GB/T 20028-2026 硫化橡胶或热塑性橡胶 寿命和最高使用温度的推算

ICS83060

CCSG.40

中华人民共和国国家标准

GB/T20028—2026/ISO113462023

:

代替GB/T20028—2005

硫化橡胶或热塑性橡胶

寿命和最高使用温度的推算

Rubbervulcanizedorthermolastic—

,p

Estimationoflife-timeandmaximumtemperatureofuse

ISO113462023IDT

(:,)

2026-07-02发布2027-02-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T20028—2026/ISO113462023

:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿累尼乌斯图推算寿命和最高使

GB/T20028—2005《

用温度与相比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

》,GB/T20028—2005,,:

更改了范围见第章年版的第章

a)(1,20051);

增加了在给定温度下的寿命在给定的时间温度组合下的寿命老化系数的术语和定义

b)“”“-”“”

见和

(3.1.1、3.1.23.2);

增加了方法的描述见第章

c)“WLF”(4);

更改了临界值选择的描述见第章年版的第章

d)(6,20056);

增加了试样数量的规定见第章

e)(7);

删除了老化时间间隔的规定见年版的第章

f)(20057);

增加了选择试验温度间隔的规定见第章

g)(8);

删除了最低温度和最高温度达到临界值所需时间的规定见年版的

h)(20058.2);

增加了试验时间的规定见第章

i)“”(9);

删除了热老化箱的要求见年版的第章

j)“”(20059);

增加了对异常值检查的规定见第章

k)(10);

更改了阿累尼乌斯方法结果分析的方法见年版的第章

l)(11.1,200511),

增加了方法结果分析的方法见

m)WLF(11.2);

增加了结果分析限制的内容见

n)(11.3)。

本文件等同采用硫化橡胶或热塑性橡胶寿命和最高使用温度的推算

ISO11346:2023《》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

增加了警示语

———;

增加了决定系数R2的说明见第章

———(4);

增加了温度T时的老化时间t与参考温度T时的老化时间t的比值表达式见

———00(11.2)。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国石油和化学工业联合会提出

。

本文件由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会归口

(SAC/TC35)。

本文件起草单位广州合成材料研究院有限公司西北橡胶塑料研究设计院有限公司山东非金属

:、、

材料研究所山东玲珑轮胎股份有限公司赛轮集团股份有限公司山东阳谷华泰化工股份有限公司

、、、、

天津市橡胶工业研究所有限公司江阴海达橡塑股份有限公司哈尔滨赛尚密封技术有限公司安徽中

、、、

鼎密封件股份有限公司青岛博锐智远减振科技有限公司苏州健睿电子机械有限公司青岛澳泰交通

、、、

设备有限公司沈阳橡胶研究设计院有限公司北京华腾检测认证有限公司安徽隆润高分子材料有限

、、、

公司北京橡胶工业研究设计院有限公司

、。

本文件主要起草人易军谢宇芳魏浩舒本勤孙岩庞明磊张丽杰卢媛张钰高雪吕寻伟

:、、、、、、、、、、、

张保宁吴力佳郝文鹏宁夏承凯田伟波田博柯玉超杨春于磊曹江勇袁大有刘晨斌姜晓妍

、、、、、、、、、、、、、、

姚荣荣王颖慧赵春波宋文迪刘浩杰刘益和谢君芳孙斯文

、、、、、、、。

本文件于年首次发布本次为第一次修订

2005,。

Ⅰ

GB/T20028—2026/ISO113462023

:

引言

化学反应速率通常随温度升高而加快通过将试样置于不同高温条件下进行处理可建立老化速

。,

率与温度之间的关系进而通过外推法推算在指定温度下经过一定时间后的老化程度或达到指定老化

,,

程度所需的时间

。

反应速率与温度的关系通常可采用阿累尼乌斯方程进行描述在某一温度下的反应速率可通过该

。

温度下选定性能随暴露时间的变化来确定反应速率可以用达到规定降解程度临界值的时间来表

。()

示当性能温度关系复杂时这可能是唯一切实可行的方法

,-,。

阿累尼乌斯方法仅适用于化学降解反应对于难以将物理黏弹性变化与化学变化分离的测试可

,(),

能导致错误结论

。

对于橡胶材料可采用威廉姆斯兰德尔费里方程方程作为替代方法该方程适用于达到

,--(WLF)。

相同性能所需要的时间温度的等效转换且不对任何温度下的性能时间关系的形式作预先假定因

-,-。

此原则上可以应用于任何物理性能包括永久变形和应力松弛以及性能与时间关系复杂的情况有关

,,。

方程的具体应用可参阅参考文献

WLF[1]。

Ⅱ

GB/T20028—2026/ISO113462023

:

硫化橡胶或热塑性橡胶

寿命和最高使用温度的推算

警示1———使用本文件的人员需具有正规实验室工作的实践经验本文件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的有关法规规定的条件

,,。

警示2———本文件规定的某些步骤可能涉及使用或产生某些废弃物这可能对局部环境产生危害

,。

相关文件中宜规定适当的安全操作和废弃物使用后的处理条款

。

1范围

本文件描述了通过长期高温暴露试验结果来推算橡胶热老化寿命的原理和程序

。

文件中描述了两种方法

:

一种采用阿累尼乌斯方程

———;

另一种采用方程

———WLF。

在本文件中热老化寿命的推算仅基于高温暴露后所选性能的变化由于橡胶的各项性能在热老

,。

化过程中的变化速率不同因此只能通过同一性能指标对不同橡胶的热老化寿命进行比较

,。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件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

。

硫化橡胶或热塑性橡胶加速老化和耐热试验

ISO188(Rubber,vulcanizedorthermoplastic—

Acceleratedageingandheatresistancetests)

注硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验

:GB/T3512—2026(ISO188:2023,IDT)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

寿命life-time

在最接近实际使用温度或时间温度组合对于户外应用的气候下测试材料达到被测性能的指定

-(),

临界值时的时间

(3.4)。

311

..

在给定温度下的寿命life-timeatagiventemperature

在给定的工作温度例如下通过将直线外推到该温度得到的时间

(25℃),。

312

..

在给定的时间-温度组合下的寿命life-timeatagiventime-temperaturecollective

在给定温度下的寿命即参考温度下的寿命除以老化系数得到的寿命

(3.1.1)()(3.2)。

1

GB/T20028—2026/ISO113462023

:

32

.

老化系数ageingfactor

使用已转换为参考温度下的为期一年的时间温度组合数据计算得到的系数

-。

33

.

最高使用温度maximumtemperatureofuse

在规定时间后测试材料达到被测性能的指定临界值时的温度

,(3.4)。

34

.

临界值thresholdvalue

被测性能最大可接受的指定变化程度

。

注达到临界值的时间用于表示反应速率反应速率的倒数与达到临界值的时间成正比

:()。

4原理

推算橡胶寿命和最高使用温度的基本程序包括两部分

。

测试见第章第章

a)(5~10):

在选定的试验温度下将所选性能如力学性能或黏弹性的数值变化视为时间的函数

1),();

持续测试直至性能超过相应临界值并至少在其他个温度下进行进一步测试

2),2。

使用阿累尼乌斯方法见或者方法见绘制性能时间曲线并进行

b)(11.1.1~11.1.4)WLF(11.2)-

计算

。

对于阿累尼乌斯方法以反应时间的对数对温度的倒数作图并将获得的直线外推或内插

1),,

至恒定的使用温度

。

对于方法计算移动因子并用于将性能时间关系转换为使用温度下的对应关系

2)WLF,,-。

为提高数据拟合结果的可比性宜尽力优化数据拟合的精度因此宜尽可能使用曲线拟合方

,。,

法并采用决定系数R2高的模型

,。

注在回归模型中决定系数R2用于预测回归模型对样本数据的拟合程度决定系数R2越接近拟合程度越好

:,,1,。

5试验方法和老化箱的选择

宜优先选择在应用中有实际意义的性能进行测试

。

应采用符合有关国家标准规定的测试方法

。

对于一般性评估通常选用硬度和拉伸应力应变性能对于密封应用则推荐选用应力松弛或压缩

,-;,

永久变形

。

试样的老化处理应使用符合规定的老化箱类型和相应方法一旦选定在试验期间不应

ISO188。,

改变老化箱类型和方法

。

6临界值的选择

应选择在使用过程中最大可接受的变化程度作为所测性能的临界值

。

如果相关产品标准中已提及临界值建议采用该值

,。

注如果没有指定临界值通常选择性能初始值的对于静密封应用压缩永久变形的临界值通常最大可选择

:,50%。,

为

70%。

试验应持续进行以确保达到临界值

,。

2

GB/T20028—2026/ISO113462023

:

7试样

71通则

.

试样的尺寸和制备方法应符合相关方法标准为获得可比较的结果建议在测试过程中使用相同

。,

规格的试样

。

72试样数量

.

必要时能通过预试验确定试验温度及各温度下的测试点数量此外增加试样数量可能是提高评

。,

估准确性的必要措施

。

所需最小试样数量取决于试验是破坏性还是非破坏性能够根据以下公式确定

,。

对于破坏性试验所需最小试样数量n按照公式进行计算

a),(1):

n=abc+a

……(1)

式中

:

a根据试验方法标准单次试验所需的试样数量

———;

b在任一试验温度下获得性能时间关系所需的不同老化周期数

———-;

c试验温度数量

———。

为防止长期老化试验中出现问题建议在每个温度下投放更多试样进行老化此外增加个

,。,1

试验温度能够提高评估准确性

。

对于非破坏性试验所需最小试样数量按照公式进行计算

b),(2):

n=ac

……(2)

当测试压缩永久变形拉伸永久变形和应力松弛时最好在不同时间对同一试样进行测试以

、,,

减少所需试样数量同时降低试验误差

,。

8试验温度

选择试验温度前需了解被测材料的大致老化特性如果对被测材料认识不足应先进行探索性试

,。,

验从而确定最适合评价该材料的试验温度

,。

老化试验应在至少个温度下进行根据弹性体种类和使用温度范围相邻温度间的间隔为

3。,10℃~30℃。

9试验时间

延长试验时间可显著提高结果准确性因此根据预期寿命适当调整试验时间十分必要

,。

对于最低试验温度建议采用表所示的试验时间

,1。

表1最低温度下试验时间与预期寿命的关系

预期寿命试验时间

年个月

>2>1

年个月

>10>3

年个月

>25