[发明专利]一种热塑性硫化胶撕裂模式下应力软化可逆回复的表征方法

说明书

本发明为一种热塑性硫化胶撕裂模式下应力软化可逆回复的表征方法，为可逆回复的定性和定量表征提供了有效方法。其表征方法为：a.在直角形撕裂试样上施加一定应变，测试第一次应力软化行为，试样的标距为l₀；b.测试结束后，对试样热处理后冷却至室温，测试标线间距离为l_i，撕裂永久变形记为c.对试样进行第二次应力测试，以热处理后试样中心点为基准，在其两侧等距离处重新划定标线，间距为l₀，然后施加相同应变；d.读出曲线中最大撕裂强度，最大撕裂强度回复率＝(第二次应力软化最大撕裂强度/第一次应力软化最大撕裂强度)×100％；e.从两次曲线靠近程度，定性判断可逆回复程度；从撕裂永久变形及最大撕裂强度回复率，定量判断可逆回复程度。

技术领域

本发明涉及一种热塑性硫化胶撕裂模式下应力软化可逆回复的表征方法，具体地说，测试热处理前后的撕裂应力软化行为，通过考核撕裂强度－应变曲线靠近程度、撕裂永久变形和最大撕裂强度回复率，获得对热塑性硫化胶在撕裂模式下应力软化可逆回复行为的定性和定量表征方法。

背景技术

应力软化指的是材料经过一次或多次加载卸载变形后，后续变形过程中所需应力小于之前变形，即应变后材料软化的现象。热塑性硫化胶在首次拉伸形变后会发生应力软化现象，即Mullins效应，它伴随着残留形变和诱导产生的各向异性，是一种黏性的损耗因素。热塑性硫化胶是采用动态硫化制备的一类新型热塑性弹性体，表现出粘弹性，其应力软化与基体热塑性树脂的塑性形变有关，应力软化效应是热塑性硫化胶的一个重要性能指标。对于应力软化测试后的热塑性硫化胶试样，对其进行热处理，其应力软化行为具有一定的可逆回复性，研究热塑性硫化胶撕裂应力软化行为的可逆回复，对于研究热塑性硫化胶粘弹行为及预估其寿命，无论在理论研究还是应用方面，均具有重要意义。但是，目前对于热塑性硫化胶的应力软化效应的研究，通常仅采用拉伸模式和压缩模式进行测试和表征；而实际上热塑性硫化胶在撕裂模式下也会产生应力软化现象，撕裂应力软化的表征，无论在理论研究还是应用方面，均具有重要意义，但到目前为止，尚未见到为人们普遍认可的撕裂应力软化的定量表征方法。

本发明提供一种新的技术方案，热处理前后测试热塑性硫化胶的撕裂应力软化，通过对比撕裂强度－应变曲线的靠近程度，可以定性表征撕裂应力软化的可逆回复，通过撕裂永久变形和最大撕裂强度回复率可以对撕裂应力软化的可逆回复程度进行定量表征。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提出一种热塑性硫化胶撕裂模式下应力软化可逆回复的表征方法，解决目前没有被人们普遍认可的热塑性硫化胶撕裂模式下应力软化可逆回复的表征方法的问题。

技术方案：本发明的一种热塑性硫化胶撕裂模式下应力软化可逆回复的表征方法，采用万能材料试验机测试直角形的热塑性硫化胶撕裂试样的第一次应力软化行为，之后对试样进行热处理并冷却至室温，然后进行第二次应力软化行为测试，根据测试数据获得撕裂强度－应变曲线，计算获得撕裂永久形变和最大撕裂强度回复率，具体步骤如下：

(1)采用万能材料试验机在直角形的热塑性硫化胶撕裂试样上施加一定的撕裂应变，在室温条件下测试其第一次应力软化行为，其中，直角形撕裂试样可分为无割口和有割口两种，两种试样均适用于此种测试模式，如无特殊说明，通常指的就是无割口试样；直角形撕裂试样上的两条平行标线之间的初始距离为l₀(在试样中心点两侧等距离处标记两条垂直于样条的直线，以两条直线中点的距离作为长度的测量标准)，在撕裂模式下拉伸至规定应变时两条平行标线之间的距离为l_s，记录撕裂强度－应变曲线；

(2)第一次应力软化行为测试结束后，将直角形撕裂试样从万能材料试验机上取出，置于真空干燥箱中热处理一定时间，之后取出冷却至室温，此时直角形撕裂试样上的两条平行标线之间的距离为l_i，撕裂永久变形记为K，计算公式为：