ISO 1431 硫化橡胶或热塑性橡胶 - 耐臭氧开裂

国际标准化组织（ISO）发布的标准“ISO 1431 硫化橡胶或热塑性橡胶-耐臭氧开裂性”由以下以同一标题发布的小节组成：

• 标准“ISO 1431-1 第 1 部分：静态和动态应变测试”描述了用于预测硫化橡胶或热塑性橡胶在暴露于含有指定臭氧浓度、指定温度和（如有必要）指定相对湿度的空气中，在静态或动态拉伸应力下以及在没有直射光影响的情况下抗开裂能力的程序。

该标准采用目视观察、图像分析或两者结合的方式评估裂纹的形成和扩展。此外，还可以测定暴露引起的物理或化学性质的变化。ISO 1431-3 中包含了测定臭氧浓度的参考方法和替代方法。

臭氧通常以微量存在于大气中。然而，即使是微量的臭氧也会导致敏感橡胶在拉伸应力下开裂，从而导致强度损失。因此，必须对橡胶进行耐臭氧暴露测试。由于自然暴露的不确定性，橡胶的耐臭氧测试通常在实验室中使用专门设计的臭氧室进行。

在尝试将标准测试结果与实际使用性能联系起来时，必须格外谨慎，因为不同橡胶的相对耐臭氧性能会因各种条件（尤其是臭氧浓度、温度和相对湿度）而发生显著变化。此外，测试是在拉伸变形的薄试件上进行的，由于尺寸、变形类型和变形程度的影响，实际使用试件的侵蚀严重程度可能会有很大差异。标准附录（附录A）中包含了关于臭氧开裂性质的说明。

• “ISO 1431-2 标准“第2部分：动态应变测试”已不再适用，其内容已纳入ISO 1431-1标准的最新更新中。
• 标准“ISO 1431-3 第 3 部分：测定实验室测试室中臭氧浓度的参考和替代方法”描述了三种测定实验室测试室中臭氧浓度的方法。
  • 方法A紫外吸收：该方法为参考方法，可作为替代方法B和C的校准工具。
  • 方法 B 仪器技术：
    • B1：电化学
    • B2：化学发光
  • 方法C 湿化学技术：
    • 方法一
    • 方法 II
    • 方法三

橡胶臭氧裂解测试中使用的气态臭氧/空气混合物的分析技术多种多样，包括湿化学法、电化学电池法、紫外吸收法和乙烯化学发光法。

原则上，湿化学法、电化学法和紫外吸收法具有可比性，但在实践中，它们往往无法产生相同的结果。湿化学法通常涉及碘化钾溶液中臭氧的吸收，然后用硫代硫酸钠滴定释放的碘，传统上用于橡胶工业，并在国家标准中有规定。它们不适合连续操作或控制，因此在实践中不如仪器方法那么受欢迎。已证明，所得结果对测试程序以及试剂浓度和纯度的细微变化很敏感，并且关于反应的化学计量也存在很多争议。

电化学方法广泛应用于橡胶工业，并已被证明可用于连续监测和控制臭氧。化学发光法也已被使用。近年来，具有类似监测和控制功能的紫外吸收分析仪的使用也日益增多。最重要的是，这项技术已被所有主要环保组织采纳为标准并普遍接受。

因此，该标准紫外吸收法已被采用为所有其他方法校准的参考技术。与任何测量仪器一样，任何紫外仪器的精度都取决于其组件的校准和维护，因此即使是紫外分析仪也必须与公认的标准仪器进行比较。许多国家正在进行研究，以提出一种主要的基准仪器。

ISO 1431系列标准是一项国际标准，其中包含评估硫化橡胶或热塑性橡胶以及某些塑料在静态或动态条件下抵抗臭氧诱发开裂的测试方法。该标准对于依赖暴露于臭氧的橡胶和塑料材料的行业至关重要，例如汽车、航空航天和工业制造。

臭氧是氧气的一种高活性形式，存在于大气中，会加速材料老化，尤其是在户外应用中。该标准对于确保轮胎、密封件和软管等在臭氧暴露严重的环境中的耐久性至关重要。它可以帮助制造商预测产品寿命并满足行业要求。

ISO 1431标准中描述的主要方法有：

• 静态应变测试：该方法评估材料在恒定应变下抗臭氧开裂的能力。测试样品通常为哑铃形或矩形条状，在受控温度（通常为40摄氏度±2摄氏度）和湿度条件下，暴露于规定的臭氧浓度（例如，50 ppm ± 5 ppm，体积分数，百万分之几）下。将样品拉伸至规定的伸长率（例如，20%），并在该位置保持暴露时间。在规定的时间（例如，24、48或72小时）后，通过目视或显微镜检查样品是否有裂纹。
• 动态应变测试：该方法通过模拟材料在实际环境中承受反复机械应力的条件，评估材料在循环拉伸和松弛条件下的耐臭氧性能。将试样安装在动态试验机上，在暴露于臭氧的同时施加连续或间歇应变（例如，0% 至 20% 的伸长率）。该方法对于轮胎或皮带等材料需要反复弯曲的应用尤为重要。
• 加速老化测试：本标准包含加速老化测试条款，用于模拟较短时间内的长期臭氧暴露。这些测试使用更高的臭氧浓度或更高的温度来加速材料降解，使制造商能够预测材料在较长时间内的性能。

该标准包含精确的测试条件。例如，

• 臭氧浓度：根据测试要求通常为 25、50、100 或 200 ppm。
• 温度：标准测试在 40 度下进行，但对于特定应用可以使用不同的温度。
• 湿度：控制湿度以确保一致的结果，因为湿度会影响臭氧的降解。

测试前应对样品进行调节以消除残余应力（例如，温度为 23 度±2 度，相对湿度为 50%±5%）。

为了确保条件的一致性，需要配备臭氧发生器和精确环境控制装置的专用臭氧测试室。这些测试室必须符合 ISO 1431 标准的准确性和可重复性。

ISO 1431 标准提供了以下方面的标准化方法：

• 质量控制：确保橡胶和塑料材料符合耐臭氧暴露的标准。
• 材料选择：帮助制造商选择适合特定环境条件的材料。
• 产品开发：指导抗臭氧剂或蜡等抗臭氧化合物的配方。
• 法规遵从性：满足汽车零部件和工业密封件等产品的行业和法规要求。

该标准对于汽车轮胎、传送带或密封系统等行业至关重要，因为由于臭氧裂解而导致的材料故障可能导致安全风险或性能问题。

我们机构运营多年，密切关注全球科技发展，拥有一支技术精湛的团队和完善的基础设施，为各行各业的企业提供广泛领域的测试、测量和分析服务。此外，我们还提供符合 ISO 1431“硫化橡胶或热塑性橡胶 - 耐臭氧开裂”标准的测试服务。