一种高温硫化橡胶的寿命评估方法技术

本发明专利技术属于分析检测技术领域，具体公开了一种高温硫化橡胶的寿命评估方法。本发明专利技术针对高温硫化橡胶用常规高温试验进行寿命评估不足问题，通过太阳中紫外部分产生的光效应来激发高温硫化橡胶的失效，从而评估其寿命及剩余寿命。并提供了一种紫外老化加速因子的计算方法，为产品的研发和测试节约了时间。为产品的研发和测试节约了时间。为产品的研发和测试节约了时间。

【技术实现步骤摘要】
一种高温硫化橡胶的寿命评估方法


[0001]本专利技术属于分析检测
，特别涉及一种高温硫化橡胶的寿命评估方法。

技术介绍

[0002]高温硫化橡胶是以高摩尔质量的线性聚二甲基(或甲基乙烯基、甲基苯基乙烯基、甲基三氟丙基等)硅氧烷为基础聚合物，混入补强填料和硫化剂(有机硅氧化物)等，在加热、加压的下硫化成弹性体，具有优异的耐热性，一般的高温化硅橡胶可以在200℃下长期使用，在120℃时，高温硫化橡胶的耐热寿命为10
‑
20年，150℃时，其寿命为5
‑
10年，200℃时，其寿命为2
‑
5年，300℃时，高温硫化橡胶也可以连续使用100
‑
300h，同时也具备良好的耐寒性，与此同时，在合成橡胶中，高温硫化橡胶是压缩永久变形性最好的一类橡胶，并且在很宽的温度范围内都保持良好的永久压缩变形性。因此可知，常规的用高温老化的试验方法去评估高温硫化橡胶的寿命存在一定的不足，在室外使用的高温硫化橡胶产品，以绝缘子伞裙为例，造成其失效的主要原因是高温产生的热效应以及太阳中紫外部分产生的光效应，由于高温硫化橡胶的耐热性较强，其热效应已不能成为其评估寿命的关键因子，因此光效应成为影响伞裙失效的关键因素，结合其性能特点，对其寿命及其剩余进行评估。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种高温硫化橡胶的寿命评估方法。
[0004]本专利技术的目的通过下述方案实现：
[0005]一种高温硫化橡胶的寿命评估方法，包括以下步骤：
[0006]选取待测高温硫化橡胶产品上裁取哑铃型形状试样；
[0007]对哑铃型形状的样品施加紫外老化试验；
[0008]紫外老化试验中每间隔固定时间取出待试样进行拉伸强度进行测试；
[0009]橡胶寿命的评估：
[0010]根据紫外老化前后的抗拉强度计算出其变化率ζ，则其在i时间段的，变化率为：
[0011][0012]其中，D0为初始抗拉强度值，D
i
为第i时间段的抗拉强度值；
[0013]则第i时间段的性能参数指标为：
[0014]P
i
＝(1
‑
ζ
i
)
×
100％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0015]其中，若性能参数P
i
≤50％，则判定试验样品失效；
[0016]与此同时，性能参数指标与老化时间t
i
可以用阿伦尼乌斯方程表示，如下：
[0017][0018]式中，A为试验常数，k为性能变化速度常数/d
‑1。
[0019]对其进行线性化处理，令x＝t
i
，y＝lnP
i
，a＝lnA，b＝
‑
k，则式(3)变为
[0020]y＝a+bx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0021]根据式(3)和式(4)，计算出k值和a值，然后根据P
i
计算t
i
，即为剩余寿命。
[0022]优选的，所述待测样品为高温硫化橡胶产品绝缘子新品、四级修产品或五级修产品。
[0023]优选的，所述紫外老化试验按照ISO 4892
‑
3Plastic
‑
Methods of exposure to laboratory light source
‑
Part 3:Fluorescent UV lamps进行。
[0024]优选的，所述拉伸强度进行测试参考GB/T 528
‑
2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行；更优选的，拉伸速度为500mm/min
±
50mm/min。
[0025]优选的，所述间隔的固定时间为120～168h(7天)。
[0026]本法专利技术还提供了加速因子的计算方法，具体为：
[0027]令在正常应力水平S0下可靠度为R的可靠寿命为t
R0
(即由使用方提出寿命的指标)，在紫外老化的加速应力水平S1下，由上述方法计算的可靠度为R的可靠寿命为t
R1
(即剩余寿命t
i
)，则其加速因子为：
[0028][0029]本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
[0030]本专利技术针对高温硫化橡胶用常规高温试验进行寿命评估不足问题，通过太阳中紫外部分产生的光效应来激发高温硫化橡胶的失效，从而评估其寿命。并提供了一种紫外老化加速因子的计算方法，为产品的研发和测试节约了时间。
附图说明
[0031]图1为拉伸强度随紫外加速老化时间的变化趋势图。
[0032]图2为5000h多应力综合老化试验拉伸强度变化趋势图。
[0033]图3为新品伞裙ln P与t的线性拟合。
[0034]图4为四级修伞裙ln P与t的线性拟合。
[0035]图5为五级修伞裙ln P与t的线性拟合。
[0036]图6新品伞裙ln P与t的线性拟合。
[0037]图7五级修伞裙ln P与t的线性拟合。
具体实施方式
[0038]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0039]实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。实施例中所用高温硫化橡胶复合绝缘子为CRH3C型动车组用。
[0040]实施例1
[0041]选取高温硫化橡胶产品绝缘子新品、四级修产品、五级修产品各一个，从其伞裙上裁取哑铃型形状试样各80个，分16组，每组5个；
[0042]2、对哑铃型形状的样品，按照ISO 4892
‑
3Plastic
‑
Methods of exposure to laboratory light source
‑
Part 3:Fluorescent UV lamps施加紫外老化试验，试验条件见表1。
[0043]表1
[0044][0045]3、试验中每168h(7天)取出一组试样进行拉伸强度和拉断伸长率进行测试，测试中，参考GB/T 528
‑
2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》，拉伸速度为500mm/min
±
50mm/min，每组测试值取平均值。测试数据见表2所示，变化趋势见图1所示。
[0046]可以看到(1)每种状态样品的拉伸强度呈下降趋势；(2)新品的拉伸强度第一次检查时较四级修和五级修有明显降低，从第二次开始，三种不同状态的样品下降幅度较为接近，后期四级修和五级修的拉伸强度有明显的浮动上升趋势，这种现象与相同状态下四级修硬度下降相对应，说明在紫外老化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温硫化橡胶的寿命评估方法，其特征在于包括以下步骤：选取待测高温硫化橡胶产品上裁取哑铃型形状试样；对哑铃型形状的样品施加紫外老化试验；紫外老化试验中每间隔固定时间取出待试样进行拉伸强度进行测试；橡胶寿命的评估：根据紫外老化前后的抗拉强度计算出其变化率ζ，则其在i时间段的，变化率为其中，D0为初始抗拉强度值，D
i
为第i时间段的抗拉强度值；则第i时间段的性能参数指标为：P
i
＝(1
‑
ζ
i
)
×
100％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，若性能参数P
i
≤50％，则判定试验样品失效；与此同时，性能参数指标与老化时间t
i
用阿伦尼乌斯方程表示，如下式中，A为试验常数，k为性能变化速度常数/d
‑1；对其进行线性化处理，令x＝t
i
，y＝lnP
i
，a＝lnA，b＝
‑
k，则式(3)变为y＝a+bx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)根据式(3)和式(4)，计算出k值...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静，李慧，赵可沦，
申请(专利权)人：广州广电计量检测股份有限公司，
类型：发明
国别省市：