乘用車密封條加速老化試驗及使用壽命預測

杜鵬 胡緒平

黎明化工研究設計院有限責任公司

乘用車密封條加速老化試驗及使用壽命預測

杜鵬 胡緒平

黎明化工研究設計院有限責任公司

通過乘用車密封條進行實驗室加速老化試驗，研究了乘用車密封條的拉伸強度隨老化時間的變化規律，得到了該材料在熱空氣中老化的拉伸強度隨老化時間的變化數學關系式，依據實驗得到的老化動力學參數，對乘用車密封條以拉伸強度為指標進行了壽命預測。

乘用車密封條 加速老化 壽命預測

密封條是汽車上重要的密封件，隨著人們對汽車品質的要求不斷提升過和汽車市場競爭的日漸激烈。密封系統的設計除了要保證基本的密封作用（防止塵、沙、雨，污染氣體進入車內外，它還熒光減緩汽車在高速行駛中車身部件的震動和沖擊，提高車體的使用壽命，改善乘坐舒適性。它的好壞直接關系到車內環境的清潔和安靜度。密封條制品暴露在自然環境下，收到陽光的照射（紫外線）、熱、氧、臭氧和濕熱等多種因素的作用，一單其老化發生破損，不僅會直接導致車廂出現漏水現象，使風燥加大，更有可能引起車身銹蝕，因此在密封條制品的工作環境和性能要求中，對使用壽命的要求比較高[1-6]。

一、材料與方法

（一）儀器和材料

5969型萬能材料試驗機（美國Instron）；101C-1型熱空氣老化試驗箱（北京雅士林儀器有限公司）；聚氨酯密封條材料（黎明化工研究設計院有限責任公司）。

（二）試驗方法

1.將聚氨酯試樣裁剪成啞鈴型形狀，除厚度外，其它尺寸符合GB/T528-2009的要求，取標準中的Ⅰ型，試樣的厚度為材料的實際使用厚度（2.0±0.2）mm．

2.將老化的環境溫度分別調到80℃，60℃，40℃，溫度偏差在± 1℃，在溫度穩定后，使樣品呈自由狀態懸掛在老化環境中進行老化實驗。每2個試樣之間的距離不得小于5mm。試樣放入老化環境時開始計時，達到規定的老化時間后取出。

3.拉伸性能按GB/T528-2009進行測試,拉伸試樣為Ⅰ型,測試條件為：（1）試樣老化后，將其在室溫下停放不少于4h,在（25±2）℃條件下測量，（2）測試速率為500mm／min。每次實驗用5片試樣，結果取算術平均值。

二、結果與分析

（一）老化時間對聚氨酯在熱空氣中老化時拉伸強度的影響

將制備的試樣分別放在80℃，60℃，40℃的空氣介質中進行實驗室加速老化實驗，每隔一定的時間取出5個試樣,按GB/T528-2009測試拉伸強度。表1為樣品在各老化溫度下不同老化時間的拉伸強度檢驗結果

表1 樣品在各老化溫度下不同老化時間的拉伸強度

（二）壽命預測

由表1可以得到樣品在不同老化溫度下物性降至臨界值（65%）所需要的時間（即失效時間，由L表示），結果為表2.

表2 樣品在不同老化溫度下物性降至臨界值所需要的時間

由log10L對10000/T作圖：

從樣品的拉伸強度回歸直線得出相應的公式為y = 0.1110x -0.5373，由此公式可推算出樣品在25℃下的使用壽命≈12.67年，取安全系數為2時的使用壽命年限為6.3年。

三、結論

本文通過熱空氣老化和拉伸強度試驗分析研究了聚氨酯密封條的壽命預測，可得出以下結論。

（1）聚氨酯密封條在80℃，60℃，40℃熱空氣老化溫度下，物性降至臨界值（65%）所需要的時間（即失效時間）分別為400h，650h和900h。

（2）以拉伸強度為壽命預測指標，常溫下該聚氨酯密封條的使用壽命為6.3年。

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