服役过程中橡胶制品的老化机制

       服役过程中橡胶制品的老化机制一直是工程应用和科学研究关注的重要方面。在橡胶的老化寿命评估方面，多关注热老化、热一氧老化导致的硬度、断裂伸长率等力学性能的变化，然后基于加速热老化过程中的性能变化进行寿命预测。高温和氧气等老化因素会引发橡胶分子链发生氧化、断裂、交联等反应，形成局部分子链的重排布，导致橡胶性能下降，其中以力学性能下降最为明显。高温下橡胶制品在应用过程中始终处于高弹态，依靠大分子链的热运动实现其体积的膨胀以实现密封作用。当温度低于橡胶的玻璃化转变温度(1g)时，橡胶分子链的热运动减弱，结构和排布也会发生不可逆的变化，导致宏观性能发生变化。而且，被密封的油、气介质会长期与橡胶接触，相互作用产生化学反应，影响橡胶的密封性能。随着电力设备逐渐在低温环境下应用橡胶制品面临在更低的温度下和绝缘油、绝缘气体等共同作用，为了提高电力设备在极寒地区运行的稳定性，需要有效评估低温下橡胶制品密封圈的老化状态。在我国内蒙古通辽额勒顺、黑龙江漠河等高纬度低温地区的变电站，变压器运行温度可低至一SD橡胶制品在极寒温度和变压器油浸泡的服役环境中，常发生失效现象，进而影响设备的安全运行。目前相关的研究都是通过实验室人工加速老化，缺少针对实际服役环境中密封圈的测试与分析，且老化特征参数的获取仍依赖破坏性实验。

       本研究选取在极寒地区实际运行的高压电力变压器用橡胶制品密封圈为研究对象，其服役环境中包含低温、变压器油、水分等复杂因素，试样已经发生一定程度的不可逆损坏。利用扫描电子显微镜CSEM、傅里叶变换红外光谱(CFTIR、差示扫描量热仪(DSC)等测试橡胶制品密封圈的性能变化，分析其在低温和变压器油共同作用下的老化机制。http://www.sdwyxj.com/