汽车行业橡胶制品可靠性测试
在汽车系统中胶管用来传输各种液体和气体,包括燃油,润滑油,制冷剂和水等。胶管安装在汽车中要长期经受行驶条件下的各种环境因素的影响。为了生产和开发出满足实际使用要求的胶管产品,正确评价和检测胶管的使用性能必然成为一项十分重要的工作。
一、各类汽车胶管的性能要求
汽车胶管必须具有一定的梃性和柔性,一定的耐高低温、压力、天候、输送液体及机械振动的能力。汽车胶管可分为燃油胶管,空调胶管,制动胶管,冷却管,动力转向管和空气输送管等,不同用途的胶管又有一些不同要求,表1是各类胶管的性能要求和常用的一些检测方法。
胶管类型 标准号 主要检测项目
制动管 ISO3996GB/T7127 液压试验缩颈试验容积膨胀试验爆破压力试验制动液相溶试验曲挠疲劳试验拔脱试验吸水试验低温弯曲试验动态臭氧试验高温脉冲试验盐雾试验
冷却管 HG/T2491(WSE-M96D34) 粘合强度爆破压力外径变化脆性温度臭氧老化热老化(耐冷却液充冷却液老化后的爆破压力弯曲试验低温柔性压缩永久变形脉冲强度电化学腐蚀)
汽车软管
空调管 ISO8066GB/T20025 制冷剂泄漏和渗透试验老化试验低温曲挠试验真空试验静压长度变化试验爆破压力 R134a抽出试验耐R134a试验耐臭氧清洁度脉冲试验湿气进入试验整体密封性压变
燃油管 ISO4639GB/T10542HG/T3665HG/T3666 耐液体(C液体含氧燃油氧化燃油 3号油)气密性爆破压力粘着强度 C液体抽出后臭氧试验低温曲挠清洁度和萃取物燃油渗透真空试验胶管拉伸永久变形和撕裂含氧燃油长期循环试验耐燃性加速老化铜片沉积
动力转向管 ISO11425 脉冲试验爆破压力液压长度变化试验低温曲挠粘合强度耐臭氧容积膨胀清洁度接头腐蚀耐液性振动疲劳
二、胶管材料性能的检验方法
常用的胶管的材料性能的试验有拉伸性能,硬度,撕裂强度,粘着强度,耐液体性能,空气老化,压缩永久变形和拉伸永久变形,臭氧老化,低温性能,金属腐蚀性和渗透性等,通常内胶要按耐热性和耐传输液体的能力选择,而外层胶需耐热,耐臭氧及与内胶粘着性能好。这些试验一般用试片进行,主要用作产品的质量控制。由于其硫化条件与胶管实际硫化
条件不同,因此对材料的评价常常规定要从胶管上制备试样,而且在进行材料的耐久性评价时,应从经过一定条件下存放或使用后的胶管上裁取试样进行。由于胶管使用条件的特殊性,选用的这些常规物性试验也有不同于其他橡胶制品的地方,如常进行拉伸永久变形测量,作为一种器壁材料常需进行渗透性试验,由于和金属管接头接触需进行金属腐蚀试验等。
胶管多用来输送各种液体,所以耐液体试验是一项重要的材料试验项目,耐液体试验常用商用液体进行,因为它和使用条件接近,但由于波动性大,试验结果可比性差,所以提倡用标准或参考液体进行试验。
常用的标准或参考液体有以下几类:
1)参考燃油:用异辛烷和甲苯配制,甲苯越多,芳香烃含量越高,溶胀效果就越大。常用的C液体的异辛烷和甲苯的配比为50/50,可产生车用高芳香汽油的效果。液体 B C D 模拟各类膨胀效果的商用汽油,F为标准柴油,由直链烷烃和甲基萘组成,膨胀效果低于B。有的标准用90/10的3号油/对二甲苯做标准柴油。另外G H I K是四种含醇的燃油(含氧燃油),由不同比例的异辛烷、甲苯、甲醇、乙醇、二异丁烯和水配置而成,德国的FAM-1和FAM-2就是
类似的参考燃油。而标准的氧化燃油就是加入叔丁基过氧化氢,过氧化指数为90的参考燃油。
2)标准矿物油:高粘度的石油基油品,其苯胺点越高,溶胀能力越低。1号标准油的苯胺点最高,是一种低体积增量油,可模拟高粘度润滑油。2号油苯胺点居中,是一种中体积增量油。3号油苯胺点最低,是高体积增量油,可模拟液压油。新增的IRM902和IRM903,分别和2号3号油接近。
3)工作液体:实际使用的液体常包含许多化学添加剂,比如机油中就是基础油中加入了5~25%添加剂,所以提出了3种有代表性的工作液体,即101模拟二酯型润滑油,102为1号标准油加5%的烃类防腐剂,用来模拟某种高液压油,103模拟飞机使用的磷酸酯液压油。用50/50的乙二醇/水混合液能产生发动机冷却液的效果,用不同比例的水乙醇和增湿剂配置的玻璃洗涤液也可算作一种工作液体。
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