1.范围
本标准规定了静密封橡胶制品的使用寿命的预测方法。
本标准适用于测定静密封橡胶制品在未变形和变形(径向压缩12%～25%轴向压缩15%～40%状态下),在与各种介质和空气接触时,保持工作能力的期限;也适用于仓库条件下贮存寿命的测定。
2.规范性引用文件
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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 1685 硫化橡胶或热塑性橡胶 在常温和高温下压缩应力松弛的测定
GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验
GB/T 7759 硫化橡胶、热塑性橡胶 常温、高温和低温下压缩永久变形测定
GB/T 15905 硫化橡胶湿热老化试验方法
3.原理
静密封橡胶制品在使用条件下,引起性能变化的主要因素是热、氧、机械应力和接触的油、水等介质。在一定的温度范围内,静密封橡胶制品的高温加速老化与使用条件下的老化机理是相同的。利用高温加速老化试验得到的数据,可外推计算使用温度下的使用寿命。
老化试验测试项目的选择,对于未变形橡胶制品可用拉断伸长率,对于变形的橡胶制品可用积累压缩永久变形或压缩应力松弛。
4.试样
4.1 测定拉断伸长率的试样应符合GB/T 528中对试样的要求。
4.2 测定压缩永久变形和压缩应力松弛的试样应符合GB/T 7759和GB/T 1685中对试样的要求.也可用实际产品作为试验样品,如O形橡胶密封圈或其片段、中Φ10mm×10mm圆柱试样。
5.试验仪器
5.1 热空气老化箱
热空气老化箱应符合GB/T 3512中的规定。
5.2 湿热试验箱
湿热试验箱应符合GB/T 15905中的规定。
5.3 拉力试验机
拉力试验机应符合GB/T 528中的规定。
5.4 压缩应力松弛仪
压缩应力松弛仪应符合GB/T 1685中的规定。
6.试验
6.1 试验条件
6.1.试验温湿度
6.1.1.1 老化试验温度推荐为5个,至少应不少于4个,相邻温度间隔不少于10℃。
6.1.1.2 试验温度的上限因生胶、硫化体系不同而异。一般可参照下列数据:天然和氯丁橡胶为90℃;丁腈、丁苯、丁基和顺丁橡胶为110℃;乙丙橡胶为130℃;氟橡胶为200℃。试验时间允许的情况下,降低试验温度,可提高预测的准确度。
6.1.1.3 为了恰当地选择试验温度的上限,可作必要的探索试验。
6.1.1.4 易水解橡胶材料的湿热老化试验湿度应与静密封橡胶制品使用条件下的相对湿度一致。
6.1.2 试验时间
6.1.2.1 试验终止的时间因试验温度的不同而不同,对于5个温度中的3个较高温度的试验,试验终止时性能变化应达到临界值;对于较低温度的试验,试验终止时,压缩永久变形不得低于50%,应力松弛和伸长率不得高于初始值的50%。
6.1.2.2 每个试验温度下测试数据不应少于10个。每个测试点的时间间隔可根据性能变化的情况而定,一般是前期间隔短,后期间隔长。
6.1.2.3 每个试验温度的第一个测试点,其性能变化对于压缩永久变形不高于20%对于应力松弛不低于初始值的80%,对于伸长率不低于初始值的90%。
6.1.3 压缩率
对于测试项目为压缩永久变形的老化试验,试验的压缩率应与静密封橡胶制品使用工况下的压缩率一致。
6.2 试验步骤
6.2.1 按照GB/T 3512,在热空气老化箱中进行加速老化试验。对于易水解橡胶材料,按照GB/T 15905,在湿热老化箱中进行加速老化试验。
6.2.2 压缩应力松弛的测定按照GB/T 1685进行。上好夹具,在标准实验室环境下停放3d后,测定的应力值为初始应力。老化后的应力是在夹具从老化箱中取出,在标准实验室环境下停放3h后测定其应力。每次测定后,将夹具放入老化箱,进行下个周期的老化。
6.2.3 压缩永久变形测定按照GB/T 7759进行。上好夹具,在标准实验室环境下停放3d然后打开夹具,再停放1d后测定高度为初始高度。老化后试样的高度为从老化箱中取出夹具并去掉负荷,在标准实验室条件下停放1d后测定其高度。每次测定后,把试样重新放入夹具并送回老化箱中进行下个周期的老化。
6.2.4 拉断伸长率测定按照GB/T 528进行。老化前的拉断伸长率取10次测量的平均值,老化后的拉断伸长率取5次测量的平均值。
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