[发明专利]一种热塑性硫化胶压缩应力松弛的可逆回复行为的表征方法

说明书

本发明为一种热塑性硫化胶压缩应力松弛的可逆回复行为的表征方法，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.在样品上施加压缩应变，测试第一次应力松弛行为，样品初始高度为h₀，压缩至规定应变时高度为h_s；b.第一次测试结束后，将样品进行热处理，之后冷却至室温，高度为h₁，压缩永久变形记为c.对热处理之后样品进行第二次压缩应力松弛测试，以h₁为基准，施加与第一次测试相同的应变；d.读出应力松弛曲线中最大应力，最大应力回复率＝(第二次应力松弛最大应力/第一次应力松弛最大应力)×100％；e.从两次应力松弛行为曲线的靠近程度，定性判断可逆回复程度；从压缩永久变形以及最大应力回复率，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压缩应力松弛的可逆回复行为的表征方法，具体地说，测试热处理前后的压缩应力松弛行为，通过考核应力松弛曲线靠近程度、压缩永久变形和最大应力回复率，获得对热塑性硫化胶压缩应力松弛的可逆回复行为的定性和定量表征方法。

背景技术

应力松弛就是在恒定温度和形变保持不变的情况下，高分子材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象；高分子链的构象重排和分子链滑移是导致高分子材料应力松弛的根本原因。应力松弛反映了高分子材料内部的分子运动；当高分子材料一开始发生形变时，其中的分子处于不平衡的构象，要逐渐过渡到平衡的构象，也就是链段顺着外力的方向运动以减少或消除内部应力。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，构象变化落后于形变，应力与应变不能立刻达到平衡，需要一段松弛时间才能达到平衡状态，表现出明显的应力松弛现象；而且，热塑性硫化胶具有与热塑性塑料和静态硫化胶不同的应力松弛行为。对于应力松弛测试后的热塑性硫化胶样品，对其进行热处理，其应力松弛行为具有一定的可逆回复，研究热塑性硫化胶压缩应力松弛行为的可逆回复，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。但到目前为止，对于热塑性硫化胶压缩应力松弛的可逆回复行为的研究，尚未见到被人们普遍认可的定性及定量表征方法。

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压缩应力松弛，通过对比压缩应力松弛曲线的靠近程度，可以定性表征压缩应力松弛的可逆回复，通过压缩永久变形和最大应力回复率可以对压缩应力松弛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压缩应力松弛的可逆回复行为的表征方法，解决目前没有人们普遍认可的热塑性硫化胶压缩应力松弛的可逆回复的表征方法。

技术方案：本发明的一种热塑性硫化胶压缩应力松弛的可逆回复行为的表征方法，采用万能材料试验机测试圆柱状热塑性硫化胶样品的第一次压缩应力松弛，之后对样品进行热处理，然后进行第二次压缩应力松弛测试，根据测试数据获得应力－应变曲线，计算获得压缩永久形变和最大应力回复率，具体步骤如下：

(1)采用万能材料试验机在圆柱状热塑性硫化胶样品上施加一定的压缩应变，之后在室温条件下测试其第一次应力松弛行为，圆柱状样品初始高度为h₀，压缩至规定应变时高度为h_s，记录其应力－时间关系曲线；

(2)第一次应力松弛行为测试结束后，将圆柱状样品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，此时圆柱状样品的高度h₁，压缩永久变形记为K，计算公式为：

(3)采用万能材料试验机对热处理之后的圆柱状热塑性硫化胶样品进行第二次压缩应力松弛行为测试，此时以热处理后圆柱状样品高度h₁为基准，施加与第一次压缩应力松弛行为测试相同的应变，测试其室温条件下的第二次应力松弛行为，记录其应力－时间关系曲线；