基于加速热老化试验的橡胶活化能及寿命分析

时兴波 陈学永 江 浪 薛欢欢

（中航光电科技股份有限公司，河南 洛阳 471000）

随着社会的发展，设备性能也在不断优化提升，对设备的寿命评估提出了更高的要求，而橡胶密封材料是决定设备寿命的重要因素之一，因此探索橡胶密封材料的寿命具有重要意义[1]。尤其对价格昂贵或不易更换的设备来说，准确评估其使用寿命就具有更加突出的作用。

橡胶材料作为一种高分子合成材料，通病是易老化，在使用和贮存过程中，其性能会随时间的增加而逐渐下降[2]。研究橡胶寿命的方法有很多，但目前主要以烘箱加速热老化方法为主，其测试结果的准确性相对较高[3]。

该文以热烘箱加速热老化法测试所得橡胶压缩永久变形率为依据，利用阿累尼乌斯公式研究苯醚撑硅橡胶压缩永久变形率随时间、温度变化而变化的关系，从而分析橡胶的活化能和寿命。

1 试验样件制备和老化参数选择

试验选择的橡胶种类为苯醚撑硅橡胶（SP6265），按照GB/T 1683—2018制备试样，试样直径为（10±0.2）mm，高度为（10±0.2）mm。限制器尺寸按照标准制作，试样压缩率为硬度选择标准中规定的30%。

热老化试验箱符合GB/T 3512—2014的规定。根据橡胶试样的耐温条件选择老化温度为120 ℃、130 ℃、140 ℃、150 ℃和160 ℃进行试验，因此试样分为5组，每组至少5个测试试样，每组试样测试数据不少于12个，试验最长时间为136 d。

2 时温等效模型

橡胶的反应速率符合时温等效模型，时温等效模型是根据阿累尼乌斯公式[4]建立的，如公式（1）所示。

式中：K（T）为反应速率常数；B为指数因数；……