影響橡膠疲勞壽命的因素

影響橡膠疲勞壽命的因素有很多，可分為三類。*，材料的特征：橡膠的種類、交聯(lián)的類型和程度、添加劑如填料和防老化劑（影響基本的裂口增長性能）和zui初存在疵點的大小；第二，力學(xué)特征：試樣的形狀和大小、變性的類型和大小、循環(huán)的頻率和方式；第三，環(huán)境因素：溫度、濕度和潛在的有害物質(zhì)，如空氣中的氧氣和臭氧。橡膠疲勞壽命可能用到兩種試驗設(shè)備臭氧老化試驗箱和拉力試驗機。

在自然環(huán)境下裂口增長和疲勞的主要原因是機械應(yīng)力、氧氣和臭氧。這些因素的影響表示在下圖中，它所示的是未加填充劑、加1份防老化劑的天然硫化橡膠在不同環(huán)境中的試驗結(jié)果。在真空中表現(xiàn)的是純機械破壞，可以看出在疲勞循環(huán)的zui大應(yīng)變降到100%時，疲勞壽命很長（可看作無窮大）。因而其他較大的應(yīng)變值構(gòu)成機械疲勞極限，低于該應(yīng)變值，在沒有化學(xué)物質(zhì)的浸蝕的情況下，不發(fā)生斷裂。對于其他橡膠，也可以得到類似的疲勞極限，雖然其大小可能改變。

在實驗室空氣環(huán)境中的結(jié)果說明氧氣的影響，在這種情況下，氧大約將疲勞極限降低到75%，在較高應(yīng)變下降低疲勞壽命。如果橡膠不含防老劑，降低的程度更大（雖然疲勞壽命在真空中不受影響），防老劑只是部分，而不是全部減弱氧氣的影響。由于實驗室空氣中少量臭氧的作用，是的在應(yīng)變低于疲勞極*，產(chǎn)生斷裂。在臭氧老化試驗箱的試驗結(jié)果表明，低于疲勞極*，臭氧濃度的影響很大，但在較高應(yīng)變時，影響較小，所有的結(jié)果表明，疲勞壽命與zui大應(yīng)變有很強的。