硫化橡胶在户外环境条件下使用容 易受到太阳光 的直接辐射而老化, 使其有实用价值的物理机械性能逐渐下 降, 以致橡胶产品不 能继续使用。 由于新的橡胶材料及 其加工 应 用迅速发展, 在户外环境使用的产品也不 断增加, 对产品的耐候性能要求愈来愈高. 因此, 科研、生产和使用部 门都想 通过较短的试验时间获得产品近似 于自然气候条件上试验的结果, 为了达到这个目的, 世 界上不 少工 业发达 国家已先后应 用模拟 太 阳光的各种人工 光源 来加速橡胶材料的 老 化。19 3 3年阳光 型碳 弧灯首先应 用在人工 加速气候老化和耐光 性试验,由于阳光 型碳弧灯发 出的紫外光较接近太阳光光谱 中的紫外光, 因此 , 美国、日本等国家先后 制成了用于 高分 子材料耐候性试验的碳弧灯气候箱。

一、试验
1、试验采
试验 设备
用 日本生产的W E 一 S U N一 H C
阳光型 老化试验箱。试验箱的中心安装碳弧灯, 该灯包括一个实心和一 个 空 心 的产生碳弧的碳棒 电极和碳棒 自 动 调 节装置` 箱内有一 个安设试样架的转鼓, 箱体设有碳弧 电流, 碳弧电压、 喷水周期、计时器和干 湿球温度等指示装置。而且箱体还有循环空气调 节器, 用来调节黑板温 度和排出箱内的臭氧。
2、试 样
试样选用红 色和绿色的天然橡胶硫化胶, 顺丁橡 胶和丁苯橡胶含碳黑硫化胶。试样均按 G B 98 6 5规定制备。
3、性能和 外观 检浦与评价
主要 检测 试样老 化前与后 的物理 机械性能和 外观变化, 检测方法按 国家标准和有 关规 定。 以试样 老化后性 能变化百 分率为评 价指标, 性 能 变化 率按下 式计 算:

二、试验结果与讨论
1、黑板 沮度对硫化橄胶老化性 能的响影
黑板温 度是试 样表面有 可能达 到的最高温度, 黑板温度的选择应 以橡胶材料在户 外环 境使 用时表面 达到的最 高温 度为依据。为 了验证不 同黑板温度对硫化橡胶老化性能影响, 将天 然橡胶、顺 丁橡胶和 丁苯橡胶等不 同的硫化胶试祥分别在黑板温度63 士 3 ℃和 5 士 3 ℃条件下进行了对比试验, 其试验结果 列 于表 1。从表 1 的试验看出, 不同的硫 化橡胶的强 伸性能在黑板温度63 ℃时 的下 降速度比在 黑板温 度5 ℃时较快。 从 而可知夕 在相 同光源 的光老 化试验条件下, 温度对光老 化有加速作用。 因此 , 选择试验的 黑板温 度 不能过高, 黑 板温 度过高 会加速热氧老化, 可能 变为热 氧老 化为主, 使 模拟 人工光 老化的真实性变差 , 失去 光老 化的意义, 达 不到人 工气候试 验的 目的。为 了适用于多数通 用橡胶 材 料夕 选 择 黑板温 度6 3 士 3 ℃是比 较合 适的。
2、喷水周期对硫化橡胶老化性 能的影
响天然 橡胶、 顺 丁橡胶 和丁 苯橡胶等不同硫化 胶 的 试 样 分 别 在 喷 水 周 期 为18’l/ 02’( 喷水时间 /光照时间 以下 相同 )和喷水周 期为 12下 / 48’ 两种喷水周期进行了对 比试验, 其试验结果 于表 2 中示 出。

从试验结果看 出, 天 然橡胶 和 顺丁橡胶的硫化胶在喷水周期为 18’/10 2’ 比 喷水周 期1 2’/4 8’ 的老 化速度稍快, 而 丁苯橡胶硫化胶的老 化速度比较接近。由于使 用喷水周期 12’/ 48’, 其喷水时 间 间 隔 较短, 使得气候箱内的温度频频降低, 保持箱内规定的试验温度的时 间就较短。 使用喷水周期 18’/1 02’ 其喷水时间 间隔较 长,保 持气候箱内规定的 试验温 度的 时间就较长, 这可能是 造成老 化速 度有些 差异的原因。为 了保持气候箱的试 验温度在较长时间相 对稳定, 选择喷 水 周 期 18’10 2’ 比较合理。

3、萦外光透过玻玻谁先片辐照度的测定
为 了测定玻璃滤光片在使用对程 中老化后 的透 光率, 使用美 国 产 T U V R 型积 算照度计测定 30 、 4 。。。 m 的紫外光 波 的 辐照 度与滤光片使用时 间的关系, 所 测得 的数据 如表 3 所示。从表 3 可知, 滤光 片的透 光率随使 用时 间延 长而逐 渐 降低. 当使用 2 0 0。小时后透光率显 著下降, 以致不 能使用。为 了保持 试验 箱内的光能量输出在一 定范围 内保持 稳定。 建议按次序 每隔 50 。小时更换 2 块滤光 片, 使碳 弧透 过 由新 旧滤光 片组成 的滤光 器, 保证输出的光能量维 持在一 定 范围 内, 以便 使试 样表 面 得到 均匀的 辐射。

四、结论
(1)硫化橡胶光化学反 应的程度取 决于紫外光辐射, 是 在光氧化 反 应 过 程中, 温度高会产生热氧降解作用.
(2) 玻璃滤光器在使用过释中会逐渐衰老, 使光辐射透过率减弱, 导致试样表面接受的光辐射量不一致, 为保持较恒定的光辐射强 度, 需要定期更换滤光器。

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