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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

用硫化仪进行测试。测试温度为 155℃，转动角度均 50% 定伸应力，σ 0 为老化前 50% 定伸应力）。
为±1°。 扯断伸长率的临界值 P:P=ε 1 /ε 0 （ε 1 为老化后的扯
（2） 拉伸性能测试 ：按照国标 GB/T582—1998， 断伸长率，ε 0 为老化前的扯断伸长率）。
用电子拉力试验机进行测试，拉伸速度为 500 mm/min， 压缩永久变形保持率（P）=1-C（C 为压缩永久
测试温度为室温。 变形值）。
（3）热油老化性能测试 ：老化条件是分别在 80、 拟合曲线中的校正决定系数 R，校正决定系数 R
100、120 ℃热油中老化 24、72、120、148、216 h。 可以反映拟合结果的好坏，越接近 1 说明拟合效果越
老化后进行拉伸测试。 好。
（4） 压 缩永 久 形 变 ： C=(T o -T i )/(T o -T n )×100%。 2.1 对于扯断伸长率的性能预测
2.1.1 原始数据分析
式中 ： C 为压缩永久变形，% ； T n 为垫块厚度，mm ； T o
为试验前试样厚度，mm ； T i 为试验后试样厚度，mm。 从图 1、图 2 中可以看出，随着老化时间的延长，
硫化胶的扯断伸长率均呈下降的趋势，纯 NBR 的扯
2 实验部分 断伸长率比 NBR/BR 的扯断伸长率保持率低，即纯
橡胶制品大多数情况下是作为机械装备的配件使 NBR 的扯断伸长率变化大 ；并且在胶种及老化条件一
用的，如因老化而过早的损坏，不仅影响了用户的经 定的情况下，随着老化温度的升高，硫化胶的扯断伸
济效益，有时还会给生命财产造成重大危害。同时了 长率也随之变小，认为是随老化温度升高，老化程度
解橡胶材料的老化性能 , 及使用寿命的预测方法 , 不仅 变大，交联程度增加，所以扯断伸长率变小。
便于在生产过程中改进性能、改善其质量 , 还可以为
橡胶产品的使用寿命提供一个保险期限。
常见的橡胶材料寿命的确定方法有两种。第一种
方法是仅仅局限于生胶材料的寿命确定方法 ；第二种
是在实验室开展加速老化试验。开展此种寿命预测有
一个前提，即加速老化试验温度下和贮存或使用温度
下橡胶的老化机理必须相同。
本文主要采用了阿累尼乌斯方程的预测模型，该
模型认为当升高温度的时候，一般情况下化学反应的
速度会提高。对某些有机化学反应提高 10℃，意味着
提高了 2~3 倍的反应速率。温度和化学反应的关系可
以用阿累尼乌斯方程表示 ：
图 1 共混胶老化时间（lgt）与扯断伸长率保持率的关系
K(T)=A·e -E/RT
在橡胶的老化过程中，lnt 与热力学温度的倒数
1/T 呈线性关系，斜率为 E/R，方程的表达式为 ：
lnt=E/RT+B
通常情况下，时间的对数 logt 与热力学温度的倒
数 1/T 符合二元线性回归模型。在主要的老化反应相
同温度范围内，活化能是常数 ；当用外推法以短时间
的数据预测长时间的性能时，必须用短时间的数值做
出适宜的曲线。
对于老化而言，共混胶老化后的扯断伸长率、定
伸应力以及压缩永久变形更能表现其老化特征，所以
本文主要针对这三种性能进行了预测研究。
50% 定伸应力保持率（P 1 ）=σ 1 /σ 0 （σ 1 为老化后 图 2 共混胶老化时间（lgt）与扯断伸长率保持率的关系

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