橡膠密封件耐臭氧老化測(cè)試

橡膠密封件廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、家電、管道系統(tǒng)中，長期暴露于含臭氧的大氣環(huán)境中。臭氧具有強(qiáng)氧化性，即使?jié)舛鹊椭?5–50 ppb，也能引發(fā)不飽和橡膠（如天然橡膠、丁苯橡膠）表面產(chǎn)生龜裂，導(dǎo)致密封失效、泄漏甚至安全事故。耐臭氧老化測(cè)試用于評(píng)估橡膠材料抵抗臭氧侵蝕的能力，是密封件選材與壽命預(yù)測(cè)的關(guān)鍵依據(jù)。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)

主要依據(jù)：

GB/T 7759.1《硫化橡膠或熱塑性橡膠 壓縮永久變形的測(cè)定》

ISO 1431-1《橡膠 耐臭氧龜裂的測(cè)定 第1部分：靜應(yīng)變?cè)囼?yàn)》

ASTM D1149《橡膠在靜態(tài)拉伸下暴露于臭氧環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》

測(cè)試方法與流程

1. 靜態(tài)拉伸臭氧老化測(cè)試（最常用）

將啞鈴狀或矩形試樣拉伸至規(guī)定應(yīng)變（通常20%），固定于試樣架。

置于臭氧老化試驗(yàn)箱中，設(shè)定條件：

臭氧濃度：25–300 pphm（常用50 pphm）

溫度：40℃±2℃

濕度：≤65% RH（臭氧在高濕下易分解）

暴露時(shí)間：24h、48h、72h 或直至出現(xiàn)明顯裂紋。

2. 動(dòng)態(tài)臭氧測(cè)試（模擬實(shí)際工況）

在交變應(yīng)力下進(jìn)行臭氧暴露，更接近真實(shí)使用狀態(tài)。

3. 結(jié)果評(píng)定

龜裂等級(jí)：按ISO 1431標(biāo)準(zhǔn)分為0–5級(jí)：

0級(jí)：無裂紋

2級(jí)：輕微裂紋（<10條/cm）

4級(jí)：嚴(yán)重龜裂（>100條/cm，深度>0.5mm）

臨界時(shí)間：出現(xiàn)首條裂紋的時(shí)間，用于材料對(duì)比。

材料改進(jìn)與應(yīng)用

耐臭氧橡膠選擇：三元乙丙橡膠（EPDM）、氯丁橡膠（CR）、硅橡膠（VMQ）本身飽和度高，耐臭氧性優(yōu)異。

防護(hù)措施：

• 添加抗臭氧劑（如對(duì)苯二胺類）；

• 表面涂覆保護(hù)蠟；

• 避免在靜態(tài)拉伸狀態(tài)下長期使用NR/SBR。

結(jié)論

橡膠密封件耐臭氧老化測(cè)試是預(yù)防早期失效的重要手段。在材料研發(fā)階段即開展該測(cè)試，可顯著降低售后故障率。隨著新能源汽車、軌道交通等高端裝備對(duì)密封可靠性要求提升，耐臭氧性能已成為橡膠配方設(shè)計(jì)的核心指標(biāo)之一。