從汽車引擎艙的高溫油污,到戶外燈具的風(fēng)吹日曬;
從醫(yī)療器械的反復(fù)消毒,到家電門封的日常開合……
橡膠制品無處不在,卻也最易被忽視。
而隨著時(shí)間推移,橡膠會(huì)因熱、氧、臭氧、紫外線、應(yīng)力等多重因素作用,逐漸變硬、變脆、開裂——這一過程被稱為老化龜裂。
一旦發(fā)生,輕則密封失效、漏氣漏水,重則導(dǎo)致安全事故(如高壓管路爆裂、剎車系統(tǒng)失靈)。
橡膠耐老化龜裂測試,正是模擬這些嚴(yán)苛環(huán)境,提前驗(yàn)證橡膠材料在長期使用中的結(jié)構(gòu)完整性與功能可靠性。
今天,就帶你深入這項(xiàng)關(guān)乎安全與壽命的關(guān)鍵材料測試。
一、為什么橡膠特別容易老化?
橡膠是高分子聚合物,其長鏈結(jié)構(gòu)在環(huán)境應(yīng)力下極易發(fā)生:
-
氧化反應(yīng):氧氣攻擊雙鍵,導(dǎo)致鏈斷裂或交聯(lián);
-
臭氧攻擊:即使?jié)舛葍H0.01 ppm,也能在拉伸狀態(tài)下引發(fā)表面裂紋;
-
紫外線降解:陽光中的UV使分子鏈斷裂;
-
熱加速老化:溫度每升高10℃,老化速率翻倍(Arrhenius定律)。
致命組合:
“拉伸 + 臭氧” = 龜裂加速器——這是橡膠失效最常見的場景。
二、常見老化龜裂類型
| 老化類型 | 特征 | 主要誘因 |
|---|---|---|
| 熱氧老化 | 表面硬化、整體收縮、彈性喪失 | 高溫 + 氧氣(如引擎艙) |
| 臭氧龜裂 | 表面出現(xiàn)垂直于應(yīng)力方向的微裂紋 | 臭氧 + 拉伸(如皮帶、密封圈) |
| 光氧老化 | 表面粉化、褪色、脆化 | 紫外線 + 氧氣(如戶外線纜護(hù)套) |
| 疲勞龜裂 | 裂紋從應(yīng)力集中點(diǎn)萌生并擴(kuò)展 | 反復(fù)變形(如減震墊) |
三、橡膠耐老化測試怎么做?核心方法解析
1. 熱空氣老化測試(GB/T 3512 / ISO 188)
-
將試樣置于恒溫鼓風(fēng)老化箱中(如100℃×70h);
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測試前后對(duì)比:拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、硬度變化;
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判定標(biāo)準(zhǔn):性能保持率 ≥ 70%(行業(yè)常見要求)。
2. 臭氧老化測試(GB/T 7759.1 / ISO 1431-1)
-
在臭氧老化箱中,對(duì)橡膠試樣施加靜態(tài)或動(dòng)態(tài)拉伸(通常20%);
-
控制臭氧濃度(如50 pphm)、溫度(40℃);
-
觀察出現(xiàn)龜裂的時(shí)間(如≥96小時(shí)無裂)。
關(guān)鍵細(xì)節(jié):
動(dòng)態(tài)臭氧測試更嚴(yán)酷,模擬實(shí)際使用中的反復(fù)形變。
3. 紫外老化測試(QUV, ASTM G154)
-
使用UV-A 340燈管模擬陽光;
-
循環(huán):光照(60℃) + 冷凝(50℃);
-
評(píng)估:顏色變化、表面裂紋、力學(xué)性能衰減。
4. 綜合老化測試(如SAE J2236)
-
同時(shí)施加熱、氧、臭氧、濕度;
-
更貼近真實(shí)復(fù)雜環(huán)境(如汽車 under-hood)。
四、行業(yè)典型要求
| 行業(yè) | 標(biāo)準(zhǔn) | 要求示例 |
|---|---|---|
| 汽車 | SAE J200 / ISO 1817 | FKM在150℃×70h后硬度變化 ≤15 IRHD |
| 軌道交通 | EN 13303 | EPDM臭氧測試 100 pphm × 96h 無裂 |
| 家電 | IEC 60730 | 門封硅膠 UV老化 500h 無粉化 |
| 建筑密封 | ASTM C719 | 硅酮膠熱老化后粘接保持率 ≥75% |
結(jié)語:在時(shí)間面前,可靠是一種抵抗
橡膠不會(huì)說話,
但它默默承受著高溫、臭氧、紫外線的日復(fù)一日侵蝕。
而耐老化龜裂測試,
就是工程師替它經(jīng)歷的那場“時(shí)間加速實(shí)驗(yàn)”。
只為確?!?br/>當(dāng)用戶打開車門、擰緊水龍頭、啟動(dòng)設(shè)備時(shí),
那圈小小的橡膠,依然柔軟、密封、值得信賴。
真正的材料可靠,
不在于新出廠時(shí)的完美,
而在于歷經(jīng)歲月風(fēng)霜后,依然堅(jiān)守崗位。
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