ICS 83.140.01;83.140.50 G 43
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 27800—2011
静密封橡胶制品使用寿命的
快速预测方法
Determination of the life for static sealing rubber products
2012-06-01实施
2011-12-30发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 27800—2011
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 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（SAC/TC35/SC3）
归口。
本标准主要起草单位：西北橡胶塑料研究设计院。 本标准主要起草人：魏浩、曹元礼。
I GB/T 27800—2011
静密封橡胶制品使用寿命的
快速预测方法
1范围
本标准规定了静密封橡胶制品的使用寿命的预测方法。 本标准适用于测定静密封橡胶制品在未变形和变形（径向压缩12%～25%，轴向压缩15%～40%
状态下），在与各种介质和空气接触时，保持工作能力的期限；也适用于仓库条件下贮存寿命的测定。
2 2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注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/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T1685硫化橡胶或热塑性橡胶在常温和高温下压缩应力松弛的测定 GB/T3512 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB/T 7759 硫化橡胶、热塑性橡胶常温、高温和低温下压缩永久变形测定 GB/T15905 硫化橡胶湿热老化试验方法
3原理
静密封橡胶制品在使用条件下，引起性能变化的主要因素是热、氧、机械应力和接触的油、水等介质。在一定的温度范围内，静密封橡胶制品的高温加速老化与使用条件下的老化机理是相同的。利用高温加速老化试验得到的数据，可外推计算使用温度下的使用寿命。
老化试验测试项目的选择，对于未变形橡胶制品可用拉断伸长率，对于变形的橡胶制品可用积累压缩永久变形或压缩应力松弛。
4试样
4.1测定拉断伸长率的试样应符合GB/T528中对试样的要求。 4.2测定压缩永久变形和压缩应力松弛的试样应符合GB/T7759和GB/T1685中对试样的要求。 也可用实际产品作为试验样品，如O形橡胶密封圈或其片段、$10mm×10mm圆柱试样。
5试验仪器
5.1热空气老化箱
热空气老化箱应符合GB/T3512中的规定。 5.2湿热试验箱
湿热试验箱应符合GB/T15905中的规定。
1 GB/T27800---2011
5.3拉力试验机
拉力试验机应符合GB/T528中的规定。 5.4压缩应力松弛仪
压缩应力松弛仪应符合GB/T1685中的规定。
6试验
6.1试验条件 6.1.1试验温湿度 6.1.1.1老化试验温度推荐为5个，至少应不少于4个，相邻温度间隔不少于10℃。 6.1.1.2试验温度的上限因生胶、硫化体系不同而异。一般可参照下列数据：天然和氯丁橡胶为90℃；丁腈、丁苯、丁基和顺丁橡胶为110℃；乙丙橡胶为130℃；氟橡胶为200℃。试验时间允许的情况下，降低试验温度，可提高预测的准确度。 6.1.1.3为了恰当地选择试验温度的上限，可作必要的探索试验。 6.1.1.4易水解橡胶材料的湿热老化试验，湿度应与静密封橡胶制品使用条件下的相对湿度一致。 6.1.2试验时间 6.1.2.1试验终止的时间因试验温度的不同而不同，对于5个温度中的3个较高温度的试验，试验终止时性能变化应达到临界值；对于较低温度的试验，试验终止时，压缩永久变形不得低于50%，应力松弛和伸长率不得高于初始值的50%。 6.1.2.2每个试验温度下测试数据不应少于10个。每个测试点的时间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每个试验温度的第一个测试点，其性能变化对于压缩永久变形不高于20%，对于应力松弛不低于初始值的80%，对于伸长率不低于初始值的90%。 6.1.3压缩率
对于测试项目为压缩永久变形的老化试验，试验的压缩率应与静密封橡胶制品使用工况下的压缩率一致。 6.2试验步骤 6.2.1按照GB/T3512，在热空气老化箱中进行加速老化试验。对于易水解橡胶材料，按照 GB/T15905，在湿热老化箱中进行加速老化试验。 6.2.2压缩应力松弛的测定按照GB/T1685进行。上好夹具，在标准实验室环境下停放3d后，测定的应力值为初始应力。老化后的应力是在夹具从老化箱中取出，在标准实验室环境下停放3h后测定其应力。每次测定后，将夹具放入老化箱，进行下个周期的老化。 6.2.3压缩永久变形测定按照GB/T7759进行。上好夹具，在标准实验室环境下停放3d，然后打开夹具，再停放1d后测定高度为初始高度。老化后试样的高度为从老化箱中取出夹具并去掉负荷，在标准实验室条件下停放1d后测定其高度。每次测定后，把试样重新放人夹具并送回老化箱中进行下一个周期的老化。 6.2.4拉断伸长率测定按照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
2 GB/T27800—2011
拉断伸长率取5次测量的平均值。
7结果处理
7.1老化系数y与老化时间t和试验温度T之间的关系可用式（1)描述：
[-log(B) =bo+blogt+b2
1 T
logl
(1)
式中： y B t T b。，b,，b2-—待定系数。 注：老化系数根据试验的物理特性的不同而不同。对于应力松弛，老化系数为老化时间t时的应力于与老化前的初
老化系数：接近于1的常数；一老化时间，单位为天（d）；一老化试验温度，单位为开尔文（K)；
始应力f。的比值；对于拉断伸长率，老化系数为老化时间t时的伸长率L与老化前的伸长率L。的比值；对于压缩永久变形，老化系数为1减老化时间t时压缩永久变形率e。
7.2公式参数的计算 7.2.1bo,b,bz的计算
令式(1)中的log log =Y,logt=X,, 一Xz，式（(1)变为如下：
*
Y=b+X,+2X2
(2)
对式(2)进行二元回归即可求得系数b，bl，bz。
1 Xn X21
Yt
Y. [ba | A= bi .
X12 X22 *** : :
1
令X=
,Y:
/1 Xi元 Xzn Y. bz 其X1，X2Y，中分别为第n组试验数据转换后的X，X，和Y。 根据二元回归算法可知，系数矩阵A=（Xx）-1XY，通过运算即可得到系数矩阵A，即得到bg： b1,b2. 7.2.2参数B的确定待定参数B，可采用逐次逼近的方法求解。逼近的准则是令B精确到小数点后三位时，使
)
·(3)
=
4.2
最小。
式中： ——第i个老化性能指标的试验值； 3:—第i个老化性能指标通过二元回归计算的预测值。
7.3寿命的计算 7.3.1预测方程的确定
根据二元回归计算得到的系数b。，b1，b2得到不同温度下的性能变化预测方程如式（4)： 08
GB/T27800—2011
y =B× 10(-10 (0p+5 lg+ )
(4)
7.3.2 2临界值的确定 7.3.2.1临界值通过模拟静密封橡胶制品使用条件的考核试验确定。在选定试验温度的一个中间温度下，静密封橡胶制品和标准试样一起加速老化，然后通过模拟试验，找到静密封橡胶制品密封性能丧失的临界时间，根据此时标准试样的性能变化，确定为计算寿命的性能临界值y。 7.3.2.2可选用静密封橡胶制品技术条件中规定的有关性能的极限允许值作为临界值。 7.3.3 3寿命的计算
按式(5)计算寿命：
10()-2)
(5)
t=
365
式中： t一寿命，单位为年。
8 试验报告
试验报告应包括如下内容： a) 静密封橡胶制品名称和胶料牌号； b) 加速老化试验温度（湿度）； c) 老化时间； d) 试验数据； e) Y=bo十b1X,十bzX2公式的参数估计及检验； f) 临界值； g) 寿命。