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贮存时间对氟橡胶密封材料压缩永久变形的影响

从材料评估的角度, 结合贮存与使用条件, 采用热氧加速老化试验方法, 研究了贮存时间对氟橡胶密封材料压缩永久变形的影响, 以及老化前后的红外光谱特性, 得出以下结果。
1) 25℃下, 氟橡胶密封材料压缩永久变形与老化时间的动力学方程为ln (1-ε) =-0.133-0.0063t0.368。
2) 以ε≤26%作为密封件贮存时的性能临界值, 当安全系数为1.5时, 可预测氟橡胶密封材料的贮存寿命约为13.8 a。
3) 红外光谱分析表明, 氟橡胶在热氧条件下的老化机理为分子断裂和交联。
4) 非正常老化因素引起的变形对橡胶密封圈的性能影响很大, 这种影响在一定程度上会突然降低橡胶的密封效果。
从图4可以看出, ln (1-ε) 与时间t明显不呈线性关系, 因此式 (1) 中α不为1, 查阅资料可知, F108氟橡胶的老化常数为0.368。
令y=ln (1-ε) , x=tα, α=ln B, b=-K, 建立线性回归模型:
利用最小二乘法, 对式 (2) 进行回归分析, 结果见表1, 进而得到不同老化温度下性能变化速率K。
针对ln K与1/T进行拟合, 如图5所示, 拟合的直线方程为ln K=0.573-1679.261/T。将T=298 K代入, 得25℃时的反应速率K=0.0063, 取B=0.8758, 得25℃下老化动力学方程为:
根据密封材料使用要求, 若以ε≤26%作为密封件贮存时的性能临界值, 可得氟橡胶密封件在25℃下的贮存寿命t=7559 d, 约为20.71 a, 取安全系数为1.5, 则贮存寿命为13.8 a。www.tianjiexiangsu.com

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