GB 7762-87-硫化橡膠耐臭氧老化試驗靜態(tài)拉伸試驗法

適用范圍
本標(biāo)適用于硫化橡膠在靜態(tài)拉伸變形下，暴露于含有一定深度臭氧的空氣和一定溫度、濕度的環(huán)境中，但無直射光照下進(jìn)行的老化試驗。
本標(biāo)準(zhǔn)參照采用標(biāo)準(zhǔn) ISO 1431/1-1980《硫化橡膠——耐臭氧龜裂——部分：靜態(tài)拉伸試驗》。
 
試驗原理和目的
硫化橡膠在靜態(tài)拉伸變形下置于臭氧介質(zhì)環(huán)境中，會受到臭氧的作用而發(fā)生老化，使硫化橡膠表面發(fā)生臭氧龜裂，導(dǎo)致性能變劣。利用人工模擬或強(qiáng)化大氣中的臭氧等條件對橡膠試樣進(jìn)行試驗，可以觀測試樣外觀和性能的變化，從而評價橡膠的耐臭氧性能。
臭氧老化試驗的目的是研究橡膠在臭氧作用下的老化規(guī)律，快速鑒定硫化橡膠的耐臭氧老化性能，評價臭氧老化劑的防護(hù)效果，或為提高橡膠制品的使用壽命提供依據(jù)。
 
試驗裝置
人工臭氧老化試驗的裝置是臭氧老化儀。應(yīng)具備臭氧發(fā)生器、老化試驗箱和臭氧濃度檢測等裝置。
1、臭氧發(fā)生器
可以選用下面任一種裝置發(fā)生臭氧：
①、紫外燈；
②、無聲放電管。
用來發(fā)生臭氧或作稀釋用的空氣，首先應(yīng)通過硅膠干燥塔進(jìn)行干燥，或通過活性炭進(jìn)行凈化處理。從發(fā)生器出來的含臭氧的空氣，應(yīng)經(jīng)過熱交換器后才輸入老化試驗箱內(nèi)。
2、老化試驗箱
老化試驗箱是一個密閉的、無光照（除間歇使用的照明燈外）的箱子，是放置試樣進(jìn)行老化試驗的空間。箱內(nèi)容積不小于 100L，能恒定控制試驗溫差±2℃。箱室的內(nèi)壁、導(dǎo)管和安裝試樣的框架等，應(yīng)不使用易被臭氧分解腐蝕和影響臭氧濃度的材料制成。
 
試樣 
1、試樣的制備應(yīng)符合 GB 527-83《硫化橡膠物理試驗方法的一般要求》中的規(guī)定。
2、試樣的形狀規(guī)格可根據(jù)評價指標(biāo)或測試性能來選定。觀測臭氧龜裂的試樣采用矩形試樣，測試?yán)煨阅艿脑嚇硬捎脝♀徯卧嚇印?br />①、矩形試樣的規(guī)格為：長度 70～100mm（有效長度應(yīng)大于 40mm），寬度 10±0.5mm，厚度 2.0±0.2mm。若作斷裂試驗，也可采用寬度 5±0.1mm，厚度 0.5±0.05 或 1±0.1mm 的矩形試樣。
②、啞鈴形試樣的規(guī)格應(yīng)符合 GB 528-82《硫化橡膠拉伸性能的測定》中的規(guī)定?？刹捎芒裥突? 型啞鈴形試樣。
3、試樣表面應(yīng)平整、光滑、干凈、無明顯的雜質(zhì)或配合劑等析出物。
不同規(guī)格的試樣的試驗結(jié)果不能作比較。
4、試樣的數(shù)量應(yīng)根據(jù)評價指標(biāo)和測試要求預(yù)定。觀測臭氧龜裂的試樣，一般不少于 3 個。
 
試驗條件
1、臭氧濃度
試驗采用的臭氧濃度應(yīng)根據(jù)硫化橡膠的耐老化程度和使用條件來選取?？蛇x用的臭氧濃度（單
位：pphm）有：25±5，50±5，100±10，200±20，500±50 或 1 000±100 以上（允許偏差±10%）。
對通用的硫化橡膠一般可采用 50±5pphm 做試驗。對較耐老化的硫化橡膠宜采用較高的臭氧濃
度進(jìn)行試驗。
注：臭氧濃度也可用臭氧分壓 mPa 表示，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1pphm 臭氧濃度相當(dāng)于 1.01mPa 的臭氧分壓。
2、溫度
適宜的試驗溫度應(yīng)為 40±2℃。也可以根據(jù)使用環(huán)境或設(shè)備的控溫條件采用其他試驗溫度（如 30±2℃或 23±2℃），但不應(yīng)高于 60℃。
不同溫度的試驗所得的結(jié)果不能相互比較。
3、相對濕度
含臭氧空氣的相對濕度除特殊要求外，一般不應(yīng)超過 65%。
4、流速或流量
通入老化試驗箱中的含臭氧空氣的流速，平均不少于 8mm/s，宜在 12～16mm/s 之間（其值可由箱內(nèi)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。
5、伸長率
試樣的靜態(tài)拉伸條件可以選用下列一種或幾種伸長率（%）：
5±1，10±1，15±2，20±2，30±2，40±2，50±2，60±2，80±2。
如試驗僅用一種伸長率，一般應(yīng)采用 20%。
6、處理條件
①、試樣在試驗前的環(huán)境處理按 GB 2941-82《橡膠試樣停放和試驗的標(biāo)準(zhǔn)溫度、濕度及時間》中的規(guī)定。
②、試樣在拉伸之后的環(huán)境處理應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)溫度（如 23±2℃）的無臭氧的暗室中靜置 24～48h。
③、試樣在通入臭氧試驗前的恒溫處理應(yīng)在老化箱中進(jìn)行恒溫處理 15min。
 
試驗步驟
1、仔細(xì)檢查試樣外觀必須符合 4.3 中的規(guī)定。將符合規(guī)定的試樣按 5.6.1 中的規(guī)定進(jìn)行處理。
2、先測好試樣的初始性能（包括厚度），然后用對試驗無害的顏料繪好試樣的標(biāo)距線，再將試樣夾緊在試樣框架上并拉伸至要求的伸長率。不同配方的試樣不能互相接觸，試樣的間距至少 5cm。在靠近夾具的試樣末端部位涂上耐臭氧涂料或覆蓋臭氧材料和用其他方法防護(hù)。然后按 5.6.2中的規(guī)定進(jìn)行靜置處理。
3、開動臭氧老化儀，調(diào)節(jié)試驗箱內(nèi)的溫度至規(guī)定的試驗溫度，將經(jīng)拉伸靜置后的試樣移入試驗箱內(nèi)，使試樣在箱內(nèi)轉(zhuǎn)動并恒溫處理（15min）。
4、將調(diào)節(jié)好的規(guī)定濃度和流速（或流量）的含臭氧空氣通入試驗箱內(nèi)與試樣接觸，并開始記錄時間。
5、按預(yù)定的試驗周期，通過裝在試驗箱的透明窗口，用 4～7 倍放大鏡觀測試樣的表面變化，或者將試樣從試驗箱內(nèi)取了進(jìn)行外觀檢查或性能測試，從而評定試樣的耐臭氧老化性能。