℃ ），哑铃 型 的拉伸 试 样 自 由悬 挂在 老化 试 验 箱 中 ，圆 柱形 的压 缩 永久 变形 试样 放人 压缩 夹具 中再 放入 老化 试 验 箱 中 ，分 别老化 不 同时 间 。 １．４ 性 能测 试
用万 能 材料 试验 机 （ＩＮＳＴＲＯＮ ５５６７，美 国英 斯 特 朗公 司 ）进 行 拉伸 性 能 测试 ，测 试条 件 为 ：老 化 试样 在 （２３±２）℃ 下 调 节 ２４ ｈ以上 ，拉 伸 速 率 为 ５００ ｍｍ／ ｒ ａｉｎ，测试 环境 温 度为 （２３±２）℃ 。压缩 永 久 变形 试 样
（高 分 子 材 料 －ｒ＂程 国家 重 点 实 验 室 四 川 大 学 高 分 子 研 究 所 ，四 川 成 都 ６１００６５）
摘 要 ：对 氟硅 橡胶 进 行 了热 空 气加 速 老 化 试 验 ，研 究 了 氟硅 橡 胶 在 不 同 温度 下 的 拉 伸 强 度 、断 裂伸 长 率 、压 缩 永 久 变 形 保 持 率 随 老 化 时 间 、老 化 温 度 的 变化 规 律 。研 究发 现 ，氟硅 橡 胶 以拉 伸 断裂 伸 长 率和 压 缩 永 久 变形 为性 能 变化 指 标 时 ，均 出现 非 阿 累尼 鸟 斯 行 为 ，通 过 动 态力 学热 分析 研 究 了氟硅 橡胶 出现 非 阿 累尼 鸟斯 行 为 的 原 因。 结 果表 明 。氟硅 橡胶 的 老 化 机 理 是 在 较 低 温度 下 以初 期 交 联 、后 期 降 解 为 主 ；在 较 高 温度 下 以 降 解 为 主 。 当 以断 裂 伸 长 率 及 压 缩 永 久 变 形 为 性 能 指 标 时 ，推 测 氟硅 橡 胶 的 使 用 寿 命 分 别 为 ３７．１年 和 ５．３年 。
ｄｏｉ：１０．１６８６５／］．ｅｎｋｉ．１０００－７５５５．２０１８．０５．０１９ 收稿 日期 ：２０１８．Ｏ１。０３ 基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 重 大 项 目 （５１７９０５００） 通 讯 联 系 人 ：熊 英 。主要 从 事高 分 子 材 料 高 性 能化 和老 化 研 究 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｏｎｇｙｉｎｇ＠ ｓｅａ．ｅｄｕｃａ
关键 词 ：氟 硅 橡 胶 ；热 空 气 老 化 ；非 阿 累 尼 乌 斯 现 象 ；老 化 机 理
中 图 分 类 号 ：ＴＱ３３３．９３
文 献标 识码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１０００—７５５５（２０１８）０５—０１１６—０５
高分 子材 料 的寿命 预 测是 老化 领域 最重 要 的研究 方 向之一 ，目前广 泛应 用 的聚 合 物 加 速 热 空气 老 化 寿 命 预 测方 法 皆基 于阿 累尼 乌斯 理论 体系 。这 种方 法 目 前 已经 比较 成熟 ，并 且 已有 标 准 规 定 了具 体 的 实施 步 骤 －１．２ Ｊ。但近 年来 人 们 逐 渐 发 现 ，不 少 材 料 在 应 用 阿 累 尼乌斯 理 论推 算材 料 寿命 时 会 出 现 较 大 的偏 差 ，即 老化 失效 时 间 的对 数 （１ｎｔ）或 （１ｇｔ）对 温 度倒 数 （１／Ｔ） 的外 推 曲线 经常不 是 直线 ，而会 发生 偏转 ，即 出现 非 阿 累尼 鸟 斯 现 象 ［３－８ Ｊ。非 阿雷 尼 乌 斯 行 为 表 现 为 材 料 在不 同的温 度 区间 的活 化 能 不 同 ，这 种 转 变 本 质 上是 老 化机理 的变化 Ｌ 。
本 文对 氟硅 橡 胶进 行 热 空气 加 速 老 化 实 验 ，对 氟 硅 橡 胶力 学性 能 随老化 时 间和老 化 温度 的变 化情 况进 行 研 究 ；分 析 以 断裂伸 长 率 保 持 率 和 压 缩 永 久变 形 保
持率 为性 能 变化 指标 时 ，氟硅 橡 胶 的 阿 累尼 乌 斯 行 为 及 寿命 预测 ，并尝 试 通 过动 态 力 学 热分 析初 步 探 索 氟 硅橡 胶 的热 空气 老化 机理 。
第 ３４卷 第 ５期 ２０１８年 ５月
高分子材料科学 与工程
ＰｏＬＹＭ ＥＲ Ｍ Ａ ＴＥＲ ＩＡ ＬＳ ＳＣＩＥＮ ＣＥ ＡＮ Ｄ ＥＮＧ ＩＮ ＥＥＲ ＩＮ Ｇ
Ｖ ｏ１．３４．Ｎｏ．５ Ｍ ａｙ ２０１８
氟硅 橡 胶 热 空气 老 化 过 程 中 的非 阿 累 尼 乌斯 行 为
孙 秀 茹 ，熊 英 ，郭少 云
在 电热 鼓 风老化 试 验箱 （１０１一ｌＡＢ型 ，天 津市 泰斯 特 仪器 有 限公 司 ）中 进 行 热 空 气 老 化 ：９０℃ 、１２０℃ 、
１５０ Ｃ 、１８０ Ｃ 、２１０ ｅ 。
１．３ 实 验 室 加 速 老 化 试 验 将 老 化 试 验 箱 温 度 调 到 相 应 值 （温 度 偏 差 ±１
１ 实 验 部 分 １．１ 试 样 制 备
将 氟硅 橡胶 样 品 制成 ＧＢ／Ｔ ５２８—１９９８规 定 的 １ 型 哑 铃 型 试 样 ；将 氟 硅 橡 胶 样 品 制 成 ＧＢ／Ｔ ７７５９— １９９６规定 的 Ｂ型 试样 （直 径 （１３±０．５）ｍｍ，高 （６．３± ０．３）ｍｍ 的 圆柱 体 ）。 １．２ 老 化 环 境
氟 硅橡 胶具 有耐 候性 、耐 燃油 性 、耐 溶 剂等 一 系列 优 良的性能 ，广 泛应用 于宇航 、飞 机 、汽 车 、石油 化工 等 重要 的工 业 部 门 以及 国防 科 工 领 域 ｌ１０ Ｊ。 目前 有 关 氟 硅橡 胶 的寿 命 预测 及 老 化研 究 都 有 不 少 报 道 ，但 对 其 是 否存 在非 阿 累尼 乌 斯 行 为 的报 道 较 少 ｕ 。鉴 于 橡 胶 的 老化失 效 将带 来 巨大 的损失 和隐 患 ＿１ ，同时非 阿 雷 尼乌 斯现 象将 严重 影 响到 寿命 预测 的准 确度 及对 橡 胶 老化 行为 的理 解 ，因此 对 氟 硅橡 胶 在 热空 气 老 化 过 程 中 的阿 累尼 乌斯行 为 及机 理 的研究 具有 重要 意义 。