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为什么要做橡胶老化试验 橡胶老化试验结果评价方法
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  • 2023-04-04

轮胎是橡胶产品的一种,都存在老化现象。橡胶的臭氧老化是一定的臭氧浓度下,橡胶表而受到臭氧等因素的影响而产生龟裂,龟裂产生的裂纹与受力方问基本上是相互垂直的,是由外而内的方向进行发展。


中科检测可靠性实验中心具备各种橡胶的可靠性能试验能力,为橡胶提供专业的表面龟裂老化试验服务。

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橡胶老化试验范围


1、按橡胶的外观形态:橡胶可分为固态橡胶(又称干胶)、乳状橡胶(简称乳胶)、液体橡胶和粉末橡胶四大类。


2、根据橡胶的性能和用途:除天然橡胶外,合成橡胶可分为通用合成橡胶、半通用合成橡胶、专用合成橡胶和特种合成橡胶。


3、根据橡胶的物理形态:橡胶可分为硬胶和软胶,生胶和混炼胶等。


4、按性能和用途分:通用橡胶和特种橡胶。


什么橡胶会发生臭氧龟裂现象


常采用的橡胶原料有天然橡胶(NR)、丁基橡胶(IIR)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)。


这些橡胶都含有不饱和双键的组分。比如天然橡胶的基本化学成分为顺- 聚异戊二烯; 异戊橡胶,全名为顺-1,4-聚异戊二烯橡胶,由异戊二烯制得的高顺式合成橡胶;丁苯橡胶由丁二烯和苯乙烯共聚制得;顺丁橡胶,全名为顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,由丁二烯聚合制得。


不饱和双键在光的作用下容易与臭氧和氧反应,从而发生臭氧龟裂和光氧化龟裂,其中臭氧龟裂占主要原因,这大大降低了鞋子的使用寿命。


氧气可以与橡胶中的橡胶分子发生游离基链锁反应,致使分子链出现过度交联或者断裂的现象。与氧相比,臭氧的化学活性比较高,因此其对橡胶的破坏力也比氧大得多。


臭氧与氧的破坏机理基本相同,不同之处在于对橡胶的作用是不稳定的,它可以依据橡胶的变形与否而相应的出现变化,比如,当臭氧作用于不饱和橡胶时,会产生与应力作用方向相同的裂纹,称为“臭氧龟裂”;当臭氧作用于变形橡胶时,仅仅产生表面生成氧化膜,而不出现龟裂现象。


其中臭氧龟裂的特征是裂纹与橡皮的拉伸变形方向相垂直,橡皮龟裂且随着变形增大,龟裂速度加快,达到临界变形值时,速度最大。


橡胶老化试验方法


1、根据橡胶或橡胶制品的实际使用状态,可以选择下列方法进行试验:


a)矩形试样拉伸法;


b)矩形试样弯曲试验法;


c)锥形试样拉伸法;


d)哑铃形试样拉伸法。


2、橡胶试样在静态拉伸或弯曲状态下固定在试样架后曝露于大气环境下或含臭氧介质中,经过一定时间的连续曝露后,通过观察试样的外观变化和表面龟裂情况来进行评价。


橡胶老化试验结果评价方法


用龟裂出现时间(t)来表示,即及时记录试样表面龟裂刚出现的时间,结果取中值。用龟裂断裂时间来表示,即及时记录试样表面龟裂刚断裂的时间,结果取中值。


用龟裂变化的严重程度(即龟裂等级)来表示。龟裂程度以龟裂宽度和龟裂密度分别按表2和表3所列的等级进行评定,组合后作为结果(取中值)。


龟裂宽度等级划分为0级~4级,以试样的有效工作表面出现的最大裂口宽度来区分(可用读数放大镜测量),按表2进行评定。


龟裂密度等级划分为a级~c级,以试样的有效工作表面在每厘米(应力方向长度)内出现裂纹的平均条数(即密度)来区分(可用读数放大镜测量) ,按表3进行评定。


龟裂等级的评定以裂口宽度为主,以裂纹密度为辅,将宽度的等级和密度的等级两者组合起来表示试验结果。


橡胶老化试验标准


GB/T 11206-2009 橡胶老化试验 表面龟裂法


ASTM D 518:1999橡胶老化表面龟裂试验方法


GB/T 528硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定


GB/T 7762硫化橡胶或热塑性橡胶 耐臭氧龟裂 静态拉伸试验


ASTM D 4575 橡胶老化试验方法 参考的和可选的测定试验箱内臭氧浓度的试验方法