在一定溫度、一定速度下，將未硫化橡膠拉伸到一定長度的過程中，所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力會隨著時間的延伸而逐步衰減到零為止;但對硫化膠而言，則衰減到一定程度即告終止，如圖1所示。這種過程被稱作應(yīng)力松弛。借助于由松弛全過程軌跡連接而得的“應(yīng)力松弛曲線”，可測量松弛過程中的蠕變值(單位:%)，如圖1所示。

圖1 硫化膠的應(yīng)力松弛過程

整個曲線中的應(yīng)力下降處于先快后慢的趨勢，其根本原因在于外界所施加的力逐漸地被被用來克服大分子鏈段運(yùn)動中的黏性阻力(內(nèi)摩擦力)消耗掉。鑒于橡膠的黏度很大，而且外力在短時間內(nèi)不可能分布均勻，因此形成的內(nèi)應(yīng)力也很大，使橡膠大分子處于緊張狀態(tài)。但隨著時間的推移，分子鏈經(jīng)過移動、重排，使原來分布不均勻的內(nèi)應(yīng)力逐步趨于平衡。這個平衡過程的長短取決于鏈結(jié)構(gòu)的互纏程度及溫度的高低。凡是分子鏈越柔軟，周邊溫度越高，則松弛時間越短;反之則越長。

物體在外力作用下，都無一例外地產(chǎn)生形變，橡膠也不例外。當(dāng)它受到應(yīng)力作用時，在形變不變的情況下，應(yīng)力會逐漸隨著時間的延長而下降，導(dǎo)致應(yīng)力松弛。其原因一方面在于經(jīng)過分子重排，使膠料的流動性增加，這屬于物理松弛;另一方面，氧化使硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞，也導(dǎo)致應(yīng)力下降，這屬于化學(xué)松弛。

通過應(yīng)力松弛可以了解生膠分子的運(yùn)動狀況，從而進(jìn)一步了解橡膠的分子結(jié)構(gòu)。對于硫化膠而言，則可以借此通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來評價硫化膠的老化性能。

為了測定應(yīng)力松弛的程度，可利用應(yīng)力隨溫度升高而衰減的原理，通過專用儀器，在一定程度的變形下，在一定溫度的特定介質(zhì)中，測定該膠的應(yīng)力松弛性能，獲得特定的應(yīng)力松弛曲線。

專用的應(yīng)力松弛儀根據(jù)應(yīng)力加載方式的不同而分為壓縮型、拉伸型及扭轉(zhuǎn)型。使用最普遍的是拉伸型，國產(chǎn)YS-1型應(yīng)力松弛儀即屬此型。所用試片為啞鈴狀的。