分類:行業(yè)新聞 發(fā)布時間:2012-11-19 瀏覽量:2
橡膠老化的原因主要從兩方面講述,一是橡膠內(nèi)部的原因,即橡膠分子結(jié)構(gòu),內(nèi)部原因可經(jīng)過CPE硫化劑硫化解決;另一種是外部的原因,如:空氣、環(huán)境、水等相關(guān)因素。①內(nèi)部因素(橡膠分子結(jié)構(gòu)):橡膠分子結(jié)構(gòu)影響橡膠老化原因主要有兩方面:a.橡膠分子主鏈中的雙鍵影響橡膠的老化 ;b.橡膠分子鏈中雙鍵上的取代基影響橡膠的老化。飽和碳鏈上的取代基影響橡膠的老化。飽和橡膠主鏈上連有一個烷基取代基時,原來碳原子上的氫由仲碳原子氫變?yōu)槭逄荚託?,使C-H鍵的解離能下降,氫原子的反應(yīng)活性提高,CPE硫化劑硫化與熱氧老化活性提高;當(dāng)飽和碳鏈上的同一個碳原子連有兩個烷基取代基(如聚異丁烯)時,在熱氧老化過程中產(chǎn)生的自由基與飽和碳鏈分子發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng),生成具有較高活性的雙鍵a-H,導(dǎo)致聚異丁烯在熱氧老化過程中的反應(yīng)性提高,比聚乙烯更易熱氧老化。當(dāng)飽和鏈中有極性取代基時,由于極性取代基的吸電子與CPE硫化劑的作用,耐熱氧老化性提高,因此丁腈橡膠的耐熱氧老化性在二烯類橡膠中比NR、IR、BR及SBR都高。②外部因素a. 氧 氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。氧老化隨氧分壓的增加而增大。氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生自由基連鎖反應(yīng),分子鏈發(fā)生斷裂、CPE硫化劑硫化或過度交聯(lián),引起橡膠性能的改變。b.溫度 在老化過程中,溫度起著加速橡膠老化的作用,提高氧擴散速率和活化氧化反應(yīng),從而加速橡膠氧化反應(yīng)速率,有時也影響橡膠老化的機理。使用硫化劑進行硫化的橡膠,延遲橡膠老化的時間。c. 臭氧 臭氧濃度也影響著龜裂增長速率,隨著臭氧濃度的提高,龜裂增長速率提高。各種橡膠的臭氧老化龜裂時間均隨臭氧濃度的提高而顯著縮短,橡膠的品種不同,CPE硫化劑使用及龜裂程度也有差別。d.光 對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。含膠率高的試樣,兩面會出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋,即所謂“光外層裂”。經(jīng)過CPE硫化劑硫化的橡膠,將延遲橡膠的老化。光波越短,能量越大。e. 機械應(yīng)力 在機械應(yīng)力反復(fù)作用下,會使橡膠分子鏈斷裂生成自由基,引發(fā)氧化鏈反應(yīng),形成力化學(xué)過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過程哪個占優(yōu)勢,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。f.水 橡膠在潮濕空氣中、淋雨或浸泡在水中對,容易破壞,這是橡膠中的水溶性物質(zhì)和親水基團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暴露的交替作用下,會加速橡膠的破壞,進行氯化聚乙烯橡膠促進劑的作用,老化現(xiàn)象明顯改善。但在某種情況下水分對橡膠則不起破壞作用,甚至有延緩老化的作用。總之影響橡膠老化的因素很多,既有熱、光、電、應(yīng)力等物理因素和氧、臭氧、堿、鹽及金屬離子等化學(xué)因素,還有微生物、昆蟲等生物因素。這些外界因素在橡膠老化過程中相互影響,加速橡膠老化進程,使其結(jié)構(gòu)變化,性能下降,外觀變化。而經(jīng)過CPE硫化劑硫化的橡膠具有抗耐老化性能。本文參考《橡膠技術(shù)問答-原料·工藝·配方篇》一書。
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