低溫脆化儀所測量的橡膠脆化溫度,是指橡膠在低溫下,力學性能發生形態突變時的對應溫度。脆性溫度是其物理意義是橡膠在外來沖擊力下出現斷裂時的高溫度。換言之,外界溫度高于此點,外力沖擊就不在使它斷裂。
一般而言,各膠種的Tb比Tg高出15-20℃。當然,也有個別例外,如順丁橡膠的Tb比Tg高出50℃,原因是其主鏈結構的兩側所連接的全是氫原子而非基團,因此柔順度特別高,故Tg特別低。除了膠種以外,配合增塑劑也有助于降低玻璃化溫度和脆性溫度。因為它們都能提高分子鏈的柔軟性,增進流動性。
橡膠的低溫脆性溫度主要取決于橡膠的分子結構。因為主鏈結構,側基、極性等發生變化時,Tg、Tb也隨之變化。凡是主鏈柔軟、側基少且不帶極性基因的橡膠Tg,Tb均為偏低,如天然橡膠、順丁橡膠就是典型代表。
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低溫度極限,低于此,則彈性就完全消失了。所以,對于耐寒橡膠來說,應該是把脆性溫度Tb,而不是把玻璃化溫度作為考核指標。
如何選擇合適的低溫脆化儀?遵循以下規則即可:
1、沖擊能量,保證沖擊單次每片試樣的沖擊能量不低于5J;
2、沖擊速度,保證沖擊錘的規定沖擊速度;
3、沖擊刃與夾具的位置,保證在合理誤差范圍內;
4、溫度的準確性,均勻性,穩定性。合適的低溫脆化儀,必須有合理的攪拌裝置,保證溫度的均勻性,穩定性。