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《丁腈橡胶硫化胶在乙二醇中的加速老化失效及寿命预测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第27卷第3期航空材料学报Vol27,No32007年6月JOURNALOFAERONAUTICALMATERIALSJune2007丁腈橡胶硫化胶在乙二醇中的加速老化失效及寿命预测112朱立群,黄慧洁,赵波(1北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100083;2北京特种车辆研究所,北京100072)摘要:为了研究丁腈橡胶硫化胶在乙二醇中老化过程中的性能变化,预测其在乙二醇中的寿命,采用了高温加速老化失效的方法,考察了丁腈橡胶硫化胶在70,90,110乙
2、二醇中的失重、力学性能变化、断面形貌。并以扯断伸长率作为指标,根据阿伦尼乌斯方程,推出老化速度常数和温度的关系。结果表明:丁腈橡胶与乙二醇介质之间有物质交换,并且丁腈橡胶失重;丁腈橡胶在乙二醇中出现片状结构并脆化,产生孔洞和裂纹;可以采用加速老化失效的方法推测丁腈橡胶在乙二醇中的寿命。关键词:丁腈橡胶;乙二醇;老化失效;寿命预测中图分类号:文献标识码:A文章编号:1005-5053(2007)03-0069-05丁腈橡胶具有优良的耐油、耐介质、耐高低温、耐磨以及耐压缩变形
3、等性能,用途十分广泛。由于1试验丁腈橡胶分子内部含有不饱和键,成为材质不稳定的隐患,配料中各种添加剂成分可能造成了内部结1.1试样构的不均匀和内部缺陷。这些促使丁腈橡胶在贮存丁腈橡胶试样厚度为2.000.30mm,按和使用过程中老化失效的问题引起了广泛关GB52882制备成哑铃状拉伸试样。[1~5]注。因而,目前人们对丁腈橡胶在空气、氮气、1.2试验方法[6~10]液压油、汽油等环境中的老化失效特点、规律121老化试验展开了系统的研究。用AR2140电子天平称量丁腈橡胶试样的质橡胶
4、老化是一个复杂且较长的过程,为较快速量。将试样的一端打个小孔,用绳垂直悬挂在装满揭示老化的规律并及时防止老化的发展,采用加速乙二醇的瓶子中,然后将瓶子放入已经恒温的DL-老化试验是十分必要的。可以在不同温度、不同介101-0电热鼓风干燥箱中。每隔24h取出试样,擦质中进行加速老化试验,按照阿伦尼乌斯公式推算干,观察试样的外观变化。称量试样的质量,与试验[11,12]其在各种环境温度下的使用寿命。前的质量比较,每组试验采用五个平行试样,求出质飞机、汽车发动机等常用的防冻液主成分为乙量变化百分数。二醇
5、,掌握丁腈橡胶在乙二醇中的老化规律,对于提老化时间参考GB294182《橡胶试样停放和高丁腈橡胶的耐乙二醇性能、提高使用寿命具有很试验的标准温度,湿度及时间》中3.3的要求,根据高的应用价值。本文采用加速老化的方法,研究了实际情况决定。丁腈硫化胶浸入不同温度下乙二醇介质中的性能变122拉伸试验化规律。并以扯断伸长率作为判别指标,找出丁腈采用SANS试验机(CMT5504)。试验机夹持器橡胶老化速度与温度的关系,建立起推测丁腈橡胶的移动速度为50050mm/min。记录拉伸强度、[13]在
6、乙二醇中老化寿命的计算数学模型。100%定伸应力及扯断伸长率。123用JMS-530扫描电子显微镜观察喷金的断面。124采用WQF-510型傅立叶变换红外光谱仪测收稿日期:2005-12-26;修订日期:2007-03-05作者简介:(1955),男,教授。定老化试验前后的乙二醇的红外光谱图。70航空材料学报第27卷而且泡越来越多;扎破泡,放出其中渗入的乙二醇2实验结果和讨论(见图2)。从乙二醇中取出擦干后的试样,放置一2.1丁腈橡胶在70,90,110乙二醇中老
7、化段时间后发现有乙二醇渗出来。时的质量变化图1显示丁腈橡胶在乙二醇中浸泡过程中,丁腈橡胶发生失重;试验初期,丁腈橡胶失重速度较快,随着试验时间的延长,丁腈橡胶失重速度变慢;温度越高,丁腈橡胶失重越显著。图2丁腈橡胶在乙二醇中表面起泡Fig.2BubblespresentinNBR乙二醇能够渗入丁腈橡胶,造成丁腈橡胶表面起泡,瓶中乙二醇的量减少。老化试验结束后,取出试样,放置一段时间,乙二醇又从丁腈橡胶中渗出来。同时,丁腈橡胶中的添加剂也可以溶入乙二醇。图1丁腈橡胶在乙二醇中的质量损失丁腈橡胶
8、与乙二醇发生物质交换的过程中,丁腈橡Fig.1Masslossvs.time胶的质量减小,说明从乙二醇中溶出物质的质量比渗入的乙二醇的质量大。而且温度越高,丁腈橡胶在环境试验过程中,乙二醇中出现不溶物;随着失重越大。对使用前后的乙二醇作红外光谱分析,试验时间延长,不溶物的量逐渐增加,乙二醇颜色逐结果如图3所示。变黑的乙二醇结构没有变化,可渐变黑;在试验结束以后,发现乙二醇的量变少。知乙二醇变黑是丁腈橡胶中溶出了碳黑所致。90试验5天、110试验3天后,试样表面起泡,图3浸泡
