從汽車引擎艙的高溫油污,到戶外燈具的風吹日曬;
從醫療器械的反復消毒,到家電門封的日常開合……
橡膠制品無處不在,卻也最易被忽視。
而隨著時間推移,橡膠會因熱、氧、臭氧、紫外線、應力等多重因素作用,逐漸變硬、變脆、開裂——這一過程被稱為老化龜裂。
一旦發生,輕則密封失效、漏氣漏水,重則導致安全事故(如高壓管路爆裂、剎車系統失靈)。
橡膠耐老化龜裂測試,正是模擬這些嚴苛環境,提前驗證橡膠材料在長期使用中的結構完整性與功能可靠性。
今天,就帶你深入這項關乎安全與壽命的關鍵材料測試。
一、為什么橡膠特別容易老化?
橡膠是高分子聚合物,其長鏈結構在環境應力下極易發生:
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氧化反應:氧氣攻擊雙鍵,導致鏈斷裂或交聯;
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臭氧攻擊:即使濃度僅0.01 ppm,也能在拉伸狀態下引發表面裂紋;
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紫外線降解:陽光中的UV使分子鏈斷裂;
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熱加速老化:溫度每升高10℃,老化速率翻倍(Arrhenius定律)。
致命組合:
“拉伸 + 臭氧” = 龜裂加速器——這是橡膠失效最常見的場景。
二、常見老化龜裂類型
| 老化類型 | 特征 | 主要誘因 |
|---|---|---|
| 熱氧老化 | 表面硬化、整體收縮、彈性喪失 | 高溫 + 氧氣(如引擎艙) |
| 臭氧龜裂 | 表面出現垂直于應力方向的微裂紋 | 臭氧 + 拉伸(如皮帶、密封圈) |
| 光氧老化 | 表面粉化、褪色、脆化 | 紫外線 + 氧氣(如戶外線纜護套) |
| 疲勞龜裂 | 裂紋從應力集中點萌生并擴展 | 反復變形(如減震墊) |
三、橡膠耐老化測試怎么做?核心方法解析
1. 熱空氣老化測試(GB/T 3512 / ISO 188)
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將試樣置于恒溫鼓風老化箱中(如100℃×70h);
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測試前后對比:拉伸強度、斷裂伸長率、硬度變化;
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判定標準:性能保持率 ≥ 70%(行業常見要求)。
2. 臭氧老化測試(GB/T 7759.1 / ISO 1431-1)
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在臭氧老化箱中,對橡膠試樣施加靜態或動態拉伸(通常20%);
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控制臭氧濃度(如50 pphm)、溫度(40℃);
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觀察出現龜裂的時間(如≥96小時無裂)。
關鍵細節:
動態臭氧測試更嚴酷,模擬實際使用中的反復形變。
3. 紫外老化測試(QUV, ASTM G154)
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使用UV-A 340燈管模擬陽光;
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循環:光照(60℃) + 冷凝(50℃);
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評估:顏色變化、表面裂紋、力學性能衰減。
4. 綜合老化測試(如SAE J2236)
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同時施加熱、氧、臭氧、濕度;
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更貼近真實復雜環境(如汽車 under-hood)。
四、行業典型要求
| 行業 | 標準 | 要求示例 |
|---|---|---|
| 汽車 | SAE J200 / ISO 1817 | FKM在150℃×70h后硬度變化 ≤15 IRHD |
| 軌道交通 | EN 13303 | EPDM臭氧測試 100 pphm × 96h 無裂 |
| 家電 | IEC 60730 | 門封硅膠 UV老化 500h 無粉化 |
| 建筑密封 | ASTM C719 | 硅酮膠熱老化后粘接保持率 ≥75% |
結語:在時間面前,可靠是一種抵抗
橡膠不會說話,
但它默默承受著高溫、臭氧、紫外線的日復一日侵蝕。
而耐老化龜裂測試,
就是工程師替它經歷的那場“時間加速實驗”。
只為確保——
當用戶打開車門、擰緊水龍頭、啟動設備時,
那圈小小的橡膠,依然柔軟、密封、值得信賴。
真正的材料可靠,
不在于新出廠時的完美,
而在于歷經歲月風霜后,依然堅守崗位。


