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          橡膠制品的臭氧老化及防護

          文章出處深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 人氣:-發表時間:2019-06-13
          橡膠制品在大氣中老化變質,臭氧的作用也是一個很重要的原因
          臭氧老化先是在表面層,特別容易在應力集中處或配合粒子與橡膠制品的界面處產生,通常先生成薄膜,然后薄膜龜裂,特別是在動態條件下使用時,薄膜更易不斷破裂而露出新鮮表面,使得臭氧老化不斷向縱深發展,直到完全破壞。
          不飽和橡膠制品最不耐臭氧,因為臭氧最易與主鏈上的雙鍵迅速反應,一般認為是親電子加成反應。同時,反應也取決于外部和內在的物理因素。
          一.臭氧老化的特征
          1.橡膠制品的臭氧老化是一個表面反應。
          2.橡膠制品發生臭氧龜裂需要一定的應力或應變,未受拉伸的橡膠制品臭氧老化后表面形成類似噴霜狀的灰白色的硬脆膜。在應力或應變作用下,薄膜發生臭氧龜裂。
          3.臭氧龜裂的裂紋方向垂直于受力方向。
          二.影響橡膠制品臭氧老化的因素
          1.橡膠制品種類的影響:
          (1)雙鍵含量:雙鍵的含量越高,耐臭氧老化性越差;
          (2)雙鍵碳原子上取代基的特性:吸電子取代基降低了雙鍵的反應活性,降低了臭氧反應能力;供電子取代基增加了電子云密度,提高了雙鍵的反應活性,提高了臭氧反應能力。如:CR、BR、NR三種膠的耐臭氧老化性為CR>BR>NR。
          2.臭氧濃度的影響
          臭氧的濃度越高,耐臭氧老化性越差;
          同一臭氧濃度下,橡膠制品結構不同,臭氧老化特性不同。如NR短時間產生龜裂,但龜裂增長速度慢;SBR、BR、NBR產生龜裂所需時間長,但龜裂增長速度快。
          3.應力應變的影響:
          臭氧進攻橡膠制品的表面,在表面老化,表面形成臭氧化膜,臭氧化膜比較硬、脆,可以阻止臭氧向內部滲透,但在動態條件下,老化膜易破裂,臭氧不斷地與橡膠制品反應,最終使橡膠制品斷裂。
          低伸長產生的裂紋數量少,龜裂增長速率快,裂紋深;高伸長產生的裂紋數量多,龜裂增長速率慢,裂紋淺。
          4.溫度的影響
          溫度升高,臭氧老化速度加快。
          三.臭氧老化的防護
          1.物理防護法:
          防止橡膠制品臭氧老化的蠟分為石蠟和微晶蠟。
          石蠟:由直鏈烷烴組成,分子量較低,結晶度較高,形成大的結晶,熔點范圍為38~74℃。
          微晶蠟:高分子量石油的殘余物,主要由支化烷烴或異構鏈烷烴組成,形成小而不規整的結晶,熔點57~100℃。
          蠟類是比較脆的物質,在動態情況下,蠟膜容易產生動態破裂,所以在動態情況下應使用蠟類與抗臭氧劑并用等辦法。
          2.化學防護法
          在橡膠制品中加入化學抗臭氧劑,在動靜態下都可使用化學防老劑??钩粞鮿┯昧恳话銥?.5~3.0份,幾乎都是含氮化合物。常用的是對苯二胺類。

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