帘线/橡胶复合材料缓冲器贮存寿命预示研究

邢春鹏，吴新跃，赵衡柱



帘线/橡胶复合材料缓冲器贮存寿命预示研究

邢春鹏，吴新跃，赵衡柱

（北京航天发射技术研究所，北京，100076）

柔性帘线/橡胶复合材料缓冲器（简称缓冲器）为发射平台的载荷传递和缓冲装置。在贮存过程中，由于橡胶材料的老化，其承受气压载荷的承载和大变形能力会逐渐下降。通过对橡胶开展热空气加速老化试验，研究了其老化机理，针对温度对寿命的影响规律进行分析，提出缓冲器的寿命预示方法，为特定贮存环境下的寿命预示和产品应用提供支撑。

帘线/橡胶；复合材料；缓冲器；老化；寿命

0 引 言

发射平台的缓冲器通常采用帘线/橡胶复合材料，结构如图1所示。

图1 缓冲器结构示意

1 —法兰；2—内层；3—中间复合层；4—外层；5—底部；6—“S”弯

发射平台的缓冲器是一种以硫化橡胶为基体，帘线纤维为增强材料的柔性复合材料[1]。其主体胶层是丁腈橡胶，在贮存、使用过程中，受到热、氧、臭氧、光照等外界因素的影响，物理化学性质和力学性能会发生改变。橡胶会逐渐丧失其使用性能，带来安全隐患。因此需要对其老化机理和寿命预示开展研究，降低失效风险。

目前，热氧老化寿命预测是橡胶材料应用最广泛的加速老化寿命预测的方法之一[2]。其寿命推测是以阿累尼乌斯理论体系为基础，但在应用阿累尼乌斯方法外推进行材料寿命预测时，发现外推曲线经常不是直线，而会出现转折，从而使外推寿命出现不确定性。这主要是由选用的加速老化温度不合适造成的。……