丁腈橡胶应力加速老化行为的研究.pdf

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1、装备环境工程第9卷第3期·52·EQUIPMENTENVIRONMENTALENGINEERING2012年06月丁腈橡胶应力加速老化行为的研究1213熊英，付宝强，郭少云，芦忠（1.四川大学，成都610065；2.凯迪西北橡胶有限公司，陕西咸阳712023；3.四川省经济和信息化委员会新兴产业推进处，成都610013）摘要：以丁腈橡胶为例，采用高温加速老化法，以拉伸断裂伸长率作为贮存寿命指标，通过Arrhenius方程对丁腈橡胶贮存寿命的推算，研究了不同应力作用下丁腈橡胶的老化行为，并初步探讨了应力作用下丁腈橡胶的老化机理

2、。结果表明，应力作用对丁腈橡胶的老化行为有较大影响，当丁腈橡胶不承受任何应力作用时，采用Arrhenius方程推算其在常温下的贮存寿命超过19a；受弯曲应力作用时，其贮存寿命降低了50%；在拉伸应力和弯曲应力同时作用时，其贮存寿命小于2a。原因是在应力作用下丁腈橡胶的分子链发生取向变形，键长和键角发生改变并受到约束，分子链的断裂活化能降低、老化进程加快，寿命缩短。关键词：丁腈橡胶；应力作用；加速老化；寿命预测中图分类号：TQ333.7；TQ317.6文献标识码：A文章编号：1672－9242（2012）03－0052-04S

3、tudyofStressAcceleratedAgingBehaviorofSulfuredNitrile-butadieneRubber1213XIONGYing，FUBao-qiang，GUOShao-yun，LUZhong（1.SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2.KaidiNorthwestRubberLimitedCompany，Xianyang712023，China；3.SichuanProvincialEconomicandInformationCommission，

4、Chengdu610013，China）Abstract：Thestoragelifeofnitrile-butadienerubber(NBR)wascalculatedaccordingtoArrheniusequationbyusinghightemperatureacceleratedagingmethodandthecriterionofelongation.TheagingbehaviorofNBRunderdifferentstresswasstudiedandtheagingmechanismwasdiscu

5、ssed.TheresultsshowedthatstresshasimportantimpactonagingbehaviorofNBR;whenthereisnostress,NBR′sstoragelifeisover19yearsaccordingtoArrheniusequation;itsstoragelifereduces50%underbendingstress;itsstoragelifeislessthan2yearsundertensile-bendingstress.Thisisbecausestre

6、sswillinducetheorientationanddeformationofNBRmolecularchain,andchangeandrestrainitsbondlengthsandbondangles,whichalsoreducethebreakingactivationenergyofthemolecularchain,acceleratetheagingprocess,andshortenthestoragelifeortheservicelifeofNBR.Keywords：NBR；stress；acc

7、eleratedaging；lifeforecast橡胶制品有优良的能量吸收和阻尼制动特性，在常温下具有较长的使用寿命，其防潮、隔热、密封等性收稿日期：2012-01-10基金项目：国家自然科学基金（51133005）作者简介：熊英（1980—），女，四川内江人，硕士研究生，讲师，主要从事高分子材料老化、高分子成形加工等方面的研究。第9卷第3期熊英等：丁腈橡胶应力加速老化行为的研究·53·能均较优异，已在航空航天、交通运输、医疗等领域有广泛的应用。然而，因橡胶制品的老化而引起的各类事故的报道也愈来愈多。自1960年我国第一次

8、以高聚物材料的老化问题为专题的高聚物老化座谈会召开以来，深入研究橡胶制品的老化性能、预测橡胶的[1—6]贮存或使用寿命方面的研究逐渐增加，如橡胶的热氧老化、光氧老化、溶剂浸泡老化以及橡胶在疲劳[7—11]状态的老化行为等取得了丰富的研究成果。橡胶图1加速老化过程中应力的作用方式制品在使用和