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上海千实:橡胶老化过程及影响因素

2019/3/6 16:25:04 点击:

  橡胶老化过程:

  橡胶在热氧老化过程中的结构变化可分为二类:一类是以分子链降解为主的热氧老化反应(裂解化);二类是以分子链之间交联为主的热氧老化(结构化)。

  天然橡胶等含有异戊二烯橡胶、丁基橡胶、二元乙丙橡胶、均聚型氯醇橡胶及共聚氯醇橡胶等。这类橡胶在发生热氧老化后的外观表现为变软、发粘。

  顺丁橡胶含有丁二烯的橡胶在热氧老化过程中,发生的主要是交联反应,类似的橡胶品种还有NBR/SBR/CR/ERDM/FPM/CSM等。这类橡胶在发生热氧老化后的外观表现为变硬、变脆。

  橡胶老化的影响因素主要有:

  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。

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