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橡膠的老化問題

日期:2024-12-25 13:10
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摘要:
橡膠的老化問題
  
一)什么是橡膠老化?在表面上有哪此表現(xiàn)?
答:橡膠及其制品在加工,貯存和使用過程中,由于受內(nèi)外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學性質(zhì)和機械性能的逐步變壞,*后喪失使用價值,這種變化叫做橡膠老化。
表面上表現(xiàn)為龜裂、發(fā)粘、硬化、軟化、粉化、變色、長霉等。
(二)影響橡膠老化的因素有哪些?
答:引起橡膠老化的因素有:
a)氧、氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基鏈鎖反應(yīng),分子鏈發(fā)生斷裂或過度交聯(lián),引起橡膠性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。
B臭氧、臭氧的化學活性比氧高得多,破壞性更大,它同樣是使分子鏈發(fā)生斷裂,但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當作用于變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時,出現(xiàn)與應(yīng)力作用方向垂直的裂紋,即所謂“臭氧龜裂”;作用于變形的橡膠時,僅表面生成氧化膜而不龜裂。
C)熱:提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯(lián)。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴散速度和活化氧化反應(yīng),從而加速橡膠氧化反應(yīng)速度,這是普遍存在的一種老化現(xiàn)象——熱氧老化。
D)光:光波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯(lián)外,橡膠因吸收光能而產(chǎn)生游離基,引發(fā)并加速氧化鏈反應(yīng)過程。紫外線光起著加熱的作用。光作用其另一特點(與熱作用不同)是它主要在橡表面進生。含膠率高的試樣,兩面會出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋,即所謂“光外層裂”。
E)機械應(yīng)力:在機械應(yīng)力反復作用下,會使橡膠分子鏈斷裂生成游離基,引發(fā)氧化鏈反應(yīng),形成力化學過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過程。哪個能占優(yōu)勢,視其所處的條件而定。此外,在應(yīng)力作用下容易引起臭氧龜裂。
F)水分:水分的作用有兩個方面:橡膠在潮濕空氣淋雨或浸泡在水中時,容易破壞,這是由于橡膠中的水溶性物質(zhì)和清水基團等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特別是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下,會加速橡膠的破壞。但在某種情況下水分對橡膠則不起破壞作用,甚至有延緩老化的作用。
G)其它:對橡膠的作用因素還有化學介質(zhì)、變價金屬離子、高能輻射、電和生物等。
(三)橡膠老化試驗方法可分為哪幾類?
答:可分為兩大類:
1)自然老化試驗方法:又分為大氣老驗,大氣加速老化試驗,自然貯存老化試驗,自然介質(zhì)(包括埋地等)和生物老化試驗等。
2)人工加速老化試驗方法。為熱老化、臭氧老化、光老化、人工氣候老化、光臭氧老化、生物老化、高能輻射和電老化以及化學介質(zhì)老化等。
(四)熱空氣老化試驗對于各種膠料來說應(yīng)選取什么溫度等級?
答:對于天然橡膠來說,試驗溫度通常50~100℃,合成橡膠通常為50~150℃,某些特種橡膠試驗溫度則更高。如丁腈橡膠用70~150℃,硅氟膠一般用200~300℃。總之,應(yīng)根據(jù)試驗具體確定

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