橡胶的蠕变

橡胶在一定的温度和外力(拉力、压力或扭力)下，会产生随时间而增加的形变，这种现象被称为蠕变。蠕变是橡胶黏弹性表现的一种，即基于分子链移动或分子重排时产生的特定现象，而且跟橡胶加工和使用过程都相关。通常，为了便于操作的进行，应该尽量控制好加工时出现的蠕变。为了避免因蠕变而影响产品的尺寸精密度，往往借助于骨架材料的使用，使蠕变量控制在适当的范围之内。

蠕变通常由三部分组成:第一部分是普弹形变，也称瞬时形变，是分子链在外力作用下，由键长和键角变化形成的，其量很小;第二部分称为推迟性形变，由链段运动形成，其量大于普弹形变，以上两种形变的共同点是一旦外力去除，形变也随着消失;第三部分是塑性形变，由线型高分子之间的相对蠕动所致，这种形变是不可逆的，即使外力消失也不会复原，因此也称“永久变形”。由图 1可见，当橡胶试片在拉伸下，其变形随着从A-B-C逐步增大，形成曲线ABC。外力在C点一旦释除，则形变量也降到D点，然后停止进一步减少，并出现永远无法消失的变形，通常被称为“永久变形”，即整个变形不可复原。

图1 橡胶受力后的变形恢复曲线

为了测定橡胶的塑性形变量，需要通过拉伸试验和恒定压缩试验来衡量外力去除后的不可逆形变，即塑性形变，所用的测试设备为蠕变试验机。按受力方式的不同，这类试验机台分为拉伸型、压缩型及剪切型三种类型，以拉伸型为最常用。