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橡膠低溫脆性溫度的試驗研究
橡膠低溫脆性溫度的試驗研究
橡膠低溫脆性溫度是聚合物（包括橡膠、塑料）在低溫下，力學性能發生形態突變時的對應溫度。這種力學行為可以外力作用下的形變來表征。假定以固定負荷來測定其溫度突變時橡膠的形變量，則隨著溫度由低到高可分成A,B,C,D,E五個分區A玻璃態B過渡區C高彈態D過渡區E粘液態；Tb-脆性溫度Tg-玻璃化溫度Tf-粘流溫度
圖1中，A區的溫度在玻璃化溫度Tg和脆性溫度Tb之間，在此區間，橡膠處于玻璃態，僅一小部分鏈段，側基、支鏈和較小鏈節能作內旋轉，就是說，橡膠分子只能在原位振動，且形變量極為有限。C區的溫度在Tb和Tf（粘流溫度）之間。在此區間，橡膠處于高彈態，當受外力作用時，形變量較大。當被拉伸時，分子鏈由卷曲狀變為伸直，而外力去除后，分子鏈又恢復到卷曲狀。這種形變被稱為高彈性形變或彈性形變。此時的橡膠柔軟而富有彈性。當外界溫度升高到Tf（粘流溫度）后，橡膠進入了E區，其狀態由高彈態轉入粘流態（高粘度流體狀態）。此時，當橡膠受外力作用時，整個分子鏈和局部鏈段都作運動，形變非常容易而強烈，形變量大而且不可逆，這種形變稱為塑性形變。
A區另一端所對應的溫度點是脆性溫度Tb，其物理意義是橡膠在外來沖擊力下出現斷裂時的zui高溫度。換言之，外界溫度高于此點，外力沖擊就不在使它斷裂。用脆性溫度來衡量橡膠的低溫性能更具有實用意義，因為溫度高于此點，橡膠就進入高彈態，而玻璃化溫度是橡膠保留彈性的zui低溫度極限，低于此，則彈性就*消失了。所以，對于耐寒橡膠來說，總是把脆性溫度Tb，而不是把玻璃化溫度Tg作為考核指標。
橡膠低溫脆性溫度試驗步驟：
1) 試驗片的狀態調整：原則上應把試驗片放置在溫度23℃±2℃，相對濕度50%±5%的室內40個小時以上.
2)試驗室的溫濕度：溫度（常溫），濕度（常濕）
3)試驗溫度范圍：-80℃ ∼ 常溫(標準)
* 根據我公司的協商結果以外的溫度執行也可以.
4) 傳熱媒體
通常使用的傳熱媒體有甲醇，無水乙醇等.
5)傳熱媒體的溫度調節：調節傳熱媒體時使用干冰，
6) 試驗速度：2±0.2m/s.
試驗片數：制作試驗片數量應對各溫度水準要準備10個以上. 溫度水準在5∼6的話zui少需要50～60個試驗片.
如果已知試驗片的脆化溫度的話可以只測量5個試驗片
試驗倉:可以放入充分的傳熱媒體，倉體采用隔熱材質，可以讓傳熱媒體達到和維持均勻的溫度.儀器還設有讓試驗片夾具和沖擊錘固定的結構，溫度計和溫度調節器.
6) 溫度計(溫度檢測計): 采用±1℃精度的溫度計
1）為了將試驗槽內溫度降到設定溫度，使試樣在試驗槽的中間部位充分侵漬，
放入足量的熱媒介，需要溫度上升時用加熱器進行升溫已達到設定溫度。
2）A型試樣安裝在A型夾具，B型試樣安裝在B型夾具后，放置在試驗槽內。
備注：安裝試樣時要用扭矩扳手（2kgf·cm即0.19J扭矩）安裝。（為了避免人為誤差）
3）在每隔試驗溫度階段需維持3min/±0.1min，擺錘以2±0.2m/s速度對試樣進行一次沖擊，觀察試樣有無被破壞。
*做過一次試驗的試樣不能重復利用。
4）為了求得催化溫度按照以下（A）記錄試樣被破壞個數。
（A）按照6 1）計算公式求得催化溫度的情況
在計算公式中求得脆化溫度時，從試樣全部被破壞的溫度開始到全部都沒有被破壞的溫度
為止，以2℃、5℃或10℃間隔做10個試樣以上實驗，記錄被破壞的試樣的個數。