永久变形
当橡胶受到外力(不管是拉伸力或压缩力) 作用时,必然会产生一
定的变形。

但一旦外来作用力去除之后,橡胶会表现出一种惯性的本能,即无论在尺寸或几何形状两方面都趋于恢复到原来的状态,却又不能完
全恢复到原样,因而出现一定量的、永远无法恢复的残余变形。

这种现
象便被称为“永久变形”。

图1 为永久变形的物理意义。

图1 橡胶受外力作用后的变形及其复原过程
图1 表明,橡胶试片从t0 开始连续受到拉伸,到t2 时外力去除。

曲线CD 表示外力去除后的复原过程。

到了D 点后,试片的复原便告终止,停放一段时间后,仍会留下不能恢复的部分—永久变形(见图1) 。

这种残留的变形部分与试验前的原尺寸相比,所得的百分比值就是拉伸永久变形率。

同理,试片在受压缩力条件下,同样也会产生压缩永久变形现,可按同理计算出压缩永久变形率。

永久变形的原动力在于橡胶大分子的强烈的弹性复原倾向,而这
种复原的不彻底性一方面来源于疲劳,更重要的则来自于达不到准确的正硫化。

因为无论微量过硫或欠硫都会影响交联密度,从而影响橡胶的复原力。

永久变形主要牵涉到橡胶制品的形状和尺寸稳定。

在产品使用过程中,这两方面的不稳定都会影响到橡胶件与其他部件的配合,影响产品的功能或使用寿命。

例如,橡胶丝当其永久变形率大到一定程度后,就会失去“紧固”的基本功能。

鉴于橡胶丝都在拉伸条件下使用,所以,在性能指标中规定拉伸永久变形率不得超过70 %。

又如,桥梁支座长期处于桥墩和桥体之间,在受压条件下使用,其使用寿命要求和大桥的大修期同步。

因此,对支座的压缩永久变形有很高的要求,压缩永久变形率定为<20%。

为了降低永久变形,从配方和工艺上都可以采取措施。

至于主体材料,天然橡胶等高弹性胶种应优先。

从工艺角度看,尽可能做到正硫化也是至关重要的。