1. Bevezetés

Annak köszönhetően nagy rugalmasság, kiváló légtömörség , és ellenállás a különböző médiákkal szemben, gumi ben széles körben használják olaj- és gáztömítő rendszerek számára űrrepülés, repülés , és haditengerészeti fegyverzet.
A gyors fejlődéssel Kína nemzeti védelmi ipara, vulkanizált gumi alkatrészek egyre fontosabbá váltak űrrepülési berendezések, tengeri hajók , és mélytengeri gépészet.
Különösen a komplexum alatt tengeri környezet, gumi tömítőanyagok ki kell bírnia magas páratartalom, sóspray , és mechanikai igénybevéTél egyidejűleg magasabb köveTélményeket támasztanak az anyagokkal szemben hosszú távú stabilitás és élettartam.

Jelenleg a legtöbb tanulmány a gumiöregedés összpontosítani a termikus-oxidatív öregedési viselkedés -ból vulkanizált gumi , elsősorban a hőmérséklet és az oxigén tulajdonságaira gyakorolt ​​hatását vizsgálva.
Azonban a tengeri környezet , olyan tényezők, mint pl olajos közeg, maró hatású gázok , és sóspray együtt léteznek, amelyek jelentősen befolyásolják a tömítési Téljesítmény és élettartama -ból vulkanizált gumi alkatrészek.

Ezzel szemben nem vulkanizált gumi alkatrészek (mint pl részben térhálósított védőbetétek, gumi bevonatok , és helyben használt ideiglenes plomba ) gyengébb öregedésállóságot mutatnak a stabil térhálós hálózat hiánya miatt.
Ezek az anyagok hajlamosak felületi lágyítás, deformáció , és Téljesítményromlás tengeri kitettség alatt.

2. A gumiöregedés okai és hatásai

Az okok gumiöregedés részre osztható belső és külső tényezőket:

Belső tényezők tartalmazza a kémiai összetéTél a polimer szerkezet, molekuláris konformáció, kristályosság, láncösszefonódás és a feldolgozás során bevezetett láncszakadás vagy oxidáció.

Külső tényezők tartalmazza oxigén, ózon, hőmérséklet, nedvesség, sóköd, forma , és ultraibolya sugárzás a környezetben.

Mert vulkanizált gumi alkatrészek , a háromdimenziós térhálós szerkezet jót nyújt stressz-lazító ellenállás és kémiai stabilitás.
Azonban a hosszan tartó expozíció tengeri környezet még okozhat térhálós kötés szakadása, felületi repedés , vagy keményedés.

Nem vulkanizált gumi alkatrészek , másrészt hiányzik a vulkanizálási kezelés. Az övék laza molekulaláncok és nagy szabad kötet fogékonyabbá tenni őket tengeri ionok, oxidálószerek , és UV sugárzás , ami felgyorsult öregedéshez vezet.

Az öregedés okozta Téljesítményváltozások közé tartozik:

A megjelenés megváltozik : felületi keményedés, repedés, ragadósság és elszíneződés.

Fizikai és kémiai lebomlás : csökkentés be sűrűség, keménység, szakítószilárdság, kompressziós készlet, viszkoelaszticitás , és elektromos tulajdonságok.

Ezért a gyakorlati alkalmazásokban, mint pl repülési olajtömítések, haditengerészeti védőbetétek , és mélytengeri tömítőgyűrűk , elengedhetetlen a megkülönböztetés megállapítása öregedésértékelési szabványok számára vulkanizált és nem vulkanizált gumi termékek.

3. Gyorsított öregedési tesztek és élettartam előrejelzése

A mérnöki gyakorlatban gumi termékek —főleg vulkanizált gumi alkatrészek —élettartamuk gyakran meghaladja a tíz évet.
A hosszú távú használat szimulálásához magas hőmérsékletű gyorsított öregedési tesztek általánosan alkalmazzák.

Használt korai tanulmányok oxigén felszívódás az öregedési ütem mutatójaként, később olyan módszerekké fejlődött, mint pl sütőben öregedés, oxigénbomba, légi bomba , és mesterséges mállás tesztek.
A manapság legszélesebb körben alkalmazott megközelítés a Arrhenius empirikus kapcsolat és a idő-hőmérséklet szuperpozíció elve , amely azt feltéTélezi, hogy minden 10 °C-os hőmérséklet-emelkedés esetén a reakciósebesség páros.

Azonban in tengeri környezet , hagyományos gyorsított öregedés-előrejelző modellek miatti eltéréseket mutatni:

különböző reakciómechanizmusok változó hőmérsékletű zónákban,

antioxidáns migráció vagy kicsapódás,

polimer morfológiai evolúció , és

oxigén diffúziós korlátozások a minta vasCímkékágához kapcsolódik.

Ezért a vulkanizált gumi alkatrészek ben működő tengeri szolgáltatási feltéTélek , célszerű csökkenteni a gyorsított öregedési hőmérsékletet, meghosszabbítani a teszt időtartamát, vagy fejleszteni többtényezős tengelykapcsoló modellek bevonásával nedvesség, sóspray , és mikrobiális tevékenység javítani élettartam előrejelzési pontosság.

Mert nem vulkanizált gumi alkatrészek stabil térhálós hálózat hiánya miatt, lágyulás vagy kudarc gyorsan jelentkezik a felgyorsult öregedés során.
Így hagyományos Arrhenius-alapú az extrapolációk megbízhatatlanok, és csak rövid távú stabilitási értékelések általában lefolytatják.

4. Tengeri környezet szimulációja a gyorsított teszTéléshez

TekintetTél a bonyolultságára a tengeri környezet , egyfaktoros tesztek, mint pl páratartalom-hő, sóspray , vagy penész expozíció nem tudja Téljes mértékben megisméTélni a tényleges szolgáltatási feltéTéleket.

Ebben a tanulmányban egy javított páratartalom-hőöregítő készülék alkalmazták, a desztillált vizet helyettesítve ezzel mesterséges tengervíz , és tesztek lefolytatása a címen 90 °C és 98% páratartalom többtényezős felgyorsult öregedés szimulálására.
Ez a módszer növeli a öregedési ráta kb nyolcszoros , amely lehetővé teszi a gyors értékelést vulkanizált gumi alkatrészek alatt tengeri kitettség.

A kísérleti eredmények értékes útmutatást adnak a kiválasztáshoz tömítőanyagok be haditengerészeti hajók, búvárfelszerelés , és tenger alatti kábelek , miközben segít optimalizálni a rövid távú stabilitás -ból nem vulkanizált gumi alkatrészek be védő szerkezeti alkalmazások.

Annak köszönhetően nagy rugalmasság, kiváló légtömörség , és ellenállás a különböző médiákkal szemben, gumi ben széles körben használják olaj- és gáztömítő rendszerek számára űrrepülés, repülés , és haditengerészeti fegyverzet.