第四节 橡胶的人工气候老化试验

橡胶试样置于人工模拟和强化自然气候的环境中，以加速橡胶的老化，通过检测试样性能的变化评价橡胶近似于耐自然气候老化性能。     

第十章 橡胶贮存期或性能变化的预测——第一节 橡胶寿命的测定方法

用实际自然贮存的方法确定贮存期,优点是简单易行,数据可靠。但是要经历很长的时间,不能满足筛选配方和鉴定材料、新产品的需要。因此,T·W·Dakin先后在1984年和1960年提出了通过热老化试验快速推导贮存期的方法。由此以来,随着新的测定方法的出现和研究工作的不断深入,橡胶的热氧老化试验及寿命的预测方法日渐成熟,概括起来有几种方法。     

橡胶老化试验

老化是橡胶性能受损的主要原因之一。由于产品的配方和使用条件各异，老化历程快慢不一，所以，需要通过老化试验来测定和评价，以评定橡胶老化的程度及其对性能的影响。老化试验就是在外部条件下，经过一定时间后，考核橡胶性能前后变化（一般是性能下降或劣化）化的试验方法及所用的测试手段。常用的橡胶老化试验方法和有关装置如下。     

第十节 橡胶耐液体介质老化试验

橡胶经油类及其他液体的浸泡，体积、重量，物理机械性能等都会发生变化。通过测定浸泡前后性能的变化，可以了解与评价橡胶耐油类等液体的老化性能。     

橡胶的老化与寿命估算（续）——第九章 橡胶的老化试验及老化变质程度的测定——第一节 橡胶的热老化试验

橡胶的老化,影响因素较多,并且复杂。如热能、光能、辐射能和机械能等能量因素;氧、臭氧、变价金属和水分等物质因素。这些能量因素、物质因素,多数同时存在,共同促使橡胶等高分子材料的老化变质,破坏网络结构。为了使橡胶产品更好地应用于实际,了解与掌握老化规律,进行老化试验,测定老化变质的程度,是橡胶物理测试的重要工作,也是橡胶加工工艺研究的重要内容。通过橡胶老化试验,可以测定在一定状况下橡胶老化变质的相关数据,掌握橡胶的使用条件。橡胶的老化试验范围很宽,经归纳主要有：热老化试验、臭氧老化试验、大气老化试验、自然贮存老化试验、人工气候老化试验、龟裂裂口试验、湿热老化试验、液体介质老化试验等。下面就简述这些老化试验。     

第三节 橡胶的大气老化试验及其性能变化的测定

橡胶的大气老化试验就是将橡胶试样置于室外大气环境下曝露，经受日光、高温、水分、氧、臭氧及大气其他因素的综合作用，观测试样性能的变化，从而评价橡胶的耐候性。     

第二节 橡胶耐臭氧老化试验

橡胶耐臭氧老化试验的两种情况：一是静态拉伸,二是动态拉伸;这两种试验结果均能评价橡胶耐臭氧老化性能。     

第十二节 光-臭氧老化试验

光-臭氧老化试验，是光和臭氧两个主要因素联合作用的老化试验。比臭氧老化试验具有更好的模拟性。电线电缆、轮胎、胶管、胶带、橡胶水坝、轨枕垫和屋顶防水胶等许多橡胶制品，均在户外使用，直接受到光、臭氧的作用。故它更接近于橡胶制品实际使用时的条件，能较确切地反映出受应力橡胶在大气条件下的老化性能。     

第七节 橡胶老化表面龟裂试验

橡胶试样在静态拉伸或弯曲状态下,置于含臭氧介质或大气环境中进行老化试验时,表面会因臭氧等的作用而发生龟裂。裂纹的方向基本上是与试样受力的方向互相垂直的。观测试样表面龟裂的变化,可以相对地评价橡胶的耐老化程度。     

第五节 橡胶在玻璃下耐阳光老化试验

太阳光是引起橡胶老化的主要因素之一。将橡胶置于户外透明的玻璃罩下，避开风、雨等因素的直接作用，只受透过玻璃的阳光照射，橡胶发生老化。检测试样的玻璃下受阳光照射后性能变化和接受到的阳光辐射量，从而评价橡胶的耐阳光老化性能。     

第四节 橡胶产品贮存寿命的预测实例

1 丁腈橡胶密封垫寿命的测定 用丁腈-26橡胶制备的固定连接用的密封垫片,根据试样压缩永久变形变化,计算它在标准仓库温度下（298°K）,临界值Y0=0．3时的贮存期。     

第十一节 吸氧老化试验

橡胶在氧化过程中氧的消耗（或称氧的吸收）程度是时间的函数,呈现出自动催化反应的“S”型曲线特征。据此,通过吸氧老化试验,可以测量试样在密闭吸氧仪器中的吸氧诱导期和吸氧速率,从而评价橡胶热氧老化性质。     

几种塑料材料的老化试验研究

考察和分析了6种塑料材料在我国西部自然环境条件下的老化性能和规律,分析和比较了6种塑料材料在拉萨和敦煌两种不同气候条件下的老化性能;并根据不同的试验标准进行了两种人工气候老化试验,比较了这两种方法与自然气候暴露试验结果的相关性。结果表明,不适当的人工气候老化试验方法有可能导致材料失效机理的失真,因此选用材料时必须慎重。     

国外航空橡胶制件贮存寿命控制的研究进展

橡胶材料受到温度、湿度、辐照、氧化等外部因素的影响,容易发生老化,进而影响相关航空橡胶制件的设计使用性能。本文从国外军用橡胶制件贮存寿命相关研究和标准规范方面进行综述,主要讨论了美军对于航空橡胶制件贮存寿命控制的发展历程,并对国外航空橡胶制件贮存寿命管理中橡胶制件贮存技术条件和橡胶制件贮存寿命期控制进行了梳理和分析,为国内航空橡胶制件贮存寿命控制研究提供参考。     

第九节 橡胶抗裂口增长的测定

试验仪器，试样和试验温度同第七节。 试验步骤：按要求调整好夹持器的距离，将试样放在垫有硬质板的操作台上，切口工具（见图63）放在试样沟槽的中心，刀口平行于沟槽的纵轴，并与试样表面垂直。必须一次穿透试样完成切口，切口时，可用水润滑切口。     

硅橡胶密封圈自然贮存条件下的老化机理研究

通过自然贮存老化试验,研究了硅橡胶密封圈的老化性能。对自然贮存17年和未老化的硅橡胶密封圈进行拉伸疲劳试验,并且使用衰减全反射红外光谱分析其老化机理。实验结果表明,随着应变幅值的增加,两种材料的疲劳寿命均呈显著降低的趋势,未老化的硅橡胶密封圈疲劳寿命比自然贮存17年的硅橡胶密封圈长。同时随着应变幅值的增加,两种材料疲劳寿命的差异逐渐减小。红外光谱测试结果表明,Si-C的伸缩振动峰、橡胶分子链中甲基和亚甲基对称和不对称伸缩振动强度降低,Si-O-Si的伸缩振动峰、O-H的伸缩振动峰、C-OH面内弯曲振动峰、C-O-C对称伸缩振动峰强度增加,说明硅橡胶密封圈在空气作用下发生缓慢的氧化作用,Si-C、C-H键断裂,产生Si-O和C-O键,从而导致其力学性能降低。     

第十四节 橡胶老化性能的测定（拉伸应力松驰试验）

橡胶试样在应变状态下，其应力随时间的变化是物理和化学作用的结果。当薄橡胶试样在高温下较长时间暴露于含氧气氛中时，以化学过程为主。因此，在这种条件下，经过一段时间的暴露老化，可以通过拉伸变形的薄橡胶试样的应力变化，来测定橡胶的老化性能。     

第五节 橡胶寿命或老化性能测定中几个问题

橡胶寿命（或贮存期）及老化性能的测定方法，国内外的研究者从理论上、实践上，作了大量的工作，提出了不少方法，也解决了许多困难，使贮存期的测定达到了当前的水平。橡胶寿命与老化性能的变化均与温度、时间相关，其计算方程如下：     

第二节 橡胶寿命估算方法的理论基础

采用加速老化试验预测橡胶的理论基础是时温等效原理和扩散限制氧化（DLO）模型。橡胶的热老化通常包含着氧化、热解和水解等化学反应,是一个非常复杂的过程,在几种同时或先后发生的化学或物理变化中,只能有一个反应是主要的,它决定老化的速度,并异致在保存和使用中橡胶物理机械性能的劣化。由化学反应动力学理论可知,老化性能P的变化与老化时间t和老化温度T之间必有内在联系。利用烘箱加速老化外推,可预测性能变化或橡胶寿命。根据对P、t和丁三者关系的不同处理方法,便产生不同的计算方法。     

第三节 橡胶寿命预测的试验步骤

橡胶密封件或其他类型的橡胶制品,以及橡胶试样,测定保存期（或寿命）的基本步骤如下：（a）分析橡胶制品或试样的使用情况、工作环境,确定与试样工作性能有关的特性指标;（b）了解与确定保存与使用时引起试样老化变质的因素,制定加速老化的试验条件,使其尽量重现保存或使用时的状态;（c）进行试验,获取特性指标的加速老化试验数据;（d）通过模拟实验,选定特性指标的临界值;（e）用外推方法计算橡胶样品的保存期或寿命。