乘用车密封条加速老化试验及使用寿命预测

杜鹏 胡绪平

黎明化工研究设计院有限责任公司

乘用车密封条加速老化试验及使用寿命预测

杜鹏 胡绪平

黎明化工研究设计院有限责任公司

通过乘用车密封条进行实验室加速老化试验，研究了乘用车密封条的拉伸强度随老化时间的变化规律，得到了该材料在热空气中老化的拉伸强度随老化时间的变化数学关系式，依据实验得到的老化动力学参数，对乘用车密封条以拉伸强度为指标进行了寿命预测。

乘用车密封条 加速老化 寿命预测

密封条是汽车上重要的密封件，随着人们对汽车品质的要求不断提升过和汽车市场竞争的日渐激烈。密封系统的设计除了要保证基本的密封作用（防止尘、沙、雨，污染气体进入车内外，它还荧光减缓汽车在高速行驶中车身部件的震动和冲击，提高车体的使用寿命，改善乘坐舒适性。它的好坏直接关系到车内环境的清洁和安静度。密封条制品暴露在自然环境下，收到阳光的照射（紫外线）、热、氧、臭氧和湿热等多种因素的作用，一单其老化发生破损，不仅会直接导致车厢出现漏水现象，使风燥加大，更有可能引起车身锈蚀，因此在密封条制品的工作环境和性能要求中，对使用寿命的要求比较高[1-6]。

一、材料与方法

（一）仪器和材料

5969型万能材料试验机（美国Instron）；101C-1型热空气老化试验箱（北京雅士林仪器有限公司）；聚氨酯密封条材料（黎明化工研究设计院有限责任公司）。

（二）试验方法

1.将聚氨酯试样裁剪成哑铃型形状，除厚度外，其它尺寸符合GB/T528-2009的要求，取标准中的Ⅰ型，试样的厚度为材料的实际使用厚度（2.0±0.2）mm．

2.将老化的环境温度分别调到80℃，60℃，40℃，温度偏差在± 1℃，在温度稳定后，使样品呈自由状态悬挂在老化环境中进行老化实验。每2个试样之间的距离不得小于5mm。试样放入老化环境时开始计时，达到规定的老化时间后取出。

3.拉伸性能按GB/T528-2009进行测试,拉伸试样为Ⅰ型,测试条件为：（1）试样老化后，将其在室温下停放不少于4h,在（25±2）℃条件下测量，（2）测试速率为500mm／min。每次实验用5片试样，结果取算术平均值。

二、结果与分析

（一）老化时间对聚氨酯在热空气中老化时拉伸强度的影响

将制备的试样分别放在80℃，60℃，40℃的空气介质中进行实验室加速老化实验，每隔一定的时间取出5个试样,按GB/T528-2009测试拉伸强度。表1为样品在各老化温度下不同老化时间的拉伸强度检验结果

表1 样品在各老化温度下不同老化时间的拉伸强度

（二）寿命预测

由表1可以得到样品在不同老化温度下物性降至临界值（65%）所需要的时间（即失效时间，由L表示），结果为表2.

表2 样品在不同老化温度下物性降至临界值所需要的时间

由log10L对10000/T作图：

从样品的拉伸强度回归直线得出相应的公式为y = 0.1110x -0.5373，由此公式可推算出样品在25℃下的使用寿命≈12.67年，取安全系数为2时的使用寿命年限为6.3年。

三、结论

本文通过热空气老化和拉伸强度试验分析研究了聚氨酯密封条的寿命预测，可得出以下结论。

（1）聚氨酯密封条在80℃，60℃，40℃热空气老化温度下，物性降至临界值（65%）所需要的时间（即失效时间）分别为400h，650h和900h。

（2）以拉伸强度为寿命预测指标，常温下该聚氨酯密封条的使用寿命为6.3年。

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