老化是橡膠性能受損的主要原因之一。由于產(chǎn)品的配方和使用條件各異,老化歷程快慢不一,所以,需要通過(guò)老化試驗來(lái)測定和評價(jià),以評定橡膠老化的程度及其對性能的影響。老化試驗就是在外部條件下,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,考核橡膠性能前后變化(一般是性能下降或劣化)化的試驗方法及所用的測試手段。常用的橡膠老化試驗方法如下。
自然老化試驗
橡膠試片在拉伸狀態(tài)下,放置在室外自然環(huán)境中,經(jīng)長(cháng)時(shí)間日曬雨淋后,觀(guān)察、測定和比較前后的性能變化。這種方法雖逼真度高,對實(shí)際狀況的模擬性強,但往往費時(shí)太長(cháng),一般作為輔助參考是合適的,但要在短時(shí)間內完成測試,得出結論是不可能的。
加速老化試驗
在較短時(shí)間內得到老化試驗數據,有必要采用加速型的老化試驗,即強化試驗條件,加快老化進(jìn)程,大幅度縮短測試周期,較快地獲得測試結果一老化數據。
這類(lèi)試驗項目有:
1.烘箱加熱老化試驗 簡(jiǎn)稱(chēng)熱老化試驗,是目前應用廣的方法。所用的測試設備是加熱烘箱。加熱溫度(常用為70和100)和時(shí)間(常用為72、144h)可以設定。試片懸掛在箱內的回轉片架上。試驗結束后,取出試片,測定其性能,并與老化前數據進(jìn)行對比,計算老化系數,衡量其減損程度。例如,某膠料熱老化前的拉伸強度為20MPa,熱老化后降為12 MPa,則老化系數為0.6.
2.天候老化試驗模擬在室外使用時(shí)的環(huán)境條件,對試樣進(jìn)行箱內的加速老化試驗。試驗裝置能再現實(shí)際使用中遇到的氣候條件,如光曬(以燈光照射代替)、雨淋(以噴水代替)所以,在仿真、模擬條件下的加速老化試驗光源采用紫外光或碳弧燈。試驗時(shí)間可在10—1000 h內調節。試驗結束后除進(jìn)行物理性能測定外,還需觀(guān)察其表面龜裂狀況。
3.臭氧老化試驗用來(lái)考察臭氧對橡膠的損害程度。試驗裝置是密閉的臭氧老化箱。內有臭氧發(fā)生器,通過(guò)水銀燈產(chǎn)生一定濃度的臭氧。試片試驗時(shí)接受一定的的拉伸變形。經(jīng)一定時(shí)間后觀(guān)察試樣表面裂紋深度,判斷膠料的抗臭氧水平。
4.氧老化試驗試片被置于金屬彈形密閉容器中,充入氧氣,并在加熱、加壓下試驗。溫度一般加熱到70度。氧氣壓力保持在0.6—0.7MPa,持續時(shí)間在24、48、72 h中任擇。到規定時(shí)間后,在室溫下停放16—96 h后,再比較試驗前后的性能變化。