Tensile Strength Test for (Polychloroprene) Rubber 氯丁二烯 (Polychloroprene) 橡膠拉伸強度測試

● Introduction
橡膠材料由於橡膠特殊的彈性及柔韌性等機械特性，廣泛應用於工業零件和一般商品。
橡膠的種類眾多，包括 1800 年代初開始用於工業應用的天然橡膠，以及 1900 年代問世的各種化學合成橡膠，應用越來越普遍。
本篇文中說明對氯丁二烯橡膠 (chloroprene rubber) 最主要的特性，亦即拉伸強度和彈性的評估結果。氯丁二烯橡膠是應用廣泛的合成橡膠，具有優異的耐候性、耐油性、耐熱性。
此處我們依據 JIS K6251 方法 (硫化橡膠拉伸測試方法) 規定的操作條件進行測試，此方法適用於評估一般橡膠的機械特性。
測試裝置使用 Shimadzu Autograph AG-X 精密萬能試驗機 (圖 1)。

● 試樣及測試條件
本測試使用的樣品及測試條件如下。

(1) 樣品：

氯丁二烯橡膠 (厚度：2 mm)

(2) 試件形狀：

平行部分寬度：5 mm
(啞鈴形，全長約 100 mm，量規標記間距 20 mm)
(JIS K6251 No. 3 啞鈴，5 個)

(3) 測試溫度：

室溫 (無特定溫度控制)

(4) 負荷方式：

十字頭運動 – 定速，500 mm/min (符合 JIS K6251)

(5) 量測條件：

直接量測施力 (荷重元) 及伸長 (軟材料試樣伸縮計)
計算應力 (依初始截面積的官方數值) 及應變
(官方數值基於量規標記間距)

● Test Results
圖 2. 顯示實際測試狀態 (試件負荷部分)。

Fig.2 Actual Test Stage Tensile Testing of Plastic Thin Film

為直接量測樣品應變，我們使用適合軟樣品的伸縮計 (SES-1000 型號)，即時量測量規標記到斷裂點之間的距離。
如負荷條件所示，5 個樣品的拉伸測試結果顯示為圖 3 的應力 – 應變關係 (S-S 曲線)。(每個樣品的結果在疊合顯示中以相等間隔移動。)

Fig.3 Tensile Test Results (Stress-Strain Cureves)

圖中曲線在定性及定量方面，皆呈現穩定的結果及良好的再現性。(橫軸為伸縮計測得的量規標記間拉伸量。)
從數據中得到 5 個試樣平均值的典型特性，如表 1 所示。此處的「100% 拉伸應力」及「200% 拉伸應力」，分別表示量規標記間之應變為 100% 和 200% 時的應力。

Tensile Strength (MPa)	Stress at 100% Strain (MPa)	Stress at 200% Strain (MPa)	Strain at Break (%)
8.02	2.86	6.37	240

表 1. 拉伸測試結果 (平均值)

Shimadzu Autograph AG-X 是性能優異、操作簡便的測試設備，適用於評估各種領域的機械特性，當然也包括此處舉例說明的應用。
此外，可彈性組合測試樣品專用的各種治具 (夾具等) 及伸縮計，也可自由設定測試環境的溫控浴槽，以符合各種不同的需求。

註：本篇「應用新知」的測試範例，是依據 JIS 測試條件完成，但並非所有細節皆嚴格符合條件。

* 請注意，現行《度量衡法》實施之前取得的數據，可能以重量單位表示。