警告1:使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。
警告2:必须注意高浓度臭氧具有的毒性。应采取措施减少试验人员接触臭氧的时间。通常认为人体能接触的最大臭氧浓度为0.1份臭氯每10份空气(体积分数),应使人体接触的臭氧浓度低于允许的最大浓度。如果使用不完全密闭的系统,建议采用排风管排除含臭氧的空气。
1.范围
本标准规定了硫化橡胶或热塑性橡胶在动态拉伸应变下,暴露于含一定浓度臭氧的空气中和在规定温度且无光线直接影响下的环境中进行的耐臭氧龟裂的试验方法。
本标准适用于硫化橡胶或热塑性橡胶。
注1:不同橡胶的相对耐臭氧性能取决于其所处的条件,尤其是臭氧浓度和温度,因此试图将标准试验的结果推广到使用情况时应特别小心。另外,用薄试样进行拉伸试验的结果与实际应用中制品的老化情况会因尺寸、形状和变形的不同存在差异。
注2:测定臭氧浓度的方法见ISO 1431-3。
2.规范性引用文件
下列文件对于木文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2941 橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序(GB/T 2941-2006,ISO 23529:2004,IDT)
GB/T 11206 橡胶老化试验 表面龟裂法
ISO 1431-3 硫化橡胶或热塑性橡胶 耐臭氧龟裂 第3部分:在实验室试验箱中测定臭氧浓度的参考方法和可选择的方法(Rubber, vulcanized or thermoplastic-Resistance to ozone cracking-Part3:Reference and alternative mathods for determining the ozone concentration in laboratory test chambers)
3.术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 动态应变 dynamic strain
在选定的重复率或频率下以正弦形式随时间变化的应变(一般是拉伸应变)。
4.试验原理
将硫化橡胶或热塑性橡胶试样在连续的动态拉伸应变或间断的动态拉伸与静态拉伸交替的应变下,暴露于含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的密闭试验箱中,按预定时间对试样龟裂情况进行检测。
在选定的臭氧浓度和试验温度条件下评价臭氧龟裂可任选如下方法:
a) 在规定的试验时间后,检查试样是否出现龟裂,如果需要可以测定试样的龟裂程度;
b) 测定试样最早出现龟裂的时间。
5.试验装置
5.1 试验箱
试验箱应该是密闭无光照的,能恒定控制试验温度差在±2℃,试验箱的内壁、导管和框架应使用不易被臭氧分解或不易分解臭氧的材料(如铝)制成。试验箱可设观察试样表面变化的窗口,可安装灯光检查试样,但是在试验时应保持无光照。
5.2 臭氧化空气发生器
臭氧化空气中应尽量避兔氮氧化物的存在,以免影响臭氧浓度：
可以采用下列任一种臭氧发生器:
a) 紫外灯;
b) 无声放电管。
当采用无声放电管时,为了避免产生氮氧化物,最好使用氧气,臭氧化氧气或臭氧化空气可用空气稀释到所需浓度，用于产生臭氧或稀释用的空气,应先通过活性炭净化,并使其不含有影响臭氧浓度、臭氧测定和使试样龟裂的污染物。
发生器的温度应能保持恒定,温差应在±2℃内。
从发生器出来的臭氧化空气必须经过一个热交换器，并将其调节到试验所需的温度和相对湿度后才输入试验箱内。
5.3 臭氧浓度的调节
当采用紫外灯时，臭氧浓度可以通过调节施加在灯管上的电压、气体流速或遮盖部分灯管的方法来控制。当使用无声放电管时,臭氧浓度可以通过调节加在发生器上的电压、电极尺寸、氧气流速或空气流速来控制。这些调节方法应使臭氧浓度保持在8.1规定浓度的公差范围内。另外，打并试验箱放入或检查试样后,臭氧浓度应能在30min内恢复到试验规定的浓度。试验箱内的臭氧浓度在任何情况下都不能超过试验规定的浓度。
5.4 臭氧浓度的测定
应提供在试验箱内试样附采集的臭氧化空气、测定臭氧浓度的方法。
测定臭氧浓度的方法按ISO 1431-3的规定进行。
5.5 调节气流的方法
试验箱应具有调节臭氧化空气平均流速的装置,使流速不应低于8mm/s,适宜流速在12mm/s～16mm/s之间。臭氧化空气流速可以通过在试验箱内测定的气体流量除以试验箱与气流垂直的有效截面积来计算。进行对比试验时,流速的变化不应超过±10%。气体流量是单位时间内通过的臭氧化空气的体积,流量应足够大以防止试样老化消耗引起的臭氧浓度降低。臭氧的消耗速率随使用的橡胶试验条件和其他试验细节而变化,通常推荐试样暴露表面积与气体流量之比不超过12s/m(见注1)。但是这个数值也不必过低。当有质疑时,应通过实验对消耗影响进行校验,必要时可减少试样的表面积。进入试验箱内的气体可用扩散隔膜或等效的装置以加速与箱内的气体混合。
为了调节箱内的臭氧浓度,排除试样产生的挥发性组分,可以使用空气循环装置引入空气。
如果需要较高的流速,可以在箱内安装风扇以提高臭氧化空气流速达到600mm/s±100mm/s。
注1:试样暴露表面积与气体流动速率之比的单位为秒每米(s/m),由面积m2除以体积流速m3/s得到。
注2:臭氧化空气的流速不同得到的结果可能不同。
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