【HG化工标准】 静密封橡胶零件贮存期快速测定方法

备案号：10140—2002
HG/T3087—2001
本标准是参照采用前苏联国家标准I()CT9.035--74&固定连接密封零件贮存期的快速测定方法》，对推荐性化工行业标准H(G/T3087—-1986（1997）《静密封橡胶零件贮存期快速测定方法》修订而成。
本标准与HG/T3087—1986（1997)的主要技术差异：增加了第2章内容。
一对范围做了补充规定。
本标推的附录A、附录B是标准的附录,附录C是提示的附录。本标准自实施之H起，原HG/T3087—1986废止。本标准出原国家石油和化学工业局政策法规可提出。本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会密封制品分技术委员会归门。本标准负责起草单位：西北橡胶塑料研究设计院本标准主要起草人：李咏今、黄祖长。本标准于1986年首发布为国家标准GB70411986。1997年调整为推荐性化工行业标推，重新编号为HG/T 3087—1986(1997)。1范围
中华人民共和国化工行业标准
静密封橡胶零件贮存期
快速测定方法
Mcthnd of accelerated determination forSelf-life of ruhher static sealing partsHG/T3087—2001
代荞IIG/T3871986(1997)
本标准适用于测定静密封橡胶零件在未变形和变形（径向压缩12%～25%，轴向压缩15%～10%）状态下，在空气和各种油介质中，在仓库贮存条件下保持工作能力的贮存期限。本方法不适而于易水解的橡胶，例如硅橡胶、聚氨酯、丙烯酸酯和氯醇橡胶等制造的零件在其贮存时与空气接触的情况。
按照本方法测定的橡胶零件贮存期，可作为制定产品贮存期的依据之一。2引用标准
下列标推所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时-所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。G13/T528—1998硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定（eqVISO37：1994)硫化橡胶在常温和高温下压缩应力松弛的测定（neuISO3384：1979）GB/T 1685—1989
GB/T3512—1989橡胶热空气老化试验方法（ncqIS(）188：1985）GB/T7759：1996硫化橡胶或热塑性橡胶在常温、高温和低温下压缩永久变形的测定（cqVISO815 : 19912
3方法原理
像胶密封零件在仓库购存条件下，引起性能变化的主要因素是热，氧、机械应力和油介质。在一定温度范围内，烘箱加速老化与仓库存条件下的变质机埋是相同的，利用高温烘箱加速化试验数据，可外推计算仓库温度下的贮存期。老化特性指标对于末变形的橡胶零件可用拉断仲长率，对于变形的橡胶件可用积累压缩永久变形或压缩应力松弛。
4试样
4.1测定拉断伸长的试样应符合GJ3/T528中对试样的要求。4.2测定斥缩永久变形和乐缩应力松弛的试样应符合GB/T7759和GB/T1685中对试样的要求，5试验仪器
5.1烘箱
烘箱应符台GB/T3512中有关规定。国家经济贸易委员会2002-01-24批准2002-07-01实施
5.2拉力试验机
HG/T 30872001
拉力试验机应符合GB/T528中有义规定。5.3压继应力松弛仪
压缩应力松驰仪应符合G1B/T1685中有关规定。6试验
6.1试验条件
6. 1. 1试验温度
6.1.1.1老化试验温度为五个，至少应不少下四个，相邻温度间隔不小于10K。6.1.1.2试验温度的上限四生胶、硫化体系不同而异，一般时参照下列数据：天然和氯丁橡胶为363K；丁腈、苯、丁基和顺丁橡胶为383~363K；乙丙橡胶为403～383K。6.1.1.3为「价当地选择试验温度的上限，做必要的探索性试验。6.1.2试验叫间
6.1.2.1试验的终止时问因温度不同而异，对于五个温度中的三个较高温度的试验，性能变化需要达到临界值之后方可结束；对于最低温度的试验结束时，压缩永久变形不得低于50%，应力松驰和伸长率不得高于初始值的50%。
6.1.2.2每个试验温度下的测试数据不得少于10个。每个测试点的时问间隔可根据性能变化的情况而定，一般是前期间隔短，后期间隔长。6.1.2.3每个试验温度的第个测试点，其性能变化对于压缩永久变形不得高于20%，对于应力松池不得低于初始值的80%.对于伸长度不得低于初始值的90%。6.1.3在油介质中试验
对于缩封零件在油介质中贮存时，试样应在油介质中进行老化试验。试验时将老化夹具放在盛有试验油的密闭容器内：此容器的休积为150mmX100mm×80mm，试验油的用量应使夹具完全浸没在油中，把此容器放在烘箱中进行老化，达到规定的时间间隔后把夹具从容器中取出。把试伴表面的油用滤纸吸干，进行有关测试。测试完毕后，再放入容器内进行老化。6.2试验步骤
6.2.1按照GB/T3512，在烘箱中进行加速老化试验，6.2.2压缩应力松弛测定按GB/T1685进行。唯老化前的初始应力是上好夹具后.在标准试验室环境下停放3d后测定其应力，对于在油介质中试验时是把夹具放在盛有油的密闭容器内，在标谁试验室环境下停放3d后测定其应力。老化后之应力是在夹具从老化箱中取出，在标唯试验室环境下停放3h后测定其应力。每次测定后，将具放入老化箱，进行下个周斯的老化。6.2.3压缩永久变形测定按GB/T7759迹行。唯试样的初始高度是上好夹具，在标准试验室坏境下停放「d，然后上掉负荷，再停放1d后测定其高度为初始高度。对于在油介质中试验时是把夹其放在盛有油的密闭容器内，在标准试验室环境下停放1d，然后从穿器内取出夹具并去掉负荷，再停放1d后测定其高度为初始高度。老化后试样的高度为夹从烘箱中取出后卸掉负荷，在标准试验室环境下停放1d后测定其高度。每次测定后，把试样重新放入夹具并送回老化箱中进行下一个周期的老化。6.2.4拉断伸长率测定按GB/T528进行。老化前的拉断伸长率取10次测量的平均值，老化后的拉断伸长率政五次测量的平均值。7结果处理
7.1老化特性指标与老化时间之间关系可用下列经验公式描述：y= Be-kr\
式中：3-一对于应力松驰为任一老化时间时的应力于与老化前的初始应力f。的比值，对于拉断伸长4
HG/T3087—2001
率为任何一老化吋间时的伸长率L与老化前的伸长率1的比值,对于压缩水久变形为1减任一老化时间时压缩永久变形率；试验常数；
速度常数,d 1
老化时问，d；
经验常数。
7.2速度常数K与老化温度T之间关系服从阿伦尼乌斯公式：K=Ac
式中:E
表面活化能,1·mol-l；
气体常数,J·K-·mol--
老化温度.K；
频率四子,d，
7.3公式参数的估计
7.3.1利用逐次逼近法估计参数
式(1)经对数变换后,在白变量中含有待估定参数Q，可采用逐次逼近的方法求解，逼近的准则是令估计精确到小数点后两位时，使[(
最小。
式中·对
第：个老化温度下,第个测试点特性指标的试验值，第1个老化温度下，第于个测试点特性指标的预测值。7.3.2近准则1的计算
在α为某一尝试值时，式(1)经对数变换后可得如下首线形式：Y=a+x
式中：
Y=IgyalgB,b=-
按最小一乘法估计和b。
由此可求得力个试验温度下的速度常数K;式(2)经对数变换后可得如下形式2x
2. 3035，和B,=10毫，则式(1)中参数73的估计值B=ER
式中：
W=lg K,C-lg A,
按最小乘法估计C和D。
2w·Ez
HG/T 3087 ---2001
由此可查得β个试验温度下的速度常数K的估计值K,=10c-2,于是
含2(g-)-2z(u-Be R)
7.3.3对的尝试法
尝试的原则是不断缩小尝试区间和尝试的间隔。由经验得知 α值在0～「之间,第一次令 α为0. 5和 0. 51,比较两种情况下的 I 值,如果 α一0. 5 时 7 值小,则以后的尝试区间为 0~～~0. 5,否则为 0.51～1 ,这时尝试间隔取0.1。以后随着尝试区间不断缩小，不断的改变尝试问隔为0.05和0.01。在尝试精确到小数点后两位时1值最小的一组解即为参数估计的最终解。7.4统计分析
7.4.1W=C+D2方程的线性和关检验使用检验,相关系数的计算按下式Zwz-
ZW·2z
查相义系数表巾品著性水准为.01，自由度d了一β一2的表值，如果计算值大于表值,则W与艺相关显著，方程成立。否则方程不能成立，套找原四，重新试验或补做试验7.4.2W的预测区间估计
W的标准偏差按下式计算：
式中：
则W 的置信界限的上限为：
(2。-2)3
W-C+DZ-tSu
式中t可以从自由度df=p2和显着性水推为0.05时的单侧界限t的数值表中查出。7.5贮存期的计算
7.5.1预测方程的确定
按照式(13)而查得存温度下的速度常数的上限为：R,=10rC-D.-w
则在贮存温度下的性能变化的预测方程式为：=Be pr
7.5.2临界值的确定
7.5.2.1按照像胶零件技术条件中规定的模拟试验确定。在加速老化一个中等水平温度下,零件和试样一起老化然后通过模拟试验，找到零件密封性丧尖的临界时间，根据此时试样的性能变化，适当的确定计算贮存期的性能临界值%。
7.5.2.2可按零件技术条件中规定的有关性能的极限允许值作为临界值。7.5.3贮存期的计算
按下式计算存期：
名试验报告
试验报告应包括如下内容：
a。零件名称和胶料牌号。
b．加速老化试验温斑，
c，老化时间。
d.老化特性指标的试验数据。
e.Igy对\,lgK对1/T美系图。
王公式的参数估计，
HG/T3087—2001
[（inln
守方程的统计分析。
g,lgK=C+D--
h。临界值的确定：
1.贮存期。
相关系数检验表见表 A1 。
自巾度
HG/T 3087—2001
附录A
【标雅的树录】
相关系数检验表
表A1相关系数检验表
0.01显潜性水准
单侧界限 t 的数值表见表 B1 .自由度&r
HG/T3087—2001
附录B
（标雄的附录）
单侧界限 1的数值表
单侧界限t的数值表
0.05显著性水准
HG/T3087-—2001
附录C
（提示的附录）
个贮存期计算例子
用睛-26制备的固定连接用的密封势片，根据试样压缩永久变形变化，计算它在标准仓库温度下（298K），临界值-0.3时的存期，C1测定试样在373K，363K，353K，343K和333K温度卜不同老化时间的压缩永久变形变化，其试验结果如表C1 所示。
表 C1 试验数据
老化时间（）
C2确定式(1)中的α
在计算机上利用对α尝试法计算准则1，经过六次尝试得到α的最如选择值为0.59，六欲尝试得到的I值如表C2所示。
表2α不同尝试值时的值此内容来自标准下载网
C3计算各个温度下的速度常数 K 和 B,并作Ig对 tl.关系图(图 C1)0.59
在α=0.59时，按式(5)和(G)计算α和6，由此得到各个温度下K和B，结果如表C3所示。表C3各个温度下的速度常数K和B带数
IIG/T 3087—2001
图 C1 性能变化的 lgy对 \关系4,59
由表 C3 可计算 B 的估计值：
B=(0. 966+1.004+1.024+1.016+1. 012)1.005C4建立 igK=C1D·1/T关系,并作统计分析根措表C3中的K，作1gK对1/T关系图，如图C2所示。按式(8)~~(12)计算分别得到 C、D.r、S和 Sw 如表 C4所示。表 C4参数的估计值
山附录 A 查得自由度 df一3,显著性水准为 0. 01 时的相关系数的表值为 0. 959,r 的计算值大于表值，所以建立的lgK=4.970—2097.29·1/T方程是相关显养的。由附录13查得自由度df=3，单侧界限显著性水准为0.05的t值是2.353所以1gK的预测区间的F:限为
+2.353X0.0625
lgK-4.970-2097.29
—5.117-2097.29
则在3h=0.3时的购期29s为：
HG/T 3087—2001
lgK对-
Tw—exp
—1n 0. 0120
#×10-2
6.8（年）
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