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橡胶老化原因分析及常用防老剂

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橡胶老化原因分析及常用防老剂


橡胶老化的原因

  橡胶制品在长期贮存和使用过程中,由于受到热、氧、臭氧、变价金属防老剂离子机械应力、光、高能射线的作用,以及其它化学物质和霉菌等的侵蚀,会逐渐发粘、变硬发脆或龟裂。这种物理机械性能随时间而下降、弹性降低的现象叫做橡胶老化。

影响橡胶老化的因素主要有:

1、 氧:氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基连锁反应,分子链发生断裂或过度交联,引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。

2、 臭氧:臭氧的化学活性比氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现与应力作用方向直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。

3、 热:提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应,从而加速橡胶氧化反应速度,这是普遍存在的一种老化现象——热氧老化。

4、 机械应力:在机械应力反复作用下,会使橡胶分子链断裂生成游离荃,引发氧化链反应,形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势,视其所处的条件而定。此外,在应力作用下容易引起臭氧龟裂。

5、 水分:水分的作用有两个方面:橡胶在潮湿空气淋雨或长期浸泡在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和亲水基团等成分被水抽提溶解,水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下,会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用,甚至有延缓老化的作用。

6、 油类:在使用过程如果和油类介质长期接触,油类能渗透到橡胶内部使其产生溶胀,致使橡胶的强度和其他力学性能降低。油类能使橡胶发生溶胀,是因为油类渗入橡胶后,产生了分子相互扩散,使硫化胶的网状结构发生变化。

7、 其它:对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。

橡胶防老剂的种类

  橡胶老化和铁生锈,人要衰老一样自然,我们只能通过老化规律的研究利用规律延缓橡胶的老化,但不能做到绝对防止。常用的防护方法有:物理防护法:尽量避免橡胶与老化因素相互作用的方法。如:在橡胶中加入石蜡,橡塑共混,电镀,涂上涂料等。化学防护法:通过化学反应延缓橡胶老化反应继续进行。如:加入化学防老剂。

  随着老化过程的进行和发展,橡胶制品性能会逐渐降低以致完全丧失使用价值。为此,需在橡胶制品中加入某些化学物质来提高它对上述各种破坏作用的抵抗能力,延缓或抑制老化过程,从而延长橡胶制品的贮存期和使用寿命,这类物质叫做防老剂。

防老剂的种类繁多,作用不一

1、橡胶的老化过程属自由基链反应,它不仅使橡胶分子链断裂(橡胶软化)也能引起链交联(橡胶硬化),故防老剂按作用机理分类分为自由基抑制剂和过氧化物分解剂。

2、防老....


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