以下一般不发生高弹形变，但在一 市材料试验机厂产品。 定的外力作用下，玻璃态下的高聚物也可以伸长 100％～200％，但除去外力后形变不能恢复，这种2结果与讨论 形变称为“强迫高弹形变”。发生这种形变必须达 分别测定了3种胶料在快速和慢速搅拌及不 到的应力称为“强迫高弹形变”的极限应力，当温 搅拌情况下的脆性温度，试验结果见表1。由表1 度继续降低到一定值以下时，高聚物产生“强迫高 可见，3种胶料不同搅拌状况下所测得的脆性温 弹形变”的极限应力超过了高聚物材料的断裂强 度呈现出明显差异，脆性温度由高到低依次为：快 度，此时外力只能使高聚物发生断裂，这个温度称 速搅拌、慢速搅拌、不搅拌。这说明搅拌对胶料脆 为高聚物的脆性温度。GB／T1682--1994中对脆性温度测定结果影响很大。 性温度的定义为：在一定的条件下，试样受冲击产 生破坏时的最高温度，它是硫化胶的特性温度H]。 表1 不同搅拌状况下3种胶料的脆性温度测定结果 硫化胶脆性温度测定结果的影响因素很多， 包括试样厚度、冲击时间和冲击位置等。国内广 泛使用的XCY型单试样硫化胶脆性温度测定仪 配有搅拌装置，而现行标准中并未明确试样在冷 冻过程中是否搅拌。本工作研究试样冷冻过程中 搅拌对胶料脆性温度测定结果的影响。 1 实验 1．1试验胶料 当高聚物处于玻璃态时，由于温度低，链段的 ．3种试验胶料CR320+氯磺化聚乙烯(CSM) 热运动不足以克服主链内旋转位垒，因此链段的 40、NBR26+NBR40和NBR均为沈阳橡胶研究运动处于“冻结”状态，只有侧基、链节、链长和键 设计院具有成熟配方的稳定生产产品。 角的局部运动，在力学行为上表现为模量高和形 变小(小于1％)，具有虎克弹性行为，质硬而脆。 作者简介：吉连忠(1978一)，女，青海湟中县人，化学工业胶 管和胶布制品质量监督检验中心助理工程师，硕士，主要从事橡 在玻璃化温度附近，高聚物的颗粒高速碰撞金属 胶制品检测技术研究工作。 靶时，由于金属的弹性模量比橡胶高得多，因此金 第3期 吉连忠等．搅拌对胶料脆性温度测定结果的影响 185 属靶体的变形极小，橡胶颗粒被冲击加载，颗粒在 与靶体接触的瞬间是点接触，接触点处局部应力 非常大，超过橡胶的塑性屈服极限，产生塑性断 裂。随着颗粒继续向下运动，塑性断裂区域变大， 同时塑性断裂消耗了一部分冲击能量，因此塑性 粉碎区与材料本体界面上的应力逐渐减小，当其 减小到低于材料屈服极限后，材料停止塑性断裂， 图l液体流向示意 形成橡胶颗粒的塑性断