引起橡膠老化的主要因素
2022-12-12 14:42:54 點擊:
橡膠接頭及其製品在(zài)加工,貯存和使用過程中,由於受內外(wài)因素的綜(zōng)合作用(yòng)而引起橡膠物理化學性質(zhì)和機械性(xìng)能的逐步變壞,導(dǎo)致喪失使用價值(zhí),這(zhè)種變化叫做橡膠老(lǎo)化(huà)。 老化是橡膠等高分子材料中存在的(de)一種較為普遍的(de)現象,它會使橡膠的性能(néng)劣化,影響橡(xiàng)膠製品的使用價值(zhí)及使用壽命。具體變現(xiàn)為:橡(xiàng)膠接頭表麵上出現龜裂、發粘、硬化、軟化、粉化、變色、長黴等狀況。
引起橡膠老化的主要因素有:
A——氧。氧在橡膠中同橡(xiàng)膠分子發生遊離基鏈鎖反應,分子鏈(liàn)發生斷裂或過度交聯(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(de)化學活性氧高得多,破壞性更大,它同樣(yàng)是(shì)使分子鏈發生斷裂(liè),但臭氧對橡膠的作用情(qíng)況隨橡膠變形與否而不同(tóng)。當作用於變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時,出現與應力作(zuò)用方向直(zhí)的(de)裂紋(wén),即所謂“臭氧龜裂”;作用於變形的橡膠時,僅表麵生成(chéng)氧化膜而不龜裂(liè)。
C——熱。提高溫度可引起橡膠的熱裂(liè)解或熱交聯。但熱的基(jī)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(sù)橡膠氧化反應速度,這是普遍存在(zài)的(de)一種老化現象——熱氧(yǎng)老(lǎo)化。
D——光。光(guāng)波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的(de)是能量較高的(de)紫外線。紫外線除了能直接引起橡(xiàng)膠分子鏈的斷裂和交聯外,橡(xiàng)膠因吸收光能而產生遊離基,引發並加速氧化(huà)鏈反應(yīng)過程。經外線光起著加熱的作用。光作用(yòng)其所長另一特點(與熱作用不同)是它主要在橡表麵(miàn)進生。含膠率高的試(shì)樣,兩麵會(huì)出現網(wǎng)狀裂紋,即(jí)所謂“光(guāng)外層裂”。
E——機械應力。在機械應力反複作用下,會使橡膠分子鏈斷裂生成遊離荃,引發氧化鏈反應,形成力化學過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過(guò)程。哪能個占優(yōu)勢,視其所(suǒ)處的條件而(ér)定。此外,在應力作用下容易引起臭氧龜裂。
F——水分(fèn)。水分的作用有兩個(gè)方麵:橡膠在潮濕空(kōng)氣淋(lín)雨或浸泡在水中時,容(róng)易破壞,這是由於橡膠中的水溶性物質和清水荃團等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的(de)。特別是在水浸泡和大(dà)氣曝露的交替作用下,會加速(sù)橡膠的破壞。但在某(mǒu)種情況下水分對橡膠則不起破壞(huài)作用,甚(shèn)至有延(yán)緩老化的作用(yòng)。
引起橡膠老化的主要因素有:
A——氧。氧在橡膠中同橡(xiàng)膠分子發生遊離基鏈鎖反應,分子鏈(liàn)發生斷裂或過度交聯(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(de)化學活性氧高得多,破壞性更大,它同樣(yàng)是(shì)使分子鏈發生斷裂(liè),但臭氧對橡膠的作用情(qíng)況隨橡膠變形與否而不同(tóng)。當作用於變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時,出現與應力作(zuò)用方向直(zhí)的(de)裂紋(wén),即所謂“臭氧龜裂”;作用於變形的橡膠時,僅表麵生成(chéng)氧化膜而不龜裂(liè)。
C——熱。提高溫度可引起橡膠的熱裂(liè)解或熱交聯。但熱的基(jī)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(sù)橡膠氧化反應速度,這是普遍存在(zài)的(de)一種老化現象——熱氧(yǎng)老(lǎo)化。
D——光。光(guāng)波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的(de)是能量較高的(de)紫外線。紫外線除了能直接引起橡(xiàng)膠分子鏈的斷裂和交聯外,橡(xiàng)膠因吸收光能而產生遊離基,引發並加速氧化(huà)鏈反應(yīng)過程。經外線光起著加熱的作用。光作用(yòng)其所長另一特點(與熱作用不同)是它主要在橡表麵(miàn)進生。含膠率高的試(shì)樣,兩麵會(huì)出現網(wǎng)狀裂紋,即(jí)所謂“光(guāng)外層裂”。
E——機械應力。在機械應力反複作用下,會使橡膠分子鏈斷裂生成遊離荃,引發氧化鏈反應,形成力化學過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過(guò)程。哪能個占優(yōu)勢,視其所(suǒ)處的條件而(ér)定。此外,在應力作用下容易引起臭氧龜裂。
F——水分(fèn)。水分的作用有兩個(gè)方麵:橡膠在潮濕空(kōng)氣淋(lín)雨或浸泡在水中時,容(róng)易破壞,這是由於橡膠中的水溶性物質和清水荃團等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的(de)。特別是在水浸泡和大(dà)氣曝露的交替作用下,會加速(sù)橡膠的破壞。但在某(mǒu)種情況下水分對橡膠則不起破壞(huài)作用,甚(shèn)至有延(yán)緩老化的作用(yòng)。
G——其它。對(duì)橡(xiàng)膠的(de)作用因素還有化學介質、變價金屬離子、高(gāo)能輻射、電和生物(wù)等。
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