遇油膨胀高弹体是一种遇到有机溶剂后能够发生溶胀作用、吸附溶剂分子并导致自身体积膨胀的橡胶类材料。近年来,遇油膨胀高弹体材料已经在石油工业领域被广泛用作膨胀封隔器,它相对于传统的水泥封隔器具有诸多优势。在实际应用中,遇油膨胀高弹体在吸收溶剂后产生约束膨胀,最终实现油管钻孔区域的止漏和密封作用,具有广阔的应用前景。由于遇油膨胀高弹体在实际使用中常受到很大的压力差作用,从而导致材料的断裂。本文对遇油膨胀高弹体材料的断裂行为进行实验研究和理论预测。实验中所选择的遇油膨胀高弹体材料为丁苯橡胶(styrene butadiene rubber,简写为SBR),溶剂为正十六烷,这种组合是目前油田工业应用中具有代表性的材料。本文采用断裂能准则来表征遇油膨胀高弹体材料的断裂行为。测试中采用纯剪实验的方法来测定材料的断裂能,开展了不同拉伸率、不同吸油溶胀程度丁苯橡胶的纯剪实验,分别测得材料在断裂时刻的伸长率和断裂能。实验结果表明:在相同的拉伸率下,材料在断裂时刻的伸长率和断裂能均随着吸油溶胀程度的增加而减小;在相同的吸油溶胀程度下,随着拉伸率的增加,材料在断裂时刻的伸长率略有增大,断裂能的增大更为显著。本文还利用neo-Hookean模型,基于纯剪实验的名义应力-伸长率数据,拟合出不同溶胀程度下SBR的剪切模量。基于纯剪实验所获得的材料断裂能,对不同溶胀程度下的SBR在简单拉伸实验中的断裂时刻的伸长率作出理论预测。经实验验证,实测值和理论预测值的误差小于2%,验证了纯剪实验所测得的遇油膨胀高弹体材料的断裂能可作为溶胀材料的一个力学参数,与加载条件和几何参数无关。