硅橡胶老化性能研究及寿命预测

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硅橡胶密封件随弹贮存老化分析及寿命预估

ＡｎｌｓｓａｅｉｔｏｏａｙｉｎｄＰｒｄｃｉｎｆＯｎ－ｉｓｌｔｒｇｆｆｍｓｉｅＳｏａｅＬｉｅｏＳｌｃｎｅｒｂｒＳａｉｇＭａｅｉｌｉｉ０ — ｕｂｅｅｌｎｔｒａ
・
１・６
装
备
环
境
Ｔ
程
仪器设备用的隔热垫、密封垫等；）２用于密封的Ｏ型
密封件。
２Ｏ型密封圈硅橡胶材料加速存试验方法。）拉伸试样，一部分直接作为硬度试样。试样分别另置于９，０，１，２０１０１０１０ｏＣ的高温环境试验箱中，过经
橡胶密封材料可继续贮存使用的寿命预估值，为该型导弹寿命预估提供了重要理论依据。关键词：硅橡胶；老化；贮存寿命
中图分类号：Ｇ６．２Ｔ７０６２文献标识码：Ａ文章编号：１７ —９４（０１０ —０１ — ４６２２２２１）６０５０
摘要：通过对某随弹贮存８ａ的硅橡胶密封材料进行外观检查、常规物理性能检测、定压缩永久变形恒测试及加速贮存试验，获得了橡胶材料的各项物理性能，用压缩永久变形临界值作为判据得到了２下硅５℃
十年，在贮存过程中往往采用更换密封件等措施进
行延寿，如果能对密封件性能及寿命进行深入分析，延长导弹分解周期，则有利于装备性能及战斗力
的保持。
收稿日期：０１ — ８２１— ００１

橡胶材料加速老化试验与寿命预测方法研究进展

橡胶材料加速老化试验与寿命预测方法研究进展作者：张昱旻来源：《科学与财富》2018年第31期摘要：橡胶材料作为一种高分子材料，通病是易老化，在使用及贮存过程中，其性能会随着时间的增加而逐渐下降，甚至丧失使用性能。

自从20世纪60年代报道了橡胶制品在使用过程中因老化现象而造成了巨大的经济损失后，人们广泛开展了自然老化和加速老化方法研究。

自然条件下橡胶的老化通常需要几年的时间，因此利用加速老化方法以进行橡胶材料的老化性能研究成为一种切实可行的办法。

关键词：橡胶材料；加速老化试验；寿命预测方法；橡胶作为高分子三大合成材料之一，通病是易于老化，在使用及贮存过程中，其性能会随着时间的增加而逐渐下降，甚至丧失使用性能，因此橡胶件是影响装备贮存寿命的薄弱环节。

一、橡胶材料加速老化试验1.橡胶材料加速老化试验方法。

在加速老化试验方法研究方面，人们最为常用的是烘箱加速老化试验、湿热老化试验方法。

曾有人设想利用反应机理和分子结构参数模拟橡胶的贮存和使用条件，直接将计算机作为一个“老化箱”进行老化试验，目前这种方法还存在困难。

1）热空气加速老化试验：橡胶材料在贮存条件下主要是热氧老化，其作用机制是热的作用将加速橡胶材料交联、降解等化学变化，宏观表现出物理机械性能的改变，某些性能与老化时间呈单一变化，如：扯断伸长率、应力松弛系数、压缩永久变形率等。

2）湿热老化试验：湿度会使橡胶试样膨胀，分子链间的空隙增大，暴露出较多的分子弱键，增加分子链的应力；使橡胶中的配合剂易扩散损失，促进含卤素链释放卤化氢；使变价金属起催化活化作用；使含酯、醚、酰胺基团的链发生水解反应；加速臭氧氧化的作用。

2.贮存环境对橡胶老化的影响。

1）温度的影响：橡胶属于高度交联的无定形聚合物，使用环境应保证其处于高弹状态，使用温度须高于玻璃化温度、低于粘流温度及分解温度。

温度升高，高分子链的运动加剧，一旦超过化学键的离解能，就会引起高分子链的热降解或基团脱落，从而使材料的物理性能发生显著改变。

橡胶材料老化机理与寿命预测研究

橡胶材料老化机理与寿命预测研究橡胶材料是我们日常生活中广泛应用的材料，如轮胎、密封制品、管道等等，但是随着时间的推移，橡胶材料会出现老化现象，导致其性能下降，失去原有的功能。

了解橡胶材料老化机理和寿命预测研究对于橡胶材料的使用和生产具有重要意义。

一、橡胶材料老化机理橡胶材料在使用过程中会遭受各种外界因素的影响，导致其材料性能发生变化，出现老化现象。

橡胶材料老化机理可以从以下几个方面进行分析。

1. 氧化老化氧化是导致橡胶老化的主要因素之一。

在空气中含氧量高的环境中，橡胶材料很容易出现氧化现象。

氧化过程中，橡胶分子的长链高分子结构会断裂，并形成一些小分子氧化产物。

2. 光老化使用橡胶材料的环境中可能会有紫外线、紫外线辐射等光源，这些光源能穿透橡胶材料并与其分子发生相互作用。

这些相互作用会导致橡胶材料的分子链结构断裂，从而形成一些小分子氧化产物。

3. 热老化常温下，橡胶材料的长链高分子结构相对稳定，但是当橡胶材料受热作用时，其分子结构会发生变化。

热老化的原因在于分子对热的敏感性，高温会引起橡胶分子的活化，从而使得其细胞结构发生变化。

4. 化学老化在使用橡胶材料过程中，橡胶材料会遭受各种化学因素的影响。

这些化学因素可能是有害物质、油性物质、水、酸、碱等，导致橡胶分子链变化并产生氧化物。

二、橡胶材料寿命预测研究针对橡胶材料的老化现象，科研工作者通过研究橡胶材料寿命预测，找出了一些影响橡胶材料寿命的因素。

1. 贮存条件橡胶材料贮存条件越好，其寿命相对越长。

橡胶材料的贮存温度和湿度对其寿命有很大的影响。

一般而言，橡胶材料要存储在干燥、避光、低温、低湿的环境中。

2. 使用环境橡胶材料在不同的使用环境下有不同的寿命。

在各种外部因素影响下，橡胶材料的寿命也会受到影响。

例如，橡胶管道在被暴露在紫外线和氧化剂等环境中，寿命会比暴露在其他环境下的橡胶管道寿命要短。

3. 橡胶材料类型不同类型的橡胶材料具有不同的寿命。

例如，氟橡胶的耐化学质量很高，该材料能够抵抗多数化学药品的腐蚀，寿命较长。

橡胶材料加速老化试验与寿命预测方法研究进展

橡胶材料加速老化试验与寿命预测方法研究进展摘要：橡胶材料作为一种高分子材料，通病是易老化，在使用及贮存过程中，其性能会随着时间的增加而逐渐下降，甚至丧失使用性能。

自从20世纪60年代报道了橡胶制品在使用过程中因老化现象而造成了巨大的经济损失后，人们广泛开展了自然老化和加速老化方法研究。

自然条件下橡胶的老化通常需要几年的时间，因此利用加速老化方法以进行橡胶材料的老化性能研究成为一种切实可行的办法。

一、橡胶材料加速老化试验1.橡胶材料加速老化试验方法。

在加速老化试验方法研究方面，人们最为常用的是烘箱加速老化试验、湿热老化试验方法。

曾有人设想利用反应机理和分子结构参数模拟橡胶的贮存和使用条件，直接将计算机作为一个“老化箱”进行老化试验，目前这种方法还存在困难。

2.贮存环境对橡胶老化的影响。

1）温度的影响：橡胶属于高度交联的无定形聚合物，使用环境应保证其处于高弹状态，使用温度须高于玻璃化温度、低于粘流温度及分解温度。

温度升高，高分子链的运动加剧，一旦超过化学键的离解能，就会引起高分子链的热降解或基团脱落，从而使材料的物理性能发生显著改变。

因此，温度是贮存试验的主要条件和影响因素之一，它对橡胶的老化有很大影响。

橡胶寿命预测研究方法

符合下面的公式：f (P) B exp( Kt )
[3]李咏今.现行橡胶及其制品贮存期快速测定方法的可靠性研究[J].
lgt-lgt = b( 1 - 1 ) TT
橡胶工业，l994，41(5)：289-296． (2) [4]茆诗松，王玲玲.加速寿命试验[M]．北京：科学出版社，2000．
式中：t-时间；T-温度；B=U/R；U-活化能；R-常数
基团在链上的分布）、物理结构（结晶性、玻璃化温度及卷曲程度）；选择合适的方法是很重要的。现在的寿命预测方法，有两个比较重
加工后橡胶中产生的新弱点（高分子链断裂及氧化等）；添加剂如抗要的理想性假设，一是，橡胶制品发生的老化主要以热氧老化为主，
氧剂、增塑剂、交联剂及有机溶剂等对材料的影响。第二、橡胶老化其它的因素忽略不计，二是，橡胶制品所处的环境是理想的，温度、
比较差。
[2]Wise J，Gillen K T．An ultrasensitive technique for testing Arrhe－
2.3 线性关系法[7]
nius extrapolation assumption for thermally aged elas -tomers EJ3．
Dakin 认为电器绝缘有机材料的寿命和温度之间是线性关系， Polymer Degradation and Stability，1995，49：403-418.
数学模型法就是利用不同的理论建立不同的数学模型，然后用
的橡胶将极大的损失其作为优点的弹性、强度等性能。因此了解橡实验数据来计算寿命的方法，目前大多数的数学模型法还不成熟，
胶的老化机理，确定橡胶制品的大概使用年限和储存时间，对于保没有应用于实际工作中。近年来，由于计算机的迅猛发展，基于 BP

浅析复合绝缘子硅橡胶材料老化特性

浅析复合绝缘子硅橡胶材料老化特性摘要：作为高压瓷质绝缘子的更新换代产品，硅橡胶复合绝缘子有着耐寒耐热、防水性、电性能好和质量轻等优点，但是硅橡胶复合绝缘子随着工作的时间不断的增加，会出现老化的问题。

它的一些原来优点也会出现较大幅度的变化，其中会出现耐污闪性能力下降、绝缘可靠性和表面憎水性也会降低，这样会对电网的安全产生较大的影响，因此对复合绝缘子的老化特性进行研究有着重要的意义。

关键词：复合绝缘子；老化；憎水性；泄漏电流1前言复合绝缘子作为现代高压线路中的一个重要的组成部分，是替代瓷质绝缘子的优良元件，它可以在一定程度上提高污闪电压，并能极大的缩短线路运行维护时间和停电时间，在供电方面也保持着较大的可靠性。

硅橡胶复合绝缘子主要有着耐污性能优异、清扫维护工作量少、质量轻和弹性好不易碎等特点，这也是硅橡胶复合绝缘子能够成为新一代更换产品的条件。

不过这些优良的特性会随着使用的年限增加而不再成为突出的条件，反而成为威胁电网安全的不良因素，因此研究绝缘子老化问题成为行业中的一大重点。

文章主要通过规程DL/T864—2004复合绝缘子电晕老化试验来对老化特性进行相关分析研究。

2电晕老化实验测试实验所用的试验材料是一种硅橡胶复合绝缘子切片，选取合适的尺寸，并进行电晕老化实验处理。

电晕老化装置中利用的是针板放电原理，紧密均匀排列的钢针作为高压电极，铝板作为地极。

当在装置中通入负极性直流电压，装置会产生相对均匀的电晕放电。

实验对环境有着特殊的要求，需要在密闭的有机玻璃装置进行，相配套的还要可调温度和湿度的显示仪器。

新型硅橡胶复合绝缘子切片进行电晕放电实验的相关参数设定如下表1，实验共分为3组，为了避免实验出现偶然性，提高实验的精准度，每一组有10个实验切片，以一天为一个老化周期，并且每隔一个周期进行特性分析。

2.1憎水性测量利用静态接触角法来进行憎水性实验测试，测量时需要接触角测试仪，并且在利用计算机和数码相机进行数据采集和分析。

硅橡胶老化性能的研究进展

渐扩大的裂缝中，并与尚未受到损害的硅橡胶分
子链反应，进一步破坏交联键和交联网络。硅橡
胶的电晕老化是一个电、化学反应共同作用的结果，而与热效应无关。Ｋｕｉｉ．Ｙｋｈｒ人探讨了电晕放电对硅橡胶ｏ等的老化作用及填料种类、含量对硅橡胶老化特性
第１期
王韵然等．硅橡胶老化性能的研究进展
当碱存在下，也可能存在以下反应：
一ｓＨ一 —。一氐５一ｃ３＜Ｃ＼／＋
一
颜熹琳等人发现，在相同压缩载荷下，硅橡胶泡沫的泡孔结构破坏的严重程度随着老化温度的上升或老化时间的增加而加剧，这直接导致硅橡胶泡沫材料老化后压缩永久变形量增大；同
关键词：硅橡胶，耐热稳定性，臭氧老化中图分类号：Ｔ３３９Ｑ３．３文献标识码：Ａ文章编号：１０４６（０１０ — ０８— ４０９— ３９２１）１０５０
硅橡胶是由环状聚硅氧烷开环聚合而成的弹性体，其分子主链由键能较高（５．Ｊｍｏ）４９８ｋ／１的硅氧键（ｉ０）组成、侧基为有机基团。这ｓ一
的影响。通过测量电晕放电过程中的臭氧浓度及
时，ＤＡ图谱表明，高温老化会使硅橡胶泡沫Ｍ
材料的损耗峰降低，且玻璃化转变温度会向高温区域移动。张凯则采用加速老化试验方法对硅橡胶泡沫材料的热氧老化性能进行了研究，发现在应力存在下，材料的老化性能变化主要来源于２方面，一是硅橡胶材料自身的老化过程；二是硅橡胶泡沫材料内部泡孔的变化。在热氧老化过程中，随着老化温度和老化时问的增加，硅橡

实验室烘箱加速老化下硅橡胶的存储寿命预测

２数据处理
橡胶材料在实际的存储和使用过程中，性能变化指标Ｐ与老化时间ｔ之间往往服从如下关系式：
Ｐ：Ａｅ－ｋｌｔ￣，（１）
关系，并对关系式进行外推，得到常温材料存储时的
性能变化速率常数，最终获得硅橡胶材料在室温贮
硅橡胶是一类以Ｓｉ — Ｏ键为主链、烷基或乙烯
基为侧链的线性聚合物，这种既有有机基团、又含无
实验室主要是以人工加速老化研究为主。大量的对比研究分析表明，一定程度上，人工烘箱加速老化与材料自然老化的机理基本一致一。现阶段对于橡胶材料老化寿命的预测主要是在高温下建立材料性能变化与温度的函数关系之后，对寿命方程进行外
（Ｃ）不同老化时间硅橡胶的回
弹性
Ｆｉｇ．１Ｄｙｎａｍｉｃｓｇｒａｐｈｏｆｓｉｌｉｃｏｎｅｒｕｂｂｅｒｉｎｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｏｘｉｄａｔｉｖｅａｇｉｎｇ
橡胶的力学性能随老化时间的变化情况，并采用数理统计方法对硅橡胶性能变化较为显著的拉伸强度保
基金项目：国防军工环境试验与观测重点项目（Ｈ０９２０１２Ｃ００２）
２
王荣华等
实验室烘箱加速老化下硅橡胶的存储寿命预测庆四达试验设备有限公司生产），控温精度： ± ０．１ｏＣ；试验方法按照国标ＧＢ／Ｔ３５１２—２００１ｌｏＪ

硅橡胶老化性能研究及寿命预测

０２４９６１２０３１２
５
５
５５
７２０４．５６３．５２．１
４．９４．８４．９４．５９ｌ２４．ｇｌ３１．９
４．８６４．７９４．３３．２ｌ０８０４．２２．７
４．８１４．７４４．１２．８１３２０４．Ｏ３２．２
间的函数：
‘
Ｆ（Ｐ）：Ｋｔ
（１）
式中，Ｐ一力学性能；Ｋ一速率常数；老化时间。
当Ｐ已确定，例如临界值拉伸强度和断裂伸长
率保持率５０％，则达到临界值的时间ｔ是的函数：
２．２．２热老化推算寿命１）临界值的选择试验中选择性能下降到初始值的５０％时为临界
烘箱中进行热老化实验，实验过程中保持样片间通风
良好并受热均匀。
１．４．２拉伸性能测试
’
从样条放入烘箱开始计算，分别在２４、９６、
１２０１３１２４０８５７６７２０９１２１０８０１３２０
橡胶的实际使用环境比试验条件更为复杂，老化过程不仅仅与温度有关，所以为保险起见，要选取一定的安全系数，通常选择２＿４。２．２以拉伸强度为指标推算硅橡胶寿命２．２．１拉伸强度热老化实验结果
中图分类号：ＴＱ３２０．７７
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００５—５７７０（２０１５）０８－００６１—０４
ＴｈｅＡｇｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄＬｉｆｅＦｏｒｅｃａｓｔｏｆｔｈｅＳｉｌｉｃｏｎｅＲｕｂｂｅｒＺＨＥＮＧＹｏｕ－ｊｉｎｇ，ＨＵＡＮＧＺｈｅｎｇ—ａｎ，ＬＩＵＬｉ—ｒｏｎｇ

硅橡胶50摄氏度的老化时间

硅橡胶50摄氏度的老化时间全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：硅橡胶是一种常用的弹性材料，具有良好的耐热性、耐寒性和耐候性，在各个领域都有广泛的应用。

即使是如此优秀的材料，也难免会受到老化的影响。

在不同的温度下，硅橡胶的老化速度也会有所不同，今天我们就来探讨一下硅橡胶在50摄氏度下的老化时间。

我们要了解硅橡胶的老化是如何发生的。

硅橡胶的主要成分是聚二甲基硅氧烷，这种材料在长时间的高温环境中会发生氧化反应，导致分子链的断裂和交联结构的破坏，从而降低材料的弹性和耐磨性。

硅橡胶在一定温度下的老化时间可以被用来评估其使用寿命和性能稳定性。

实验表明，硅橡胶在50摄氏度下的老化时间通常在数十至数百小时之间，具体取决于材料的成分和生产工艺。

一般来说，硅橡胶的老化时间随着温度的升高而缩短，因此在高温下使用的硅橡胶产品会比在常温下使用的产品更容易出现老化问题。

而硅橡胶的老化时间还受到环境因素、氧气浓度、光照等多种因素的影响，因此在实际应用中需要根据具体情况进行评估和调整。

为了延长硅橡胶的使用寿命，我们可以采取一些措施来减缓其老化速度。

选择合适的硅橡胶材料，确保其质量和成分符合要求；避免长时间暴露在高温环境下，尽量减少硅橡胶产品的使用温度；定期进行维护和保养，及时更换老化严重的硅橡胶部件；适当的存储条件也非常重要，要避免受潮、受热或受到紫外线照射。

硅橡胶在50摄氏度下的老化时间是一个重要的参考指标，对于保障产品的质量和稳定性至关重要。

通过科学的评估和有效的管理，可以有效延长硅橡胶产品的使用寿命，提高其性能和可靠性，为各行各业的应用提供更好的支持和保障。

希望这篇文章能帮助大家更好地了解硅橡胶的老化特性，为硅橡胶产品的设计和应用提供一些参考和借鉴。

第二篇示例：硅橡胶是一种耐高温、耐寒、耐候性、耐臭氧性等特性的材料，广泛应用于机械、电子、建筑等领域。

虽然硅橡胶有着出色的性能，但是随着时间的推移，它也会受到老化的影响。

本文将探讨硅橡胶在50摄氏度下的老化时间及其影响因素。

橡胶老化研究的方法

橡胶老化研究的方法密封圈在工业化生产和使用过程中由于受到外界环境的影响使内部结构发生变化，导致其性能逐渐下降。

开展各种环境条件下橡胶密封材料的老化研究，探究其老化失效机制，以期望开发出更优的密封材料。

当前已知的影响老化的因素包含以下几个因素：温度、湿度、氧气、氢气、机械应力、光照等。

橡胶老化的研究方法当前，用于研究橡胶老化的方法包含实验和计算模拟。

实验上通过拉伸试验机、老化试验机、示差扫描量热仪等设备对材料老化前后的性能进行检测。

然而老化是个缓慢的过程，即使有老化试验机的加持仍不能得到“完美的”模拟结果，并且实验需要消耗更多的时间、人力物力。

并且实验方法难以从原子分子等微观角度清晰完全地给出问题的理解和解决，理论模拟方法与实验方法的结合是研究密封圈老化问题的有力工具。

从微观结构出发，自下而上地进行设计，在多尺度的范畴上深入探讨分子结构与宏观材料和产品性质之间的关系，才可能自如地开发、制备和改进材料、设备和流程。

计算模拟有如下优势：1.设计并快速锁定候选物质设计候选物质(如各种材料和药物), 先于实验预测候选物质性能更快的锁定候选物质或者确切的物质2.降低实验量研发成本部分代替实验合成、结构分析、物性检测降低实验成本3.发展新的理论更好地指导实验合成更深层次理解物质的结构，解释实验现象、探讨过程机理建立理论模型、发展新的理论在许多物理学和工程领域，取得科学和技术进步的关键在于能够从原子或分子尺度理解并调控物质的性质。

常用的计算方法包括：第一性原理、蒙特卡洛、分子动力学等。

分子力学方法，主要用于研究结构化学，它在有机以及生物化学，药物高分子等方面也被频繁应用。

分子力学方法的核心是力场函数，通过函数的计算可以准确得出键长和键角。

近年来，结合核磁共振分析技术（1H-NMR）的发展与生物大分子技术的进步，分子力学方法在高分子材料研究的领域逐渐受到青睐。

在橡胶老化研究中应用最多的方法是分子动力学。

(1)玻璃化转变温度密封橡胶要在高温、常温、低温范围内使用，使用时必须处于高弹态。

硅橡胶表面老化、改性与修复的研究

表面技术第51卷第2期硅橡胶表面老化、改性与修复的研究潘伟斌1，万小东2，南敬2，成保拓1，代思雨1，吴仲岿1（1.武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉430070；2.电网环境保护国家重点实验室，武汉430074）摘要：主要探讨了硅橡胶表面产生电晕老化的原因和电晕老化的评估方法，并介绍了氢氧化铝（ATH）等无机填料对硅橡胶表面抗电晕老化改性的影响，归纳了硅橡胶表面紫外老化发生的机理以及相应的紫外老化评估手段。

另外，讨论了二氧化钛、二氧化铈等光屏蔽剂以及紫外线吸收剂对硅橡胶表面耐紫外辐照老化性能的作用，总结了硅橡胶表面出现热老化的原因、相应的热老化评估方法以及当前国内外改善硅橡胶表面耐热老化性能常用的方法。

论述了硅橡胶老化表面修复的最新研究进展。

最后，提出了目前国内外学者在硅橡胶表面老化研究方面存在的一些问题，并对未来的发展方向进行了展望。

关键词：硅橡胶；电晕老化；紫外老化；热老化；表面改性；表面修复中图分类号：TQ333.93文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2022)02-0108-08DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2022.02.010Research on Aging, Modification and Repair of Silicone Rubber Surface PAN Wei-bin1, WAN Xiao-dong2, NAN Jing2, CHENG Bao-tuo1, DAI Si-yu1, WU Zhong-kui1(1. School of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China;2. State Key Laboratory of power grid environmental protection, Wuhan 430074, China)ABSTRACT: This paper mainly discusses the causes of corona aging on the surface of silicone rubber and the corresponding evaluation methods of corona aging, and introduces the influence of inorganic fillers such as aluminum hydroxide (ATH) on the modification of anti corona aging of silicone rubber surface; The mechanism of UV aging on the surface of silicone rubber and the corresponding evaluation methods of UV aging are summarized. In addition, the effects of light-shielding agents such as titanium dioxide, cerium dioxide and ultraviolet absorbers on the UV radiation aging resistance of silicone rubber surface are discussed; the reasons for thermal aging on the surface of silicone rubber, the corresponding evaluation methods of thermal aging and the common methods to improve the surface heat aging performance of silicone rubber are summarized. The latest research progress of aging surface repair of silicone rubber is discussed. Finally, some problems existing in the research of aging of silicone rubber surface by domestic and foreign scholars are put forward, and the future development direction is prospected.KEY WORDS: silicon rubber; corona aging; UV aging; thermal aging; surface modification; surface repair收稿日期：2021-03-15；修订日期：2021-06-07Received：2021-03-15；Revised：2021-06-07基金项目：电网环境保护国家重点实验室开放基金（GYW51201901305）Fund：Open Fund of State Key Laboratory of Power Grid Environmental Protection (GYW51201901305)作者简介：潘伟斌（1997—），男，硕士研究生，主要研究方向为高分子材料。

橡胶的热氧加速老化试验及寿命预测方法

rt C1 和 C2 是包含反应速率常数的常数。从方程
( 5) ( 6) ( 7)
( 8) 可以得出重要结论 : 用这种动力学分析的方法
φ=
可以合理预测橡胶在恒定温度下的氧化反应速率常数。当氧化反应接近恒定时 , 在任何两种状态下的氧化反应速率只与温度有关 , 即不同温度下的降解动力学曲线形状相似。根据分析老化试验数据的一般方法 ,首先选择一些随机失效准则 ,例
2 加速老化试验及寿命预测方法
机理 [ 12 ] ,其简化反应过程如下 :
Elastomer R ・ + O2 ROO ・ + RH
・・ R +R
k4 k2 k3 ri
・ R
ROO ・ ROO H + R ・
product s
k5
R ・ + ROO ・Biblioteka product sk6
橡胶的使用时间较长 , 因此必须先进行比使用温度高的模拟加速试验 , 然后再预测使用温度下的寿命。早期的加速老化试验主要用吸氧量来表征橡胶的老化速度和程度。20 世纪 20 年代开始重视对橡胶物理性能变异规律的研究 , 产生了烘箱加速老化试验方法 , 与此同时又出现了氧弹加速老化、空气弹加速老化和人工气候加速老化试验方法。但大多数老化研究仍以烘箱加速老化试验为主 ,通常认为烘箱加速老化与实际自然老化最接近。采用加速老化试验预测橡胶寿命的理论基础是时温等效原理和扩散限制氧化模型。
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622
橡胶工业 2004 年第 51 卷

航天器用GD414硅橡胶材料的湿热老化试验与贮存寿命预测

航天器用GD414硅橡胶材料的湿热老化试验与贮存寿命预测孙书，李秀杰，李伟煜，张友义，杜金腾，肖晓明，赵海泉，杨耀东（北京卫星制造厂有限公司，北京 100094）[摘　要]采用加速老化的试验方法对航天器用GD414硅橡胶材料的湿热老化性能进行研究，建立航天器用GD414硅橡胶材料贮存寿命的湿热老化模型，并利用该模型对GD414硅橡胶的贮存寿命进行预测。

结果表明：温湿度对GD414硅橡胶材料的力学性能和电气性能影响较大，随着老化时间的延长，拉伸强度和击穿电压总体呈下降趋势；拉伸试样表面颜色逐渐加深，断口形貌没有发生明显的改变；红外光谱测试结果显示，GD414硅橡胶在湿热老化试验过程中没有产生新的官能团；在20 ℃、相对湿度为60%的条件下，GD414硅橡胶材料的贮存寿命为17.1 a 。

[关键词]硅橡胶；湿热老化；阿伦尼乌斯方程；拉伸强度；贮存寿命预测[中图分类号] TQ317.6 [文献标志码] A doi ：10.3969/j.issn.1673-6214.2020.02.003[文章编号] 1673-6214(2020)02-0078-06Hydrothermal Aging Test and Storage Life Prediction ofGD414 Silicone Rubber for SpacecraftsSUN Shu ，LI Xiu-jie ，LI Wei-yu ，ZHANG You-yi ，DU Jin-teng ，XIAO Xiao-ming ，ZHAO Hai-quan ，YANG Yao-dong(Beijing Satellite Manufacturing Co., Ltd., Beijing 100094, China)Abstract: The hydrothermal aging properties of GD414 type silicone rubber materials for spacecrafts were studied through accelerated aging tests. A hydro-thermal aging model for the storage life of GD414 type silicone rubber materials was established,and the storage life of GD414 type silicone rubber was predicted by using the model. The results show that temperature and humidity have a great influence on the mechanical and electrical properties of GD414 type silicone rubber materials. With the aging time prolonging, the tensile strength and breakdown voltage tend to decrease. The surface color of the tensile samples deepened gradually and the fracture morphology of the tensile samples did not change significantly. Infrared spectroscopy results show that no new functional groups were formed during the hydrothermal aging tests of GD414 type silicone rubber. Under the conditions of 20℃ and relative humidity of 60%, the storage life of GD414 type silicone rubber materials is 17.1 years.Key words: silicone rubber; hydrothermal aging; Arrhenius equation; tensile strength; storage life prediction0　引言单组份室温硫化硅橡胶是硅橡胶的主要产品之一[1-2]。

食品接触材料用硅橡胶老化安全问题的研究进展

食品接触材料用硅橡胶老化安全问题的研究进展文／王迪李伟伟梁健能[摘要]本文介绍了硅橡胶的老化试验、老化机理及国内外对食品接触材料用硅橡胶的检测方法，并对目前食品接触材料用硅橡胶老化过程中迁移出的有毒物质的研究成果进行概述和总结。

[关键词] 食品接触材料老化安全硅橡胶一、橡胶老化现象硅橡胶是一种兼具无机与有机和有机性质的高分子弹性材料。

由于其工作温度达到-100℃~350℃，使其广泛应用于食品接触材料、机械、化工等领域。

由于受到氧、臭氧、热、光、机械力、水分、油、化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等内外因素的综合作用而引起硅橡胶物理、化学及机械性能的逐步变坏，最后失去使用价值的变化叫做老化。

橡胶或橡胶制品在贮存和使用过程中，其老化现象一般表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉。

如硅橡胶老化变软、表面发粘的实质是其分子链的主链、侧链、交联键断裂发生反应，分子链断成小分子和链段；硅橡胶老化呈现出表面变硬、发脆产生裂纹等，则是其分子链先发生断裂反应，同时有新的交联反应等。

硅橡胶老化不仅会影响其使用性能还能产生出对环境和人体有毒有害的物质。

二、硅橡胶老化实验方法及机理硅橡胶老化方法主要分两类，自然老化和人工加速老化。

自然环境老化是将试样放置于自然大气环境下，使其经受日光、温度、氧等气候因素的综合作用进行的老化。

人工加速老化老化试验一般是通过模拟和强化大气中的相关条件研究该条件对硅橡胶的作用规律。

按模拟条件其主要有光源老化、热氧老化、湿热老化、臭氧老化、盐雾老化、低温老化和耐霉菌老化等。

硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。

硅橡胶的老化有3种化学反应。

1.硅氧键间的交换反应在碱存在下，硅橡胶易发生硅氧键间的交换反应，反应式如图1。

2.水解反应图1 硅氧键间的交换反应【DOI】10.16691/ki.10-1214/t.2018.11.009检测水解的速度与水的浓度在一定范围内成正比。

硅橡胶基阻燃输电绝缘子的老化及寿命预测

硅橡胶基阻燃输电绝缘子的老化及寿命预测徐思奕1，2，曹丹2，周城2，李建喜2，申利国1（1.浙江师范大学地理与环境科学学院，浙江金华321004；2.中广核三角洲（太仓）检测技术有限公司，江苏太仓215400）摘要：采用高温加速老化的方法，在210℃下对制备的硅橡胶基阻燃输电绝缘子样品进行不同时间的热老化试验，并使用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、接触角测试仪对样品性能进行测量表征。

结果表明：随着老化时间的延长，样品中含有的三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）阻燃剂颗粒不断分解，在样品表面形成大量孔洞，氨基和羟基官能团的红外吸收峰强度不断减小；使用不同溶液测得的接触角都呈下降趋势，其中盐溶液与酸液对疏水性的侵蚀更加严重；利用Hallberg-Peck模型与接触角推算出水条件下硅橡胶绝缘子的寿命为16.6年，酸雨条件下硅橡胶绝缘子的寿命为10.4年，海水条件下硅橡胶绝缘子的寿命为10.2年。

关键词：硅橡胶；绝缘子；热老化；寿命评估中图分类号：TM216；TQ333.93文献标志码：A文章编号：1009-9239（2021）05-0066-06DOI:10.16790/ki.1009-9239.im.2021.05.010Ageing and Life Prediction of Silicone Rubber-basedFlame-retardant Transmission InsulatorsXU Siyi1,2,CAO Dan2,ZHOU Cheng2,LI Jianxi2,SHEN Liguo1(1.College of Geography and Environmental Sciences,Zhejiang Normal University,Jinhua321004,China;2.CGN-DELTA(Taicang)Testing Technology Co.,Ltd.,Taicang215400,China)Abstract:In this paper,thermal ageing tests were conducted on the prepared silicone rubber-based flame-retardant transmission insulator samples at210℃for different times by high temperature accelerated ageing method,and their performance were tested by scanning electron microscope(SEM),Fourier infrared spectroscopy(FTIR),and contact angle tester.The results show that with the extension of ageing time,the melamine cyanurate(MCA)flame retardant particles in the sample decompose continuously,a large number of pores are formed on the surface of sample,and the infrared intensity of amino and hydroxyl functional groups continues to decrease.The contact angles measured by different solutions show a downward trend,and the erosion of hydrophobicity by the salt solution and acid solution is more serious.The lifetime of samples under the water condition calculated by Hallberg-Peck model and the contact angle is16.6years,the lifetime of samples under acid rain conditions is10.4 years,and the lifetime of samples under seawater condition is10.2years.Key words:silicone rubber;insulator;thermal ageing;life assessment0引言绝缘子作为输电线路中重要的部件之一，使用量庞大，起到电气绝缘及路线支撑的作用，因此在输配电领域很受重视[1]。

硅胶产品老化试验方法_解释说明以及概述

硅胶产品老化试验方法解释说明以及概述1. 引言1.1 概述硅胶产品是一类常见的材料，具有优异的机械性能、耐温性和化学稳定性。

然而，随着时间的推移，硅胶产品会逐渐老化并失去其原有的性能。

为了研究和评估硅胶产品的老化程度以及预测其寿命，需要进行严格的老化试验。

本文主要对硅胶产品的老化试验方法进行解释说明，并通过对试验结果进行分析和评估指标的总结，来提供给读者关于如何选择合适的老化试验方法以及如何评估老化程度的参考。

1.2 文章结构本文除了引言部分外还包括以下四个主要部分：硅胶产品老化试验方法、解释说明硅胶产品老化试验方法、硅胶产品老化试验结果分析和评估指标、结论。

其中，“硅胶产品老化试验方法”部分将介绍老化试验的重要性、常见的硅胶产品老化试验方法以及选择合适方法所需考虑因素；“解释说明硅胶产品老化试验方法”部分将详细阐述接触热老化测试法、氧气老化测试法和阴极氧化老化测试法；“硅胶产品老化试验结果分析和评估指标”部分将介绍表面变色和粘连程度评估指标、力学性能变化评估指标以及化学性能变化评估指标；最后，“结论”部分将总结硅胶产品老化试验方法的应用价值，并提出未来发展方向。

1.3 目的本文的目的是为了全面介绍硅胶产品老化试验方法，让读者对硅胶产品老化问题有更深入的了解。

通过详细说明各种老化试验方法以及相应的分析和评估指标，使读者能够选择适合自身需求的试验方法，并根据结果准确评估硅胶产品的老化程度。

此外，通过对未来发展方向进行探讨，为相关领域的研究提供一定的参考意见和建议。

2. 硅胶产品老化试验方法2.1 老化试验的重要性硅胶产品作为一种常见的材料，在使用过程中，可能会受到各种环境因素的影响而发生老化现象，例如高温、氧气和湿度等。

这会导致硅胶产品的性能下降，甚至损坏。

因此，进行硅胶产品的老化试验是非常重要的。

老化试验可以模拟实际使用条件下长时间暴露于各种环境因素下的情况，评估硅胶产品在不同环境条件下的耐久性和可靠性。

加速老化试验预测橡胶使用寿命(自己翻译过来的)

加速试验预测橡胶组件的使用寿命（翻译的）摘要：橡胶材料的性能及橡胶组件使用寿命的预测、估算在橡胶组件的设计过程中有着重要的作用。

我们通过加速老化试验和模拟相结合的办法，对橡胶材料在氧气环境中的寿命预测做了很多年的研究。

这篇论文研究了热老化对橡胶性能的影响，同时也对冷冻机用三元乙丙橡胶（EPDM），丁腈橡胶（NBR）橡胶组件的使用寿命进行了预测。

实验结果表明橡胶组分影响着橡胶的交联密度；老化时间及活化能可以很好的用以描述老化行为；通过单轴拉伸试验得到应力应变曲线。

为了预测EPDM，NBR的使用寿命，对这两种橡胶做了50℃到100℃，1天到180天的加速老化试验，并测试了一系列的物理性能试验。

通过阿伦尼乌斯方程进行了计算，并通过压缩永久变形试验，本文提出了一系列方程用以预测橡胶材料使用寿命。

关键词：加速试验，丁腈橡胶，活化能，交联，三元乙丙橡胶，热老化，寿命预测，橡胶材料。

符号缩写：C.S 压缩永久变形；d0 样品的厚度；d1压缩状态下样品厚度；d2 卸载后厚度k 交联密度变化程度；（K）T 反应速率；A，B 常数；E 反应活化能；R 气体常数；T 绝对温度I 前言橡胶是一种最为通用的材料，有着广泛的用途，甚至很难说清它到底有多少用途。

从普通的家用，商用，汽车制造等到高尖端的航天航空工业都有橡胶的身影。

许多橡胶组件在使用中需要承受一定的机械力作用，为了保证橡胶组件的安全性和可靠性，使用寿命的预测估算是一项关键技术。

如何防止橡胶组件在使用过程中损坏是一个关键问题。

橡胶组件在使用过程中承受着一定的载荷，还受到温度，辐射以及一些其它的有害物质的影响。

所有的影响因素结合在一起，导致了橡胶物理及化学结构的改变，最终表现为橡胶机械性能的降低。

橡胶在使用了一段时间后，开始老化，通常表现为挺性增加，阻尼性能下降。

老化不光光影响了性能，同时也影响了组件的使用寿命。

橡胶组件所处环境的不同，使得它们的降解方式也不一样。

橡胶组件的逐步老化降解，不仅与外部因素有关，同时与橡胶基体本身以及橡胶里面的添加剂有关。