[發明專利]一種熱塑性硫化膠撕裂模式下應力軟化可逆回復的表征方法

在審

• 申請號: 201910963734.2
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110646287A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 孫穎濤;李新宇;王兆波
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 37241 青島中天匯智知識產權代理有限公司
• 代理人: 王丹丹

本發明為一種熱塑性硫化膠撕裂模式下應力軟化可逆回復的表征方法，為可逆回復的定性和定量表征提供了有效方法。其表征方法為：a.在直角形撕裂試樣上施加一定應變，測試第一次應力軟化行為，試樣的標距為l₀；b.測試結束后，對試樣熱處理后冷卻至室溫，測試標線間距離為l_i，撕裂永久變形記為c.對試樣進行第二次應力測試，以熱處理后試樣中心點為基準，在其兩側等距離處重新劃定標線，間距為l₀，然后施加相同應變；d.讀出曲線中最大撕裂強度，最大撕裂強度回復率＝(第二次應力軟化最大撕裂強度/第一次應力軟化最大撕裂強度)×100％；e.從兩次曲線靠近程度，定性判斷可逆回復程度；從撕裂永久變形及最大撕裂強度回復率，定量判斷可逆回復程度。

技術領域

本發明涉及一種熱塑性硫化膠撕裂模式下應力軟化可逆回復的表征方法，具體地說，測試熱處理前后的撕裂應力軟化行為，通過考核撕裂強度－應變曲線靠近程度、撕裂永久變形和最大撕裂強度回復率，獲得對熱塑性硫化膠在撕裂模式下應力軟化可逆回復行為的定性和定量表征方法。

背景技術

應力軟化指的是材料經過一次或多次加載卸載變形后，后續變形過程中所需應力小于之前變形，即應變后材料軟化的現象。熱塑性硫化膠在首次拉伸形變后會發生應力軟化現象，即Mullins效應，它伴隨著殘留形變和誘導產生的各向異性，是一種黏性的損耗因素。熱塑性硫化膠是采用動態硫化制備的一類新型熱塑性彈性體，表現出粘彈性，其應力軟化與基體熱塑性樹脂的塑性形變有關，應力軟化效應是熱塑性硫化膠的一個重要性能指標。對于應力軟化測試后的熱塑性硫化膠試樣，對其進行熱處理，其應力軟化行為具有一定的可逆回復性，研究熱塑性硫化膠撕裂應力軟化行為的可逆回復，對于研究熱塑性硫化膠粘彈行為及預估其壽命，無論在理論研究還是應用方面，均具有重要意義。但是，目前對于熱塑性硫化膠的應力軟化效應的研究，通常僅采用拉伸模式和壓縮模式進行測試和表征；而實際上熱塑性硫化膠在撕裂模式下也會產生應力軟化現象，撕裂應力軟化的表征，無論在理論研究還是應用方面，均具有重要意義，但到目前為止，尚未見到為人們普遍認可的撕裂應力軟化的定量表征方法。

本發明提供一種新的技術方案，熱處理前后測試熱塑性硫化膠的撕裂應力軟化，通過對比撕裂強度－應變曲線的靠近程度，可以定性表征撕裂應力軟化的可逆回復，通過撕裂永久變形和最大撕裂強度回復率可以對撕裂應力軟化的可逆回復程度進行定量表征。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提出一種熱塑性硫化膠撕裂模式下應力軟化可逆回復的表征方法，解決目前沒有被人們普遍認可的熱塑性硫化膠撕裂模式下應力軟化可逆回復的表征方法的問題。

技術方案：本發明的一種熱塑性硫化膠撕裂模式下應力軟化可逆回復的表征方法，采用萬能材料試驗機測試直角形的熱塑性硫化膠撕裂試樣的第一次應力軟化行為，之后對試樣進行熱處理并冷卻至室溫，然后進行第二次應力軟化行為測試，根據測試數據獲得撕裂強度－應變曲線，計算獲得撕裂永久形變和最大撕裂強度回復率，具體步驟如下：

(1)采用萬能材料試驗機在直角形的熱塑性硫化膠撕裂試樣上施加一定的撕裂應變，在室溫條件下測試其第一次應力軟化行為，其中，直角形撕裂試樣可分為無割口和有割口兩種，兩種試樣均適用于此種測試模式，如無特殊說明，通常指的就是無割口試樣；直角形撕裂試樣上的兩條平行標線之間的初始距離為l₀(在試樣中心點兩側等距離處標記兩條垂直于樣條的直線，以兩條直線中點的距離作為長度的測量標準)，在撕裂模式下拉伸至規定應變時兩條平行標線之間的距離為l_s，記錄撕裂強度－應變曲線；

(2)第一次應力軟化行為測試結束后，將直角形撕裂試樣從萬能材料試驗機上取出，置于真空干燥箱中熱處理一定時間，之后取出冷卻至室溫，此時直角形撕裂試樣上的兩條平行標線之間的距離為l_i，撕裂永久變形記為K，計算公式為：