基于步進應力加速老化和改進Arrhenius模型的橡膠貯存壽命預測

摘要：為準確、快速地預測橡膠的貯存壽命,在步進高溫應力加速老化試驗的基礎上,對不同加速溫度下的加速系數進行計算,獲得加速因子和絕對溫度倒數的曲線,發現橡膠老化過程表現出非Arrhenius特性。針對非Arrhenius特性,引入冪指數因子,采用一種改進的Arrhenius模型對加速系數進行擬合。由對數反應速率與絕對溫度倒數曲線的斜率,計算了改進Arrhenius模型在不同溫度下的等效線性活化能,結果表明低溫下活化能減小。建立低溫下的老化壽命模型,對膠料在10℃,20℃和30℃下的老化壽命進行評估。評估結果表明,該模型可為相關高分子材料腐蝕過程中呈現的非Arrhenius特性的分析及壽命預測提供參考。