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硫化橡膠或熱塑性橡膠 耐臭氧龜裂動態拉伸試驗

GB/T 13642-2015《硫化橡膠或熱塑性橡膠 耐臭氧龜裂動態拉伸試驗》規定了硫化橡膠或熱塑性橡膠在動態拉伸應變下,暴露于含一定濃度臭氧的空氣中和在規定溫度且無光線直接影響下的環境中進行的耐臭氧龜裂的試驗方法。 該標準適用于硫化橡膠或熱塑性橡膠。其主要內容包括以下方面: - **試驗原理**:將硫化橡膠試樣在連續的動態拉伸變形下,或在間斷的動態拉伸與靜態拉伸交替的變形下,暴露于密閉無光照的含有恒定臭氧濃度的空氣和恒溫的試驗箱中,按預定時間對試樣進行檢測,從試樣表面發生的龜裂或其他性能的變化程度,來評定橡膠的耐臭氧老化性能。 - **試驗設備**:    - **臭氧老化試驗箱**:能提供恒定的臭氧濃度、規定的溫度且無光線直接影響,箱內的內壁、導管和安裝試樣的夾具等裝置應使用不易被臭氧腐蝕、不易分解臭氧和不影響臭氧濃度的材料制成,箱門可設透明窗口以觀測箱內試樣表面變化。    - **試樣夾具**:用于固定試樣,并能使試樣進行規定的動態拉伸變形,如夾具可以自動伸縮將試樣拉伸和復位,拉伸頻率一般為0.5±0.025Hz。 - **試驗條件**:    - **臭氧濃度**:應根據硫化橡膠的耐老化程度和使用條件選取,可選用的臭氧濃度(單位:pphm)有 25±5、50±5、100±10、200±20、500±50 或 1000±100 以上(允許偏差±10%),對通用的硫化橡膠一般采用 50±5pphm 做試驗,較耐老化的硫化橡膠可采用較高臭氧濃度。    - **溫度**:最適宜的試驗溫度為 40±2℃,也可根據使用環境或設備控溫條件采用其他試驗溫度(如 30±2℃或 23±2℃),但不應高于 60℃,不同溫度的試驗結果不能相互比較。    - **相對濕度**:含臭氧空氣的相對濕度除特殊要求外,一般不應超過 60%。    - **流速或流量**:通入臭氧老化試驗箱中的含臭氧空氣的流速,平均不少于 8mm/s,適宜在 12 - 16mm/s 之間(其值可由箱內測定的氣體流動速率除以箱與氣流垂直的有效橫截面積計算),或含臭氧空氣的流量,即每分鐘的置換量以占箱體容積的 3/4 為適宜。    - **伸長率**:試樣的靜態拉伸條件可選用多種伸長率,如 5±1%、10±1%、15±2%、20±2%、30±2%、40±2%、50±2%、60±2%、80±2%等,若試驗僅用一種伸長率,一般采用 20%。 - **試樣制備**:試樣的形狀和尺寸應符合相關規定,例如可采用啞鈴狀試樣等。 - **試驗步驟**:    - 按照標準要求對試樣進行環境處理,如在試驗前的環境處理按 GB 2941-2006《橡膠物理試驗方法試樣制備和調節通用程序》中的規定進行,試樣在拉伸之后的環境處理應在標準溫度(如 23±2℃)的無臭氧暗室中靜置 24 - 48h,試驗在通入臭氧試驗前的恒溫處理應在臭氧老化試驗箱中進行恒溫處理 15min。    - 將處理好的試樣安裝在試樣夾具上,設置好試驗箱的臭氧濃度、溫度、相對濕度、流速或流量等參數。    - 啟動試驗箱,使試樣在規定的動態拉伸條件下暴露于含臭氧的環境中,達到預定時間后停止試驗。    - 取出試樣,觀察試樣表面的龜裂情況或其他性能變化,并進行記錄和評估。 - **結果表示**:可以用無龜裂或出現龜裂來報告試驗結果,若有龜裂,需判定龜裂程度,可用出現的裂紋說明龜裂情況或拍照龜裂試樣來說明。在規定拉伸條件下,可按第一滴出現龜裂所需時間作為評價試樣的耐臭氧性能;也可確定在規定暴露時間后,不出現龜裂的最大應變和出現龜裂的最小應變的臨界應變范圍。試驗結束后結果判定用龜裂等級來表示,龜裂等級可分為 0 - 4 級,即 0 級—沒有龜裂;1 級—輕微裂紋;2 級—顯著裂紋;3 級—嚴重裂紋;4 級—臨斷裂紋。 需注意,不同橡膠的相對耐臭氧性能取決于其所處的條件,尤其是臭氧濃度和溫度,因此將標準試驗的結果推廣到實際使用情況時應特別小心。另外,用薄試樣進行拉伸試驗的結果與實際應用中制品的老化情況可能因尺寸、形狀和變形的不同而存在差異。

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