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橡胶老化及橡胶老化的防护要领

宣布时间:2022-11-01 14:42:57  点击量:362

种种高分子质料虽然都有着各自优异的特性,但也有着配合的缺点,也就是说都有着一定的使用期限,原因就是它们都会在差别水平上爆发老化。

一.橡胶老化的看法

橡胶或橡胶制品在加工、贮存和使用的历程中,由于受内、外因素的综相助用(如热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等)使性能逐渐下降,以至于最后丧失使用价值,这种现象称为橡胶的老化。

橡胶老化的现象多种多样,例如:生胶经久贮存时会变硬,变脆或者发粘 ;橡胶薄膜制品(如雨衣、雨布等)经过日晒雨淋后会变色,变脆以至破裂 ;在户外架设的电线、电缆,由于受大气作用会变硬,破裂,以至影响绝缘性 ;在货仓贮存的或其他制品会爆发龟裂 ;在实验室中的胶管会变硬或发粘等。别的,有些制品还会受到水解的作用而爆发断裂或受到霉菌作用而导致破坏……所有这些都是橡胶的老化现象。

老化历程是一种不可逆的化学反应,象其他化学反应一样,陪同着外观、结构和性能的变革。

二.橡胶在老化历程中所爆发的变革

1.外观变革

橡胶品种差别,使用条件差别,爆发的变革也差别。

变软发粘:天然橡胶的热氧化、氯醇橡胶的老化。

变硬变脆:顺丁橡胶的热氧老化,丁腈橡胶、丁苯橡胶的老化。

龟裂:不饱和橡胶的臭氧老化、大部分橡胶的光氧老化、但龟裂形状纷歧样。

发霉:橡胶的生物微生物老化。

另外另有:泛起黑点、裂纹、喷霜、粉化泛白等现象。

2性能变革(最要害的变革)

物理化学性能的变革:比重、导热系数、玻璃化温度、熔点、折光率、溶解性、熔胀性、流变性、分子量、分子量漫衍 ;耐热、耐寒、透气、透水、透光等性能的变革。

物理机械性能的变革:拉伸强度、伸长率、攻击强度、弯曲强度、剪切强度、疲劳强度、弹性、耐磨性都下降。

电性能的变革:绝缘电阻、介电常数、介电损耗、击穿电压等电性能的变革、电绝缘性下降。

外观变革、性能变革爆发的原因是结构变革。

3.结构变革

分子间爆发交联,分子量增大 ;外观体现变硬变脆。

分子链降解(断裂),分子量降低,外观体现变软变粘。

分子结构上爆发其他变革:主链或侧链的改性,侧基脱落弱键断裂(爆发在特种橡胶中)。

三.橡胶老化的原因:

1.内因:

①橡胶的分子结构

化学结构(或链节结构):橡胶的基本结构如天然橡胶的单位异戊二烯,保存双键及生动氢原子,所以易加入反应。

分子链结构:橡胶大分子链的弱键,薄弱环节越多越易老化。

不饱和碳链橡胶容易爆发老化,饱和碳链橡胶的氧化反应能力与其化学结构有关,如支化的大分子比线型的大分子更容易氧化。就氧化稳定性来说,种种取代基团按下列顺序排列: CH<CH2<CH3。

硫化胶交联结构:交联键有-S-、-S2-、-Sx-、-C-C-,交联键结构差别,硫化胶耐老化性差别,-Sx-最差。

②橡胶配合组分及杂质:橡胶中常保存变价金属,如Ca、Fe、Co、Ni等,若凌驾3ppm就会大大加速橡胶的老化。

2.外因:

物理因素:热电光机械力高能辐射等。

化学因素:氧臭氧,空气中的水汽酸碱盐等。

生物因素:微生物:细菌真菌

昆虫:白蚁蟑螂会蛀食高分子质料。

海生物:牡蛎石灰虫海藻海草等

在实际中也往往是上述几个因素同时发挥作用。使用条件、地区差别这些因素的作用也差别,因此橡胶的老化是个庞大的历程。

其中最常见的、影响最大、破坏性最强的因素是:热、氧、光氧、机械力、臭氧,归结起来就是热氧老化、光氧老化、臭氧老化、疲劳老化。

四.橡胶老化的防护

橡胶老化和铁生锈,人要衰老一样自然,我们只能通过老化纪律的研究利用纪律延缓橡胶的老化,但不可做到绝对避免。常用的防护要领有:

物理防护法:尽量制止橡胶与老化因素相互作用的要领。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。

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