臭氧老化腐蝕測(cè)試 評(píng)估高分子材料耐臭氧裂化性能分析

臭氧老化腐蝕測(cè)試是評(píng)估橡膠、彈性體等高分子材料在特定臭氧濃度環(huán)境下抵抗龜裂（開裂）能力的關(guān)鍵加速老化試驗(yàn)。

一、測(cè)試原理與目的

臭氧是強(qiáng)氧化劑，尤其在動(dòng)態(tài)應(yīng)力下的橡膠制品（如輪胎、密封條、膠管）中，微量的臭氧（低至幾個(gè)ppm）便足以引發(fā)與分子鏈斷裂相關(guān)的表面裂紋。本測(cè)試通過人工創(chuàng)造可控的臭氧環(huán)境，模擬材料在戶外大氣或工業(yè)環(huán)境中的長(zhǎng)期老化過程，旨在：

• 快速篩選材料配方，優(yōu)選耐臭氧老化的聚合物與抗臭氧劑。

• 預(yù)測(cè)產(chǎn)品在含臭氧環(huán)境下的使用壽命與可靠性。

• 分析因臭氧老化導(dǎo)致的物理性能下降（如彈性喪失、拉伸強(qiáng)度變化）。

二、核心測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

ASTM D1149：橡膠劣化-表面臭氧開裂在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)應(yīng)變下的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

ISO 1431-1：橡膠耐臭氧老化-第1部分：靜態(tài)和動(dòng)態(tài)應(yīng)變?cè)囼?yàn)

GB/T 7762：硫化橡膠或熱塑性橡膠 耐臭氧龜裂 靜態(tài)拉伸試驗(yàn)

三、 測(cè)試條件與關(guān)鍵參數(shù)

測(cè)試需在臭氧老化試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)格控制以下參數(shù)：

四、測(cè)試流程：

試樣制備：將硫化橡膠或彈性體制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸試片（如長(zhǎng)條狀），并在其表面標(biāo)記標(biāo)距。

施加應(yīng)變：將試樣固定在專用夾具上，按標(biāo)準(zhǔn)要求施加靜態(tài)拉伸（如伸長(zhǎng)20%）或裝入動(dòng)態(tài)應(yīng)變裝置。

預(yù)調(diào)節(jié)：將裝好試樣的夾具放入試驗(yàn)箱，在無臭氧條件下（或測(cè)試溫濕度下）短暫平衡。

臭氧暴露：通入含臭氧的氣流，開始計(jì)時(shí)。確保箱內(nèi)臭氧濃度、溫濕度持續(xù)穩(wěn)定在設(shè)定值。

中間檢查：可在特定時(shí)間點(diǎn)（如24h）取出試樣，在放大鏡下快速檢查裂紋萌生情況（避免長(zhǎng)時(shí)間中斷暴露）。

最終檢查與評(píng)級(jí)：暴露結(jié)束后，取出試樣，在標(biāo)準(zhǔn)光源下用10倍放大鏡觀察表面。

裂紋等級(jí)評(píng)定：參照標(biāo)準(zhǔn)中的裂紋等級(jí)圖（如ASTM D1149分為0-4級(jí)：

• 0級(jí)：無裂紋

• 1級(jí)：少量微小裂紋

• 2級(jí)：顯著裂紋

• 3級(jí)：嚴(yán)重裂紋

• 4級(jí)：深度裂紋或斷裂

五、結(jié)果判定與報(bào)告

測(cè)試報(bào)告需清晰記錄：

• 試樣信息（材料、配方、尺寸）

• 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、臭氧濃度、溫度、濕度、應(yīng)變條件、暴露時(shí)間

• 每個(gè)試樣的最終裂紋等級(jí)及照片

• 任何其他觀測(cè)（如顏色變化、發(fā)粘）

合格判定無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通常依據(jù)：

• 產(chǎn)品規(guī)格書要求（如“在50pphm臭氧濃度，40°C，靜態(tài)拉伸20%，72h后裂紋等級(jí)不大于2級(jí)”）。

• 與對(duì)照樣品/競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手樣品的對(duì)比結(jié)果。