橡膠密封件耐臭氧老化測試

橡膠密封件廣泛應用于汽車、航空航天、家電、管道系統(tǒng)中，長期暴露于含臭氧的大氣環(huán)境中。臭氧具有強氧化性，即使?jié)舛鹊椭?5–50 ppb，也能引發(fā)不飽和橡膠（如天然橡膠、丁苯橡膠）表面產(chǎn)生龜裂，導致密封失效、泄漏甚至安全事故。耐臭氧老化測試用于評估橡膠材料抵抗臭氧侵蝕的能力，是密封件選材與壽命預測的關鍵依據(jù)。

測試標準與依據(jù)

主要依據(jù)：

GB/T 7759.1《硫化橡膠或熱塑性橡膠 壓縮永久變形的測定》

ISO 1431-1《橡膠 耐臭氧龜裂的測定 第1部分：靜應變試驗》

ASTM D1149《橡膠在靜態(tài)拉伸下暴露于臭氧環(huán)境中的標準試驗方法》

測試方法與流程

1. 靜態(tài)拉伸臭氧老化測試（最常用）

將啞鈴狀或矩形試樣拉伸至規(guī)定應變（通常20%），固定于試樣架。

置于臭氧老化試驗箱中，設定條件：

臭氧濃度：25–300 pphm（常用50 pphm）

溫度：40℃±2℃

濕度：≤65% RH（臭氧在高濕下易分解）

暴露時間：24h、48h、72h 或直至出現(xiàn)明顯裂紋。

2. 動態(tài)臭氧測試（模擬實際工況）

在交變應力下進行臭氧暴露，更接近真實使用狀態(tài)。

3. 結果評定

龜裂等級：按ISO 1431標準分為0–5級：

0級：無裂紋

2級：輕微裂紋（<10條/cm）

4級：嚴重龜裂（>100條/cm，深度>0.5mm）

臨界時間：出現(xiàn)首條裂紋的時間，用于材料對比。

材料改進與應用

耐臭氧橡膠選擇：三元乙丙橡膠（EPDM）、氯丁橡膠（CR）、硅橡膠（VMQ）本身飽和度高，耐臭氧性優(yōu)異。

防護措施：

• 添加抗臭氧劑（如對苯二胺類）；

• 表面涂覆保護蠟；

• 避免在靜態(tài)拉伸狀態(tài)下長期使用NR/SBR。

結論

橡膠密封件耐臭氧老化測試是預防早期失效的重要手段。在材料研發(fā)階段即開展該測試，可顯著降低售后故障率。隨著新能源汽車、軌道交通等高端裝備對密封可靠性要求提升，耐臭氧性能已成為橡膠配方設計的核心指標之一。