橡胶硬度与温度的关系

happyapple

最近我们做了一个研究橡胶硬度与温度变化关系的试验。发现温度从-40度到+40度，橡胶的硬度几乎没什么变化。材料是EPDM，即三元乙丙橡胶。

0 X% i; }  |8 m: f, O7 @- @% I4 c按照一般的理解，橡胶的硬度与温度应该是成反比的，即温度降低，橡胶的硬度升高；温度升高，橡胶的硬度降低。
因为我们有一个很常识的认识，就是低温时，橡胶很难变形；而高温时，橡胶很容易变形。
而现在实验结果跟我们的通常认识是相悖的。

6 X4 U. m+ |. L/ y/ r7 Z* T哪位朋友知道如何解释这一问题吗？
谢谢！

云动风清

您在保温箱中测试的硬度么？

happyapple

橡胶和硬度计在保温箱中，进行测量。

zsc666

乙丙橡胶（EPM、EPDM）
" p) J7 i: Y  k7 G: ~+ o- E使用温度：-50 ℃ ~150 ℃
耐气候性好，在空气中耐老化
& n6 b1 k* \9 f6 J% s耐酸碱及磷酸酯、耐化学腐蚀；
可耐氟利昂及多种制冷剂
# p: J; v+ U3 I% n8 Y3 q. p. ]! S用于冰箱及制冷机械密封
& x' U. M& s# p0 E所以，你们的试验温度范围还没有超过材料物性所能够承受的温度参数！

happyapple

但是我的意思是说，为什么温度变化那么多，而硬度不变化？
硬度是否可以代表材料易于变形的程度？

云动风清

可能需要检定您的硬度计了。

hanjixian

延长保温时间试一下，是不是保温时间太短。
" B$ T3 j' N2 A( d7 M另外这也同胶料的配方有关系，像我目前试用的胶料就是，当温度很高时，其硬度反而上升。
个人认为，这也同胶料的老化状态有关，如是返硫，则硬度降低，如果是过度交联，硬度反而上升。
6 o  x; `  h& m* y6 K
个人意见，供参考。

sting918

你可以把温度在调高试一下，看看超过这个区域是否会出现别的变化，有可能这个温度区间是该材料的不敏感区域！

chiwphil

那是因为你还没有达到玻璃化温度点,你降到-50度试一下.

happyapple

谢谢各位帮助。
' j/ l# L1 ~9 Q我正在进行新的试验，有结果再告诉大家。

leonqin

lz的低温应该还在橡胶的Tg以上，这可能是硬度没有明显变化的主要原因。另外，过高的温度下，橡胶也会因为老化交联而变硬。

tangque

测试条件具体一点，橡胶的分子链移动是很慢的，侧低温时放置时间要超过24h啊；测高温时要防止交联，时间不要超过2h。

shuchong1

延长保温时间试一下，是不是保温时间太短

wangxintao

还是与玻璃化温度有关，过了玻璃化温度，硬功夫度就会变化很大了

onlineonly

橡膠是十分複雜的高分子化合物，一般來說，不同的膠種、不同的配方，都有其一定的穩定溫度範圍，在此範圍內，其各內部的化學結構變化不大，故其各項物性也不會有明顯變化，但當溫度超出其穩定溫度之範圍，其內部複雜的化學結構會加速異動，當然同時也反映出其物性的急劇變化，唯這變化並非絕對朝著某一方向發展的，這要端視其內部各因子相互作用的結果如何，如致硬因子強過致軟因子，它就會變硬，反之就變軟。

richardlian

这个主要是和橡胶基体的玻璃化转变温度和裂解温度有关，三元乙丙橡胶的玻璃化转变温度为-60度，估计是-40度的时候对整个体系的交联结构和链段的影响不大。

xiaobingzhangyi

我觉得你可以做个动态粘弹谱实验，看看随温度的变化储能模量的变化，能反映出随温度的变化分子链间的相互作用力，可以从侧面反映出硬度的情况。此外乙丙橡胶的侧集团很小，对温度的敏感性确实不大。尤其是高温也不高的时候，影响确实比较小