影响橡胶老化的因素
生胶或硫化胶在贮藏和使用过程中,物理机械性能逐步变差的现象称为老化。为了配制具有优良耐老化性能的橡胶材料,必须注意橡胶的类型、硫化体系和防老剂等三个因素。其中,最重要的是正确选用抗氧剂、抗臭氧剂和抗疲劳防老剂。防老剂能延长产品的使用寿命。
(一)影响橡胶老化的因素
影响橡胶老化的因素很多,主要包括氧、热、疲劳、金属催化物、光以及臭氧等。其中氧的作用最为重要。
1.
氧老化
氧对橡胶的影响很大,只要有1%氧与橡胶结合,就足以使产品的物理机械性能和使用寿命受到严重损害。微量臭氧所产生的有害影响更甚。三元乙丙橡胶和丁基橡胶之类是低不饱和度橡胶,抗氧化性能较佳。然而,大部分二烯烃橡胶对氧化都十分敏感。
橡胶的氧化过程是一种自动催化过程氧化橡胶大分子的自由基型自动催化反应历程:
氧化反应中,氢化过氧化物(ROOH)逐渐积累,同时陆续分解,发生大分子断裂、交联或支化等反应。
在橡胶自动催化氧化过程中,氧化反应时不等速的吸氧过程,由慢速吸氧诱导期、快速吸氧期和缓慢吸氧后期等三个阶段组成(如图84)。
橡胶在氧化(即老化)时所发生的变化,在性质上随橡胶的胶种和老化条件而异。在物理性能上所表现出来的最终效应时两种反应过程:——断链和交联——相互竞争的结果。
异戊橡胶、天然橡胶和丁基橡胶较易发生断联反应,结果是拉伸强度降低。丁二烯类橡胶,包括聚丁二烯、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶较易交联,所以老化结果是:弹性降低,定伸应力或硬度增大,而伸长率降低。丁苯橡胶对氧化的敏感性比天然橡胶或异戊橡胶都差。这两类橡胶在老化前和老化后溶解....
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