本文摘要：摘要：具有密封、阻尼減震等功能的軌道車輛用橡膠材料，在貯存和服役過程中受到自然環(huán)境中的光、熱、氧、鹽霧等作用或在服役環(huán)境中受到外應(yīng)力的作用，性能逐漸劣化導(dǎo)致最終失去使用價(jià)值。針對(duì)軌道車輛用橡膠材料在東部海洋典型服役環(huán)境的老化因素分析，建立
摘要：具有密封、阻尼減震等功能的軌道車輛用橡膠材料，在貯存和服役過程中受到自然環(huán)境中的光、熱、氧、鹽霧等作用或在服役環(huán)境中受到外應(yīng)力的作用，性能逐漸劣化導(dǎo)致最終失去使用價(jià)值。針對(duì)軌道車輛用橡膠材料在東部海洋典型服役環(huán)境的老化因素分析，建立試驗(yàn)是加速老化評(píng)價(jià)方法，對(duì)其長(zhǎng)期性能進(jìn)行評(píng)估，對(duì)于準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)材料的有效性具有重要的意義。
關(guān)鍵詞：軌道車輛;橡膠;東部海洋;服役環(huán)境
0引言
東部沿海環(huán)境濕度、鹽度較大，高濕高鹽環(huán)境對(duì)橡膠材料的使用影響主要體現(xiàn)在：
(1)部分特種橡膠材料對(duì)濕度較為敏感。長(zhǎng)期高濕環(huán)境下應(yīng)用可能會(huì)加速分子鏈水解講解，降低材料壽命。
(2)高濕環(huán)境會(huì)加速微生物在橡膠表面的富集，從而加速材料的老化。高濕、高鹽環(huán)境因素對(duì)材料的性能影響往往相互促進(jìn)，在開展環(huán)境影響試驗(yàn)時(shí)將兩因素關(guān)聯(lián)起來考慮。鹽霧環(huán)境對(duì)橡膠材料的劣化主要是由鹽、水與材料的綜合化學(xué)反應(yīng)所引起，劣化速率很大程度上取決于試樣表面的含氧鹽溶液量、試樣所處環(huán)境溫度及濕度。試驗(yàn)環(huán)境溫度、濕度及鹽度是交變鹽霧加速試驗(yàn)需要設(shè)定的三個(gè)主要參數(shù)。
本文以株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司提供8種軌道車輛橡膠試驗(yàn)材料為研究對(duì)象，包括：試樣1(天然橡膠)、2(順丁橡膠)、3(丁苯橡膠)、4(氯丁橡膠天然橡膠并用)、5(氯丁橡膠)、6(三元乙丙橡膠)和7(丁腈橡膠)，以青島試驗(yàn)站為東部沿海代表，提取環(huán)境因素和指標(biāo)，確定試驗(yàn)條件。采用電子拉力機(jī)測(cè)試了鹽霧環(huán)境前后材料的力學(xué)特性，并分析了鹽霧環(huán)境前后橡膠材料的力學(xué)性能變化情況。
1試驗(yàn)方法
采用CMT6104電子拉力機(jī)按GB/T528-2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》測(cè)試橡膠的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率。采用邵氏硬度計(jì)按照GB/T531.1-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗(yàn)方法第一部分：邵氏硬度計(jì)法(邵爾硬度)》進(jìn)行樣品邵氏硬度的測(cè)試。
2東部沿海地區(qū)環(huán)境特性分析
以青島試驗(yàn)站為例，年平均濕度和海水年平均鹽度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(1998-2013年)，年平均濕度74%，海水年平均鹽度32%。青島的年平均氣溫為13℃。結(jié)合GB/T2423.18和GB/T10125鹽霧試驗(yàn)方法，依據(jù)青島試驗(yàn)站環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)，最高氣溫27℃、平均濕度74，確定交變鹽霧試驗(yàn)條件為：[鹽霧(27%C&2h)+濕熱(濕度93%，40%C&7d)]&4周期。
3力學(xué)性能試驗(yàn)
力學(xué)性能是高分子材料的基本性能，是其它性能得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，也是研究材料耐老化性能的一般指標(biāo)。通過對(duì)未老化樣品力學(xué)性能的測(cè)試，不僅對(duì)材料的基本性能有了了解，而且為制定材料耐老化試驗(yàn)方案提供了依據(jù)。1，3，5拉伸強(qiáng)度較高，均在20MPa以上，8拉伸強(qiáng)度最低，在6MPa左右;其他幾種試驗(yàn)?zāi)z料的拉伸強(qiáng)度居中，在15-18MPa的范圍內(nèi);7拉斷伸長(zhǎng)率最大，達(dá)到800%以上，6的也較高，接近700%，8的最小，不足200%;其他試驗(yàn)?zāi)z料的居中，在400%～600%的范圍內(nèi);3、4的硬度較高，邵A硬度在70～80，其他試驗(yàn)?zāi)z料的邵A硬度在50～60之間。
3、4、7樣品經(jīng)過交變鹽霧試驗(yàn)后，拉伸強(qiáng)度基本不變，其他樣品的拉伸強(qiáng)度均有所減小;其中1、2和5變化較為明顯。3、4、5、7樣品經(jīng)過交變鹽霧試驗(yàn)后，硬度基本不變，6的硬度有所減小，其他樣品的硬度均有所增大。綜合交變鹽霧試驗(yàn)結(jié)果，1、2試驗(yàn)前后變化較大。
4結(jié)論
東部沿海地區(qū)鹽霧和濕熱交變對(duì)橡膠材料性能有較大的影響，在研究的8種軌道橡膠材料中，1(天然橡膠)、2(順丁橡膠)、5(氯丁橡膠)鹽霧試驗(yàn)性能變化明顯，其他橡膠相對(duì)變化不顯著。設(shè)計(jì)師在采用這三類橡膠制備相關(guān)制品時(shí)，應(yīng)設(shè)置必要的安全系數(shù)或其他措施。
參考文獻(xiàn)
[1]楊清芝.現(xiàn)代橡膠工藝學(xué)[M].北京：中國石化出版社，1997.
[2]孫琳，曹志偉，林化強(qiáng)，等.軌道車輛橡膠堆材料熱空氣老化性能研究[J].材料開發(fā)與應(yīng)用，2016，31(5)：113-117.
材料類論文投稿期刊：《材料開發(fā)與應(yīng)用》(雙月刊)創(chuàng)刊于1979年，是中國造船工程學(xué)會(huì)船舶材料學(xué)術(shù)委員會(huì)和洛陽船舶材料研究所共同主辦、海洋腐蝕與防護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室協(xié)辦的材料科學(xué)技術(shù)性刊物，國內(nèi)外公開發(fā)行。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jzlw/20242.html
