更新時間:2026-05-11
瀏覽次數:83
一、前言:
橡膠材料在高溫有氧環境中,易發生熱氧老化反應,導致分子鏈斷裂,出現變硬、變脆、變軟、開裂等現象,直接影響制品使用壽命與可靠性。為科學評估硫化橡膠與熱塑性橡膠的耐熱氧老化性能,熱老化試驗箱通過換氣熱老化試驗箱模擬高溫通風環境,測定橡膠老化前后拉伸強度、斷裂伸長率、硬度等性能變化,適用于各類硫化橡膠及熱塑性橡膠的常壓熱空氣加速老化測試。
二、測試原理:
試樣在規定溫度與換氣速率的熱老化試驗箱內,于常壓空氣中暴露設定時長,高溫與氧氣共同作用引發橡膠熱氧老化。老化后在標準環境下調節,對比試樣老化前后的物理力學性能(拉伸強度、斷裂伸長率、硬度等),計算性能變化率,以此評定橡膠的熱氧老化穩定性。
三、試驗設備與材料:
熱老化試驗箱
溫度范圍:室溫~200℃,控溫精度 ±1℃(≤100℃)、±2℃(101~200℃),溫度均勻性 ±2℃。
換氣速率:3~10 次 / 小時可調,方法 A 為自然通風,方法 B 為強制風扇通風。
箱內材質:無銅及銅合金部件,避免催化橡膠老化。
試樣放置:間距≥10mm,距箱壁≥50mm,總體積≤箱內容積 10%。
輔助設備
拉力試驗機(精度 ±1%)、硬度計(邵爾 A)、標準刀具、恒溫恒濕調節箱。
試樣要求
形狀:標準啞鈴形試樣(厚度 2mm±0.2mm)或片狀試樣。
數量:每組老化前、后各 5 個,平行試樣 3 組。
狀態調節:老化前在 23℃±2℃、相對濕度 50%±5% 環境中調節 24 小時。
四、測試流程:
4.1試驗前準備
按標準制備試樣,標記編號,檢測外觀無裂紋、氣泡、雜質缺陷。
測定老化前性能:測試拉伸強度(TS?)、斷裂伸長率(EB?)、邵爾 A 硬度(H?),每組取平均值。
校準熱老化試驗箱溫度、換氣速率,預熱至設定溫度并穩定 30 分鐘。
4.2老化試驗
將調節好的試樣平放入箱內,互不重疊、無應力暴露,關閉箱門。
設定試驗條件(常用:溫度 100℃/120℃/150℃,時長 24h/48h/72h/168h,換氣 5 次 / 小時)。
啟動設備,計時開始,期間保持溫度、換氣速率穩定。
到達設定時長后,立即取出試樣,在標準環境中調節 24 小時(不少于 16 小時)。
4.3老化后性能測試
檢查試樣外觀:記錄有無龜裂、發粘、變硬、變色等現象。
測試老化后性能:拉伸強度(TS?)、斷裂伸長率(EB?)、硬度(H?),每組取平均值。
四、測試數據記錄示例:
試樣編號 | 老化前拉伸強度(MPa) | 老化前斷裂伸長率(%) | 老化前硬度(邵爾 A) | 老化后拉伸強度(MPa) | 老化后斷裂伸長率(%) | 老化后硬度(邵爾 A) | 拉伸強度變化率(%) | 斷裂伸長率變化率(%) | 硬度變化(度) |
1 | 18.5 | 380 | 70 | 15.2 | 265 | 78 | -17.8 | -30.3 | +8 |
2 | 18.2 | 375 | 69 | 14.9 | 258 | 77 | -18.1 | -31.2 | +8 |
3 | 18.6 | 382 | 70 | 15.3 | 268 | 78 | -17.7 | -29.8 | +8 |
4 | 18.3 | 378 | 69 | 15.0 | 262 | 77 | -18.0 | -30.7 | +8 |
5 | 18.4 | 376 | 70 | 15.1 | 260 | 78 | -17.9 | -30.9 | +8 |
平均值 | 18.4 | 378.2 | 69.8 | 15.1 | 262.6 | 77.6 | -17.9 | -30.6 | +7.8 |
