綜合研究不同溫度環(huán)境下橡膠材料的性能變化已成為現(xiàn)在橡膠科研領域的主流趨勢。因為橡膠的性能與溫度密不可分，在高于室溫條件下，橡膠分子鏈柔順性變好，硬度降低，彈性變好；但當溫度升高到100℃以上后，橡膠強度下降明顯，因分子鏈內部發(fā)生老化斷裂；當溫度降低時，橡膠變硬、變脆，彈性降低?，F(xiàn)實生活中的橡膠制品往往并不都是在常溫下使用的，會面臨高溫或低溫考驗，通過高低溫綜合分析技術，可以有效仿真制品在實際使用環(huán)境下的品質及性能。

1、高低溫循環(huán)測試（有效彈性/滯后損失）

考察橡膠在高溫、常溫和低溫下的拉伸強度、有效彈性及滯后損失，可以綜合評估制品的粘彈性和阻尼效果。通過高低溫材料試驗機就可以研究橡膠這種性能，以下為用高低溫材料試驗機測試的橡膠在0℃、常溫和100℃測試的有效彈性和滯后損失。滯后損失為橡膠變形和恢復的周期內所吸收的能量與恢復過程中所放出的能量之差就是滯后損失，通過考察橡膠多次有效彈性和滯后損失，可以評估動態(tài)橡膠密封制品的阻尼特性或減震效果。從圖1中可以看出，不同溫度下的橡膠的粘彈性滯后情況不同。溫度越低，阻尼越大。

圖1 橡膠有效彈性-滯后損失曲線

   1#為0℃，2#為常溫，3#為-60℃

2、高低溫疲勞測試

動態(tài)橡膠制品如：輪胎，在運轉過程中，輪胎各部分所受動態(tài)力是不同的，胎面被反復壓縮，胎側、胎肩被反復拉伸撓曲。針對不同類型疲勞，高鐵儀器有效的將橡膠動態(tài)疲勞性能與溫度環(huán)境結合，推出多款高低溫的疲勞試驗機，如：高低溫德莫西亞屈撓疲勞試驗機、高低溫拉伸疲勞試驗機等，溫度可調范圍達-50℃～+150℃，可滿足不同環(huán)境下的測試。圖2展示的就是同一配方的膠料在不同溫度下的裂口增長情況。過高或過低的溫度，都會造成屈撓裂口增長速率加快。

圖2 不同溫度下裂口長度-疲勞次數(shù)特性曲線

3、高低溫蠕變、應力松弛性能

橡膠密封和減震制品是廣泛應用的一類橡膠制品。在使用過程中，由于橡膠特有的粘彈性特性，密封制品及減震制品的一些力學性能會發(fā)生變化，這會使橡膠制品發(fā)生蠕變或應力松弛現(xiàn)象，導致產品使用性能變化。

蠕變是指在一定的溫度和恒定外力作用下，材料形變隨時間的增加而逐漸增大的現(xiàn)象，是一種隨時間呈非線性變化的力學松弛過程，橡膠的蠕變性能反應了材料的尺寸穩(wěn)定性和長期的負載能力。應力松弛是指在一定的溫度和恒定應變作用下，材料的應力隨時間的增加而逐漸減小的現(xiàn)象，也隨時間呈非線性變化，橡膠的應力松弛性能特別能反映橡膠密封制品的緊固力持久性。

圖3 不同溫度下蠕變量隨測試時間的變化趨勢

蠕變和應力松弛也是對溫度具有依賴性，可以通過高低溫蠕變及應力松弛試驗機來進行測定。圖3顯示不同溫度條件下蠕變量隨測試時間的變化趨勢，可以看出，溫度升高，蠕變量增大，即蠕變速率加快；應力松弛性能與溫度的關系和蠕變性能是類似的，溫度升高，應力松弛速率變快。