影響橡膠老化的因素主要有那些以及防護(hù)
影響橡膠老化的因素主要有那些以及防護(hù)
1、氧:氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基連鎖反應(yīng),分子鏈發(fā)生斷裂或過(guò)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。
2、臭氧:臭氧的化學(xué)活性比氧高得多,破壞性更大,它同樣是使分子鏈發(fā)生斷裂,但臭氧對(duì)橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當(dāng)作用于變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時(shí),出現(xiàn)與應(yīng)力作用方向直的裂紋,即所謂“臭氧龜裂”;作用于變形的橡膠時(shí),僅表面生成氧化膜而不龜裂。
3、熱:提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯(lián)。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴(kuò)散速度和活化氧化反應(yīng),從而加速橡膠氧化反應(yīng)速度,這是普遍存在的一種老化現(xiàn)象——熱氧老化。
4、脆化溫度:在脆化溫度機(jī)械應(yīng)力反復(fù)作用下,會(huì)使橡膠分子鏈斷裂生成游離荃,引發(fā)氧化鏈反應(yīng),形成力化學(xué)過(guò)程。機(jī)械斷裂分子鏈和機(jī)械活化氧化過(guò)程。哪能個(gè)占優(yōu)勢(shì),視其所處的條件而定。此外,在應(yīng)力作用下容易引起臭氧龜裂。
5、水分:水分的作用有兩個(gè)方面:橡膠在潮濕空氣淋雨或長(zhǎng)期浸泡在水中時(shí),容易破壞,這是由于橡膠中的水溶性物質(zhì)和親水基團(tuán)等成分被水抽提溶解,水解或吸收等原因引起的。特別是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下,會(huì)加速橡膠的破壞。但在某種情況下水分對(duì)橡膠則不起破壞作用,甚至有延緩老化的作用。
6、油類:在使用過(guò)程如果和油類介質(zhì)長(zhǎng)期接觸,油類能滲透到橡膠內(nèi)部使其產(chǎn)生溶脹,致使橡膠的強(qiáng)度和其他力學(xué)性能降低。油類能使橡膠發(fā)生溶脹,是因?yàn)橛皖悵B入橡膠后,產(chǎn)生了分子相互擴(kuò)散,使硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
7、其它:對(duì)橡膠的作用因素還有化學(xué)介質(zhì)、變價(jià)金屬離子、高能輻射、電和生物等。
橡膠老化的防護(hù)方法有哪些?
由于橡膠的老化是一種復(fù)雜的綜合化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,而且要防止橡膠老化是不可能的,可采取適當(dāng)?shù)拇胧泳徬鹉z老化的速度,從而達(dá)到延長(zhǎng)橡膠使用壽命的目的。防老化措施主要有物理防護(hù)及化學(xué)防護(hù)法。
物理防護(hù)法是指盡量避免橡膠與各種老化因素相互作用,如采用表面度層或處理,加光屏蔽劑,加石蠟等。
化學(xué)防護(hù)法是指加入某些物質(zhì)來(lái)防止或延緩橡膠老化繼續(xù)進(jìn)行,如加入胺類或酚類化學(xué)防老劑。
防老劑的并用效應(yīng)有哪些?
為了提高防護(hù)效果,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常選用二種或二種以上具有不同作用機(jī)理的防老劑進(jìn)行并用,或選用同一防護(hù)機(jī)理的防老劑并用,或選用在同一分子上按不同機(jī)理起作用的基團(tuán)同時(shí)存在的防老劑,并用后效果有三種,如下:
1、對(duì)抗效應(yīng) 是指兩種或兩種以上的防老劑并用時(shí),所產(chǎn)生的效果要小于他們單獨(dú)使用時(shí)的效果之和。研究表明,當(dāng)顯酸性的防老劑與顯堿性的防老劑并用時(shí),由于二者將產(chǎn)生類似于鹽的復(fù)合物,因而產(chǎn)生對(duì)抗效應(yīng)。
碳黑在橡膠中既有抑制氧化的作用又有助氧化的作用,在鏈斷裂型防老劑存在下,炭黑的抑制效果減小,或在炭黑存在下防老劑防護(hù)效能下降,都清楚的表明他們之間產(chǎn)生了對(duì)抗效應(yīng)。
2、加禾效應(yīng) 是指防老劑并用后所產(chǎn)生的防護(hù)效果等于他們各自使用小之和。在選擇防老劑并用時(shí),能產(chǎn)生加禾效應(yīng)時(shí)基本的要求。同類型防老劑并用后通常只產(chǎn)生加禾效應(yīng),但有時(shí)并用后會(huì)獲得其他好處。例如,兩種揮發(fā)性不同的酚類防老劑并用,不但能產(chǎn)生加禾效應(yīng),而且與等量的單獨(dú)使用一種防老劑相比能夠在更廣泛的溫度范圍內(nèi)發(fā)揮抑制效能。
3、協(xié)同效應(yīng) 是指防老劑并用后效果大于每種防老劑單獨(dú)使用的效果之和。