橡胶材料及其制品在长期使用或存储过程中，受环境应力综合作用会产生不可逆的分子结构劣化，具体表现为表面形貌与本体性能的渐进式衰减。其表观特征包括：表面发生光氧化黄变、分子链断裂导致的粘性渗出、交联密度异常增加引发的硬化脆变，以及应力集中形成的微裂纹扩展网络。伴随上述表观劣化，材料本征力学性能呈现显著衰退趋势，典型表现为拉伸强度下降、断裂伸长率衰减，同时气体渗透系数呈指数级增长。当关键性能指标突破材料阈值时，将完全丧失应用价值。这一复杂的物理化学衰变过程在材料科学领域被定义为"橡胶老化"（Rubber Aging）。

老化试验

       老化试验是一种用于评估材料、产品或系统在长期使用过程中性能变化的测试方法。

       从本质上来讲，橡胶老化是橡胶分子链的主链、侧链、交联键的断裂与重组，受影响因素也比较多，本文着重介绍橡胶的热老化试验。热老化试验又分常压跟加压热老化。

       热老化试验是将橡胶试样置于预设温度的热空气（通常是老化箱）中，经过一段时间后，监测其物理机械性能的衰变情况。老化温度要根据橡胶的特性选定，一般有70℃、90℃、100℃、150℃、200℃和250℃。聚氨酯一般采用125℃或140℃老化，橡胶70℃或100℃，聚烯烃则为70℃。

烘箱老化与通风换气

       大量实验表明，烘箱加速老化与实际自然老化最为接近，因而，往往采用烘箱加速老化试验来获取老化数据，然后利用各种模型来预测橡胶制品的使用寿命。老化试验需要用到老化箱，在不同行业里有着各自的标准规范，比如环境试验仪器领域有GB/T32710.11-2016 空气老化试验箱，电气绝缘材料领域有GB/T11026系列标准，在硫化橡胶或热塑性橡胶领域有GB/T3512 热空气加速老化和耐热实验及ISO188与ASTM D5423/5374等系列标准。老化烘箱的控温性能就是橡胶老化过程中不可忽视的根本参数，不同的应用领域中所用到的温度范围是各异的，从中低温段50-105℃，到接近300℃的高温段均有覆盖，且均有控温精度要求。

       温度对老化进程的影响往往是非线性的，温度越高，相应化学反应速度越快。橡胶的老化进程符合Arrhenius公式，也就是依然假设橡胶的热老化反应是零级反应或者一级反应。由此，可简化出诸如10度定律等，温度升高10℃，化学反应速率加快2~3倍，参考ISO11346-2023，可以推算出橡胶材料的使用寿命，及最高使用温度。

       橡胶热老化试验研究的是其在高温下的热化学过程，即热能对橡胶老化进程的影响程度高低，主要是热分解，首先取决于橡胶的耐热性能，往往是高温与氧化过程的耦合叠加的综合效果展现，氧化过程消耗的是空气中的氧气，氧气是引发橡胶老化的主导因素，高温带来的热起到了活化氧化和加速老化的助推作用，因此，为了维持老化试验的进程不断推进，需要在某一或某几个温度（通常是高于室温）条件下持续补充新鲜空气。不同标准规范语境下的老化试验对换气率或换气次数有着不同的需求，诸如低换气率的I型烘箱与高换气率II型烘箱等，低换气率的烘箱一般体积较大，小尺寸的烘箱则可以提供高达100次的换气次数。

       同时，不同行业应用对于烘箱内的空气对流形态有着不同要求。烘箱中的自然对流与强制对流，对应着标准里的自然重力对流与强制通风对流（或鼓风流型），烘箱操作条件在进行老化试验时，需综合考虑体积与换气率的需求匹配，并进行适当优化处理，以防顾此失彼。

Memmert烘箱简介

       Memmert烘箱（热老化箱）主要由试验箱体（带适当的保温绝热层）、温控模块、热风循环(自然通风或强制通风)系统组成。

• 采用四面加热技术，加热均匀迅速，可以有效降低传热边界层厚度，增大可利用空间；
• 具有UN自然对流与UF强制对流两个系列多个型号，从30L到1060L不等，均可用于老化试验；
• 能够实现温度均匀度与换气率的双重精确调控；
• 人机交互界面友好，控制精良；
• 具有大容量数据采集与记录系统；
• 可以实现诸如2000小时乃至更久的超长倒计时设定；
• 具有独特的HEATBalance功能，在升温过程中几乎没有温度过冲，温度分布状态良好；
• 控制面板具有温度校准功能，能够覆盖三个温区进行温度偏差校准操作，校准范围±0.3~9.9K。