一、综述
1、引言
硫化橡胶的物理性能检测，能让研究胶料配方的技术人员更好的了解胶料的性能。硫化橡胶的物理性能检测数据，可用于新配方的开发，或者将现有胶料配方进行改良，最后将不断优化的配方运用到生产上，以此能够提高产品的质量或者降低产品的成本。
其中，硫化橡胶的拉伸性能是评判胶料优劣的一个最广泛和最有效的方法之一，硫化橡胶的拉伸性能可能会受环境、操作等不同因素的影响，本文将对硫化橡胶拉伸性能检测结果影响因素进行阐述。
2、试验项目
拉伸性能中最重要的检测项目为拉伸强度和断裂伸长率，其中：
拉伸强度是指试样拉伸至断裂过程中的最大拉伸应力，数学表达式可写为如下形式：
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式中TS为拉伸强度，单位为MPa；F为记录的最大力，单位为N；W为裁刀狭窄部分的宽，单位为mm；t为试验长度部分厚度，单位为mm 。
扯断伸长率是指试样断裂时的百分比伸长率，数学表达式可写为如下形式：
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式中Eb为断裂伸长率，单位为%；Lo为初始试验长度，单位为mm；Lb为断裂时的试验长度，单位为毫米mm 。
二、试验原理
硫化橡胶拉伸性能试验是指在标准实验室温度下，将哑铃型试样（见图1）夹持到电子拉力机夹具上，然后电子拉力机以恒定的速度对该试样进行拉伸，直至试样的试验部位断裂,最后记录试样断裂时的拉伸强度和断裂伸长率数据。本文中的试样均采用Ⅰ型哑铃型试样。
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三、检测结果影响因素
影响胶料拉伸性能的检测因素有很多，一是用开炼机拉伸试片制样过程；二是硫化后的试片停放时间；三是试样的条件，如厚度、温度等，以下将对影响因素进一步作出阐述。
1、拉伸试片制样
拉伸试片硫化前，需将混炼胶重新过辊出胶片，将厚度出成适合硫化试片的厚度。过辊过程可使混炼胶中配合剂分散均匀，分散越均匀的胶片检测数据的稳定性就好，而薄通可以让胶片更加均匀。
我们控制硫化前胶片的制样方式，一是混炼胶不过开炼机直接制样硫化，二是混炼胶过辊的辊距为所需试片厚度正常过辊，三是将混炼胶薄通3次后再将辊距调至所需试片厚度正常出片，通过以上三种不同的制样方式，最后得到的检测数据结果显示，薄通后的试样拉伸强度的均匀性明显高于前两种制样方式（可见表1），主要是因为薄通使胶料配合剂分散的均匀性得到了提高，从而检测结果的均匀性也得到了显著提高。
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2、胶料停放时间
硫化后的胶片必须按照规定进行停放调节后方可进行检测，GB2941中规定停放时的为标准温度23℃±2℃；停放时间不得小于16h，非成品试验，试样形成与试验之间的最长时间间隔是4周。经过调节后的胶片，减少了环境因素对试验结果的影响，能够保证测试结果的准确性。试样停放时间对结果的影响，详见表2
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3、试样的条件
3.1、试验的温度
温度对硫化橡胶拉伸试片的拉伸性能有较大影响，GB/T2941中规定标准实验室温度为23℃±2℃。在不同的温度条件下的试验结果均有差异，一般橡胶的拉伸强度是随着温度的增加而逐渐下降的，断裂伸长率会逐渐增加。
3.2、试样的厚度
硫化橡胶在进行拉伸试验时，厚度应按照GB/T528中规定2.0±0.2mm执行。因为随着厚度的增加，试样工作面积增加，这样胶料中存在的缺陷几率就会增大，拉伸时工作面积的受力也会不均匀；厚度越厚的试样在用裁刀裁切哑铃型试片时试样会产生形变，工作面积会发生变化；因此如表3，过厚的胶片会出现提前断裂，不能真实反映胶料的拉伸性能。
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3.3、试样的裁切
裁刀刀刃不能有损伤，并且是计量合格的。裁刀刀刃在经过多次裁切后，刀刃都会有损伤，会造成试样的裁切面存在缺陷，在进行拉伸时，试片会在缺陷处提前断裂，从而导致试样的拉伸强度和伸长率的降低。
裁切试样时，用力要均匀，可以以中性肥皂水润湿，试样需一次裁切成功，若一次未裁下来，应丢弃，不能重复裁切。
3.4试样的夹持状态
在用电子拉力机进行拉伸试验时，试样应夹持在夹具中间，并保持垂直状态，保证试样的工作部分受力均匀，如若出现工作面积弯曲或者试样不垂直，在拉伸时试样的试验部位会受力不均，导致试片提前断裂，影响检测结果准确性。
3.5、压延方向的影响
橡胶硫化之前会经过开炼机进行制样，胶料通过辊距时，线性大分子链会沿压延方向被拉伸和取向，因此会产生压延效应，在进行拉伸试验时，裁片时应注意压延方向，GB/T528中规定，哑铃状试样要平行于材料的压延方向裁切。由于胶料混炼过程中的压延效应，平行于压延方向的拉伸强度比垂直于压延方向的拉伸强度高，如表4。
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3.6拉伸速度的影响
硫化橡胶在拉伸试验时，GB/T528规定拉伸速度可以为100mm/min、200mm/min、500mm/min。试样容易在夹具高速移动下产生脆性断裂，所以拉伸速度越快，拉伸强度越高，伸长率越低，试验表明在200~500mm/min这一段速度范围里，对试验结果的影响不太明显，本文中试片拉伸速度均为500mm/min。
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3.7试样断裂部位
拉伸试样在断裂时，应在试样的狭窄部位断裂，如果试样在狭窄部位以外断裂，应舍弃这个实验数据，重新进行试验。
试样未在狭窄部位断裂的原因有可能是试样断裂部分，本身会存在一些缺陷，表面无法识别，导致试片不能在试验部位断裂；也有可能是胶料硬度过低、夹具压力过大，导致试片从电子拉力机夹具夹口处断裂。
四、结论
经上述论述，从硫化前制样、试片的停放、以及试片的裁切、到最后的试片的拉伸，都应严格执行GB/528的标准，每一步都需要按照规程进行，减少影响检测数据准确性的因素，保证最后检测结果的准确性、可靠性。
五、参考文献
<1>橡胶工业手册第八分册试验方法，刘植荣、汤华远、郑亚丽主编
<2>实用橡胶工艺学，杨清芝主编
<3>中华人民共和国标准，硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定