老化后撕裂强度测试用于评价橡胶、织物及其他柔性材料经过热、氧、湿度或规定环境作用后抵抗裂口继续扩展的能力。很多材料初始撕裂强度较高，但经过长期温度和环境作用后会发生硬化、脆化、链段降解或纤维强度下降，因此只检测新材料的撕裂性能并不能完整反映长期使用可靠性。
一：老化后撕裂强度测试目的
撕裂通常从材料已有切口、边缘缺陷、针孔或微裂纹开始。当外力集中作用于裂纹尖端时，裂纹可能快速扩展。老化会改变材料的微观结构和力学性能，使这种裂纹扩展能力发生变化。
老化后撕裂强度测试主要用于：
- 评价材料经过规定老化环境后的抗撕裂能力；
- 计算撕裂性能保持率或变化率；
- 比较不同配方、纤维或涂层体系的耐老化性能；
- 分析热氧老化对材料脆化和裂纹扩展的影响；
- 验证材料是否满足产品标准规定的老化后机械性能要求；
- 为户外、汽车、工业及长期服役材料的耐久性评价提供数据。
老化后撕裂测试通常需要设置未老化对照组。只有在相同取样方向、试样形状和撕裂方法下比较老化前后的结果，才能较准确地评价性能衰减。
二：老化条件与测试方法
热空气老化
对于硫化橡胶和热塑性橡胶，常采用热空气加速老化。试样在规定温度和时间条件下置于空气老化环境中，使材料发生加速热氧作用。完成老化并按标准要求恢复后，再制备或测试撕裂试样。
具体老化温度和时间不是固定值，应根据材料类型、产品标准或技术协议确定。温度设置过高可能引入与实际使用不同的降解机制，因此不宜为了缩短测试时间任意提高老化温度。
橡胶撕裂强度测试
硫化橡胶和热塑性橡胶常采用裤形、直角形或新月形试样进行撕裂测试。通过材料试验装置以规定速度拉伸试样，记录撕裂扩展过程中产生的力，并依据标准计算撕裂强度。
织物撕裂测试
织物可根据产品结构采用摆锤法、裤形试样法、梯形试样法等方式。不同方法形成的应力状态不同，因此老化前后对比必须采用同一种方法。
| 材料或方法 | 老化阶段 | 撕裂阶段 |
|---|---|---|
| 硫化橡胶 | 规定温度热空气老化 | 裤形、直角形或新月形撕裂 |
| 热塑性橡胶 | 热空气或产品规定环境 | 按对应橡胶撕裂方法评价 |
| 机织物 | 热、湿热或产品规定环境 | 摆锤、裤形或梯形撕裂 |
| 涂层织物 | 根据涂层体系选择老化环境 | 按产品标准规定方向测试 |
三：相关标准
老化后撕裂强度通常需要组合使用“老化方法标准”和“撕裂方法标准”。常用标准包括：
- GB/T 3512-2014《硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验》，截至2026年9月仍为现行版本。新版GB/T 3512-2026已发布，将于2027年2月1日实施。
- GB/T 529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤形、直角形和新月形试样）》，目前为现行橡胶撕裂强度方法标准。
- GB/T 3917.1-2009《纺织品 织物撕破性能 第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定》，适用于摆锤法织物撕裂评价。
- GB/T 3917.2-2009《纺织品 织物撕破性能 第2部分：裤形试样（单缝）撕破强力的测定》，适用于裤形试样法。
- GB/T 3917.3-2025《纺织品 织物撕破性能 第3部分：梯形试样撕破强力的测定》，已于2025年9月1日实施。
具体产品标准还可能规定老化温度、老化时间、撕裂试样方向及最低性能保持要求。检测时应优先按照产品标准组合试验条件，而不是单独套用方法标准中的示例条件。
四：测试流程
- 确认材料：记录橡胶类型、织物结构、涂层体系、厚度和产品用途。
- 确认评价指标：确定需要测定老化前后撕裂强度、保持率还是变化率。
- 分组取样：设置未老化对照组和老化试验组。
- 确定老化条件：根据产品标准选择温度、时间和环境类型。
- 进行老化处理：保证试样在规定环境中均匀暴露。
- 恢复与调节：老化完成后按照标准要求进行恢复和状态调节。
- 制备撕裂试样：根据材料类型制作裤形、直角形、新月形或梯形等试样。
- 实施撕裂测试：按照规定速度及夹持方式进行加载。
- 记录数据：获得老化前和老化后的撕裂强度或撕破强力。
- 计算变化：计算性能保持率、变化率，并观察失效模式变化。
如果试样需要在老化前裁取，应注意切口和边缘是否可能在老化过程中引起非正常损伤；若标准要求老化整片材料后再裁样，则应严格按对应程序执行。
五：第三方测试服务
老化后撕裂强度测试适用于橡胶、弹性体、织物、涂层织物以及产品标准明确要求进行老化后撕裂评价的柔性材料。
常见测试项目包括：
- 热空气老化后橡胶撕裂强度；
- 老化前后裤形撕裂性能对比；
- 直角形或新月形试样撕裂强度；
- 织物老化后摆锤撕破强力；
- 织物老化后裤形撕裂强力；
- 织物老化后梯形撕裂强力；
- 不同配方或材料体系耐老化撕裂性能比较；
- 不同老化时间节点的性能衰减趋势分析。
如果客户需要判断材料长期耐久性，可设置多个老化周期，例如采用不同时间节点分别测试撕裂性能，以观察强度下降趋势，而不只是比较单一老化前后结果。
六：老化影响分析
不同材料经过老化后可能出现完全不同的撕裂性能变化。橡胶材料的交联、断链、增塑剂迁移和氧化过程会改变硬度、伸长及裂纹扩展行为；纺织材料则可能受到纤维降解、涂层脆化和界面损伤影响。
| 测试现象 | 可能原因 |
|---|---|
| 撕裂强度明显下降 | 聚合物降解、纤维损伤或材料脆化 |
| 硬度升高且撕裂下降 | 橡胶热氧老化导致交联或脆化程度增加 |
| 伸长率下降并易快速撕裂 | 材料塑性和裂纹钝化能力降低 |
| 涂层织物沿界面撕开 | 老化导致涂层与基材结合性能下降 |
| 不同方向下降程度不同 | 织物经纬纱结构或材料方向性差异 |
| 不同时间节点突然加速下降 | 材料可能进入明显的老化损伤阶段 |
老化后撕裂强度最好与拉伸强度、断裂伸长率、硬度及外观变化等指标结合分析。例如某橡胶老化后抗拉强度变化不明显，但伸长率和撕裂强度大幅下降，仍可能说明材料已经发生明显脆化。
性能保持率可用于不同材料之间的耐久性比较，但比较时需要确保初始材料、老化条件、试样类型和撕裂方法一致。
七：总结
老化后撕裂强度测试将环境老化与裂纹扩展性能评价结合起来，能够比初始撕裂强度更真实地反映材料长期服役后的机械可靠性。开展测试时应正确匹配老化标准和撕裂标准，设置合理的未老化对照组，并严格保持试样方向、形状及测试条件一致。通过老化前后撕裂性能变化和失效模式分析，可以为材料配方优化、寿命评价和产品质量控制提供有效依据。
关于广州德恺检测
广州德恺检测提供第三方检测、材料检测、成分分析及EMC检测等技术服务，所属集团具备CNAS、CMA资质，全国各地有分部，拥有10年检测经验。针对橡胶、织物及其他材料的老化与力学性能评价需求，可结合材料类别和产品标准制定检测项目。
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