橡胶材料热空气加速老化试验的方法

橡胶材料及其制品由于独特的性能，已广泛应用于生产的各个领域。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。

在加速老化试验方法研究方面，先后出现了烘箱加速老化试验、氧弹加速老化试验、空气弹加速老化试验、人工气候加速老化试验、湿热老化试验、臭氧加速老化试验、盐雾腐蚀试验、人工抗霉试验等。烘箱加速老化试验和湿热老化试验是人们最为常见的2种加速老化试验方法。国外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老化试验。从理论上讲，这是一个很有希望的发展方向，目前这种方法还存在较多困难。下面我们分析一下热空气加速老化试验

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讲加速橡胶材料交联、降解等化学变化，宏观表现为物理机械性能改变，某些性能与老化时间呈单一变化关系，如扯断延长率，应力松弛系数，压缩变形率。按照性能与老化时间关系的经验式，可求得性能变化速率常数（K）。在一定温度范围内，速率常数与热力学温度的关系符合Arrhenius方程。对试验数据进行统计计算，可预算实际条件下的橡胶材料贮存性能和使用性能，20世纪20年代，烘箱问世，产生了热空气加速老化试验方法（又名烘箱加速老化试验方法）。这种方法是将试验样品悬挂在给定条件（如温度、风速等）的热老化试验箱内，并周期性地检查和测定试样的外观及性能变化，从而评定其耐热性的一定方法。利用这种方法还可对比各种防老剂效能及估算某高分子材料的贮存期和使用寿命。该方法遵循下列原则：当加速老化的外部因素为值时，老化的物理化学过程应与在真是的贮存和使用条件下所进行的过程相同。它规定将材料暴露于不少于3个比实际使用或贮存温度更高的温度下，测量某一选定性能。当材料性能下降到某以给定指标时，作为材料的老化终点，从而得出的每个温度下的热寿命，达到对材料的热老化性能进行评估的目的，也可由此外推计算实际使用或贮存温度条件下的性能变化和材料寿命。这种试样方法主要用于鉴定天然橡胶及硫化氢橡胶的贮存性能。
烘箱加速老化试验直观简便，且与实际过程较为接近，在某些情况下结果的准确度是可以接受的。我国与20世纪80年代将橡胶的烘箱加速老化试验方法标准化，指定了GB/T17782-1999(硫化橡胶压力空气热老化试验方法)、GB/T3512-2001(硫化橡胶与热塑性橡胶-热空气加速老化和耐热试验)等。