橡胶紫外线老化检测，胶带检测报告图片

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测定橡胶交联密度的方法有溶胀法、 溶胀模量法、 平衡模量法和应力一应变

法等。 近年来也有一些研究者用动态剪切模量法估算硫化胶的化学交联密度， 或

用标准曲线法测定硫化胶的交联密度及交联键结构， 其中常用的方法有两种： 一

种是应力一应变法， 另一种是平衡溶胀法。

2. 1. 1、 应力一应变法

测定交联密度简单的方法是对硫化橡胶进行单向拉伸试验根据硫化胶弹

性统计理论， 橡胶试样在进行单向拉伸时， 单位面积上的应力 F 与应变 的关系

为：

其中 v 为 lcm 样品中交联键的数目(即交联密度) ， T 为温度， k 为玻尔兹曼

常数， f 是与网链构型有关的前置因子， C 为给定温度下的弹性常数。 如果忽略

链末端和链缠结的影响， 而交联官能团数为 4， 则：

其中 ， 为交联网链的数均分子量， [x]为交联密度。 可通过应力一

应变曲线确定 C 的值， 从而计算出交联密度。

后来， 考虑链末端和链缠结等物理交联的影响， Mullins 提出了半经验性的

公式 ： 其中 为化学交联网链的数均分子量， p 为硫化胶中橡胶相的密度。

2. 1. 2、 平衡溶胀方法

硫化橡胶弹性统计理论认为： 橡胶立体网状结构在有机溶剂中不会溶解只会

溶胀， 一方面溶剂分子自发扩散进入橡胶分子之间， 引起“膨胀” ， 另一方面网

链的回复力把溶剂分子“挤出” ， 当两者达到平衡时， 橡胶的溶胀状况反映了网

状结构的特征。 根据 Flory 和 Rhener 的研究结果：

V。 为溶剂的摩尔体积， x 是橡胶一溶剂相互作用参数， Vr 定义为橡胶相在

溶胀硫化胶中的体积分数。 上述关系式是在不考虑链末端和链缠结的情况下， 由

弹性统计理论和液体混合热力学理论推导出来的， 没有考虑填料的影响。 上

式还可变换为：

应该指出的是， X 是影响该方法准确性的一个重要因数。 很明显， 不同的溶

剂， 不同的橡胶， 它们之间的相互作用参数必然不同。 X 是硫化胶的微观结构与

溶剂分子之间的相互作用参数， 凡是能改变硫化胶微观结构的因素都能影

响 X 的值， 如硫化温度、 硫化时间、 硫化助剂的类型等。 X 还对温度非常

敏感， 温度的改变也会引起 X 的变化。 影响 X 的因素很多。 通常采用的方

法是选取一个平均值， 特别是当 X 的值变化不大时， 选取一个平均值作为 X 的值，

把 X 当作一个常数。