科普,橡膠如何通過老化分析來評估壽命?

2020-12-03 拜恩檢測

橡膠壽命評估其實也就是對橡膠材料老化性能的分析。耐老化性能測試常有自然老化,人工加速老化等測試。自然老化測試是評估材料環境壽命的最佳方法。但是,測試周期長,環境條件不可控,不同地區的環境條件不同,各種影響因素無法分離。人工加速老化測試在早期主要使用氧氣吸收來表徵橡膠的老化速率和程度。後來人們開始關注橡膠物理性能變化的研究,並產生了烤箱加速老化試驗方法。同時,出現了氧彈加速老化,空氣加速老化和人工氣候加速老化的測試方法,但其中大多數的耐老化性能測試仍基於烤箱加速老化測試。拜恩檢測工程師認為烤箱的加速老化最接近實際的自然老化,用烘箱加速老化的方法,首先可以縮短測試周期,其次可以控制研究的環境條件,並可以獲得可比的結果。

一、橡膠壽命評估原理

橡膠壽命評估是利用橡膠老化的實質,即橡膠分子鏈的主鏈、側鏈、交聯鍵斷裂反應佔優勢,老化表現為橡膠變軟、表面發粘, 因為分子鏈斷成小分子和鏈段了, 如 NR、IR、IIR、PU 、CHR 等。橡膠分子鏈,先是斷裂反應,同時以新的交聯反應佔優勢,老化呈現出表面變硬、發脆產生裂紋等,因為分子鏈產生很多新的交聯,如 BR、SBR、NBR、EPDM 等。一般橡膠分子鏈在老化過程中,按照 3 種基本機理(異裂、均裂、環化反應)完成所有的化學反應。

二、橡膠壽命評估模型

常規的加速熱氧老化方法是在將硫化橡膠製成樣品後,在幾個老化溫度下進行數百小時至幾千小時的熱空氣氧化老化測試,直到樣品的物理性能降至規定的水平。臨界值。到目前為止,已經建立了數學模型來計算物料的存儲期限。使用加速老化測試預測橡膠壽命的理論模型是時間-溫度等效原理和擴散受限氧化模型。

1、時間溫度疊加壽命預測模型

加速橡膠的氧化老化的方法是通過提高老化溫度來提高氧化反應的速度。橡膠的氧化降解反應非常複雜,通常無法預測特定的結果,但是橡膠的氧化老化過程遵循熱氧化老化機理。時間溫度疊加壽命預測模型利用了這一理論。

2、擴散限制氧化模型

擴散限制氧化模型是一系列測試,以確定橡膠中的氧氣濃度與橡膠的模量之間的關係,然後通過測量橡膠中的氧氣濃度來預測橡膠的壽命。當聚合物材料在空氣環境中達到穩態時,可以從生產該材料時周圍環境的實際壓力和該材料中氧氣的溶解參數來獲得溶解在該聚合物材料中的氧濃度。這些氧將在氧化老化過程中參與反應。如果通過氧化反應消耗的氧氣的速率大於通過環境擴散效應向材料補充氧氣的速率,則材料內部的氧氣濃度將降低。

相關焦點

  • 南溪lrb橡膠隔震支座使用壽命及保養
    功勳廠家供應的天然隔震橡膠支座也稱LNR隔震橡膠支座,隔震支座是指結構為達到隔震要求而設置的支承裝置,是在上部結構與地基之間增加隔震層,安裝橡膠隔震支座,起到與地面的軟連接,通過這樣的技術,可以把地震80%左右的能量抵消掉。
  • 橡膠密封圈的老化通常是由什麼引起的
    橡膠密封圈的老化通常是由機械力,氧化和臭氧氧化引起的。一般來說,老化會使橡膠密封件變脆,加速疲勞裂紋的蔓延,降低臨界斷裂能並縮短其使用壽命。橡膠密封圈的老化該過程主要包括以下幾個方面:1。機械裂解反應是在機械力的作用下發生的由於聚合物的粘度,橡膠在變形循環中的松(弛)過程尚未完成,下一變形循環使橡膠密封件的殘餘應力繼續增加。當應力梯度大時,會導致橡膠分子鏈橡膠的直接斷裂和自(由)基的形成導致氧化鏈反應和橡膠在氧氣的作用下老化。2.機械應力會削弱橡膠分子鏈中原子的價態力,從而降低氧化反應的活(化)能。氧化活(化)能的降低使橡膠鏈的氧化裂解更容易並加速。
  • 丁腈橡膠軟連接如何來保養
    丁腈橡膠軟連接如何來保養:單球體丁腈橡膠軟連接主要用於管道減少震動、降低噪音、伸縮性好,使用方便。利用了橡膠的彈性、高氣密性、耐介質性、耐候性和耐輻射性等有點,採用高強度、冷熱穩定性強的聚酯帘子布斜交與之複合後,經過高壓、高溫模具硫化而成。
  • 翻邊耐磨橡膠軟連接如何保養-廣東橡膠膨脹節
    翻邊耐磨橡膠軟連接如何保養-廣東橡膠膨脹節想要橡膠軟連接有更長的使用壽命,橡膠軟連接如何保養一直是人們關心的問題,今天就跟隨著我們國茂小編來一起了解一下橡膠軟連接的保養方面的問題吧!翻邊橡膠接頭在原普通型橡膠接頭的基礎上經過高溫高壓調製,翻邊橡膠接頭是新開發的一種橡膠柔性作連接。翻邊橡膠接頭具體良好的綜合性能,所以被廣泛用於化工、建築、給水、排水、石油、輕重工業、冷凍、衛生、水暖、消防、電力等基礎工程。
  • 矽橡膠製品耐老化性能如何 會不會褪色
    與其它塑膠材料相比,矽橡膠製品的耐老化性十分突出,否則也不會用矽橡膠來做一些機械設備的密封。但要達到與機械油接觸耐老化、耐腐蝕的效果,則需採用特殊合成矽膠原料。例如抗腐蝕、耐高溫的矽膠防滑墊的使用溫度範圍為-70℃-350℃,常用的是名為甲基苯基乙烯基矽橡膠的產品,它是將甲基苯基矽氧鏈節或二苯基矽氧鏈節引入甲基乙烯基矽橡膠分子鏈中而得到的。將苯基引入聚矽氧烷的側基中,由於破壞了二甲基矽氧烷結構的規律性,使聚合物的性能大大降低。
  • 橡膠製品壽命短老失效,原來是因為這個?
    橡膠製品的使用壽命一般分為長壽命、中等壽命和短壽命。例如,旋轉軸唇形密封圈壽命大於1000h時可稱為長壽命;400~600h即開始洩漏稱為中等壽命;100h內洩漏稱為短壽命。徑向唇形密封圈使用超過1000h可稱為長壽命;400~800h稱為中等壽命;100h以下則稱為短壽命。
  • 基於疲勞破壞的吊梁壽命評估分析
    通過計算出的疲勞壽命的大小來判斷其安全性,如果計算的疲勞壽命遠遠超出其規定或期望的使用壽命,可對其結構進行一定的減小或局部改進以降低其疲勞壽命,使其儘可能地接近期望使用壽命,這樣既可滿足使用要求,也能減輕自重,提升性能,降低成本。1 吊具結構組成某型吊具為單梁四吊索結構,結構形式如圖1 所示,主要由吊耳、叉架、圓柱銷、墊片、橫梁、卡環、連接耳、止動銷和前後吊索等組成。
  • 軌道交通列車牽引變流器功率器件壽命評估
    本項目在這樣的背景下,考慮牽引傳動系統大功率、低開關頻率、強耦合幹擾、運行環境複雜多變等特點,對功率器件的電熱參數進行建模分析,獲取結溫變化曲線,對比不同壽命模型獲取與實際壽命相近的壽命評估結果。進一步地,通過控制和調製方式對比分析出器件壽命影響主要因素,初步得到牽引變流器的健康管理方案,為現場牽引變流器系統的維修管理提供一定的技術指導。
  • 材料老化測試,選紫外老化?還是氙燈老化?
    實驗室老化測試必須提供精確的溫度控制,通常還通過升溫的方法來加速老化。潮溼露水造成的危害比雨水更大,因為它附著在材料上的時間更長,形成更為嚴重的潮溼吸收。然而也不能忽視的是溫度驟降造成的熱衝擊。比如當一輛汽車在一個炎熱夏日溫度升高卻突然因陣雨而急劇散熱,這種情況下雨水會產生應力侵蝕。
  • 材料老化測試,選紫外老化?還是氙燈老化?!!
    硫化橡膠和熱塑性橡膠 熱老化性能測定 2.溫溼老化試驗在大氣環境下,溫度(熱)和溼度(水分)都會導致高分子材料的老化。溼熱老化試驗通過模擬溫度和溼度環境對高分子材料進行加速老化,以評估材料在應用過程中的耐溫度和溼度的老化性能。▎測試儀器:
  • 你想要的汽車防腐老化測試項目,都在這裡!
    汽車防腐老化問題已成為車企對產品投資最多的領域之一。為了從產品整體進行評估,以確定其可靠性壽命,實驗室模擬加速老化實驗必不可少。實驗室加速老化實驗是指通過設備模擬氣候環境中的太陽光、溫度以及潮溼等相互作用,加速激發產品在長期環境中可能發生的失效,以此來驗證其是否達到預期的質量目標。
  • 可靠性測試之老化測試,幫你解讀時光的密碼!
    可靠性測試就是為了評估產品在規定的壽命期間內,在預期的使用、運輸或儲存等所有環境下,保持功能可靠性而進行的活動。常見的可靠性測試主要是老化測試、鹽霧試驗、高低溫試驗、耐液體測試等四大項目。今天我們說的老化測試,通俗點說,老化測試就是把產品放入老化箱一段時間後看看產品在老化前後發生的變化,老化測試最常見的是紫外老化,氙燈老化,臭氧老化,熱空氣老化。常見的需要進行老化測試的產品主要是橡膠、塑料、膠黏劑等高分子產品,還有塗料、金屬等產品。
  • 橡膠燃氣管道老化皸裂 必須儘早更換
    南昌市燃氣集團有限公司表示,從今年前4個月的安檢情況來看,南昌有91109戶存在橡膠老化、皸裂等問題,需要更換。    江南都市報全媒體記者從燃氣公司報修指揮中心的登記臺帳中可以發現,今年發生的燃氣爆燃事故多達8起。針對用戶燃氣軟管的使用情況,南昌市燃氣公司相關人員表示,工作人員會定期上門檢修用戶的燃氣使用情況,一旦發現橡膠軟管老化,會提醒用戶及時進行更換。
  • 偶發故障期失效率以及損耗失效期壽命的評估方案
    為減少電容在終端用戶處服役階段的失效,使陶瓷電容失效率水平和壽命能夠達到用戶需求,如何有效的評估陶瓷電容在服役過程中的失效率以及極限壽命就顯得尤其重要。 本文結合浴盆曲線,分別提出了偶發故障期失效率以及損耗失效期壽命的評估方法。失效率和壽命相結合,將能有效對陶瓷電容實際使用能力進行最大程度的評估,為用戶選型以及使用作出指導。 2.
  • 一種陶瓷貼片電容失效率以及壽命的評估方法
    為減少電容在終端用戶處服役階段的失效,使陶瓷電容失效率水平和壽命能夠達到用戶需求,如何有效的評估陶瓷電容在服役過程中的失效率以及極限壽命就顯得尤其重要。rYMednc本文結合浴盆曲線,分別提出了偶發故障期失效率以及損耗失效期壽命的評估方法。失效率和壽命相結合,將能有效對陶瓷電容實際使用能力進行最大程度的評估,為用戶選型以及使用作出指導。rYMednc2.
  • 氯丁耐老化可曲撓橡膠接頭的應用你了解多少
    氯丁耐老化可曲撓橡膠接頭的應用你了解多少氯丁橡膠是由氯丁二烯做單體乳液聚合而成的聚合體。這種橡膠分子中含有氯原子,所以與其他通用橡膠相比:它具有優良的抗臭氧性、抗氧、不易燃,著火後能自熄,耐油、耐溶劑、耐酸鹼以及耐老化、氣密性好等優點。
  • 石蠟在橡膠製品中的防護作用及使用
    橡膠老化是不可避免的變化,在生產橡膠製品中一般選用防老劑來抑制製品的老化,從而延長製品的使用壽命。橡膠防老劑分為物理防老劑和化學防老劑,物理防老劑常用的為石蠟。石蠟在橡膠製品中是如何起到防老化的效果呢,又該注意哪些呢?
  • 天然橡膠製品常用防老劑種類與用量
    天然橡膠機械強度高、彈性好,被廣泛用於各行業橡膠製品生產中。然而天然橡膠中含有的不飽和雙鍵屬於一種化學反應能力較強的物質,疊加α-H的關係,光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都會加速天然橡膠老化進程。橡膠防老劑可以延緩橡膠老化時間、延長使用壽命。
  • 車子換輪胎時這個小備件一定要記得檢查,同樣是橡膠材質都會老化
    汽車輪胎磨損老化到極限以後,會直接影響到車輛的駕駛安全,大家都知道需要及時的去進行更換,但是很多新手車主朋友們,在去修理店更換輪胎的時候,往往會忽略了一個小備件,那就是氣門嘴。大多數汽車原車配備的都是橡膠材質氣門嘴,隨著車輛的使用周期增加,會慢慢的老化開裂,如果在出現行駛中出現漏氣,也同樣會增加行車中的安全隱患。
  • 橡膠減震器和彈簧減震器哪個好
    如下是廣東中祥橡膠製品廠家對橡膠減震器和彈簧減震器的簡要分析:一、橡膠減震器的優缺點;(1)橡膠減震器的優點1、橡膠減震器具有獨特的粘彈性能,阻尼比大,製造方便,因此具有良好的減震,隔音和緩衝性能; 適用的頻率範圍通常為5-15Hz。2、橡膠減震器不僅可以隔離軸向振動,而且可以隔離橫向振動和旋轉振動。