一、基本概念

　　1、橡膠老化是指橡膠或橡膠制品在加工、儲(chǔ)存和使用過程中，由于各種外界因素，使橡膠或橡膠制品原有的優(yōu)良性能逐漸喪失，從而喪失使用價(jià)值。

　　2.影響老化的因素

　　(1) 化學(xué)因素

　　(2) 物理因素

　　(3) 生物因素

　　三、老化現(xiàn)象及特點(diǎn)

　　(1) 外觀形態(tài)

　　(2) 物理機(jī)械性能方面

　　(3)在物理性能方面

　　(4)在電性能方面

　　橡膠老化的本質(zhì)是橡膠的分子結(jié)構(gòu)在各種外界因素的作用下發(fā)生了變化

　　4、防止橡膠老化的措施

　　(1)選擇耐老化性好的生膠品種

　　(2)選擇耐老化性好的硫化體系

　　(3)添加保護(hù)助劑(抗老化劑)

　　防老劑是指延緩或抑制橡膠老化的化學(xué)品。注：有些橡膠不需要添加抗氧劑

　　二、橡膠老化的過程

　　(1)熱氧的作用

　　1、橡膠熱氧老化的吸氧過程

　　一段 - 最初的反應(yīng)發(fā)生

　　B段-恒速反應(yīng)期

　　A—B段稱為誘導(dǎo)期，即橡膠的使用期

　　C段——加速反應(yīng)期

　　D段——橡膠的吸氧率轉(zhuǎn)移到一個(gè)常數(shù)

　　橡膠熱氧老化過程中的吸氧量和吸氧量 速度與ROOH累積量與時(shí)間的關(guān)系

　　2、熱氧化老化反應(yīng)過程

　　熱氧化老化反應(yīng)過程：

　　①鏈啟動(dòng)：

　　RH+O2 → R*+HO2*

　　或 ROOH → RO*+OH *

　　2ROOH → RO*+RO2*+H2O

　?、阪溤鲩L(zhǎng)：

　　RO2*+RH → ROOH+R*

　　R*+O2 → RO2*

　　可能存在二次連鎖反應(yīng)

　　ROOH分解低分子量物質(zhì)

　　③ 鏈終止

　　2 RO2*→ 非自由基化合物+O2

　　2 R* → R—R

　　R*+RO2* → ROOR

　　橡膠熱氧化老化過程中的結(jié)構(gòu)變化分為兩類：

　　一是分子鏈斷裂，變成更小的分子鏈，這說明橡膠在外觀上變軟變粘;如NR、IR、IIR、CO、ECO老化。

　　二是分子鏈之間發(fā)生交聯(lián)，橡膠變硬、變脆、失去彈性。比如某人R、BR、CR老化。

　　三、影響橡膠熱氧化老化的因素

　　(1) 橡膠種類的影響

　　雙鍵的影響;雙鍵取代基的影響;空間位阻效應(yīng);橡膠連接性能的影響

　　(2) 溫度

　　(3) 氧氣濃度

　　(4) 金屬離子(也稱為變價(jià)金屬離子)

　　(2)金屬離子的作用

　　可變價(jià)金屬離子：Cu、Co、Mn、Fe、Ni等。

　　(一)金屬離子的主要來源：

　?、僭谏z制造過程中混入

　?、谠谙鹉z制品加工過程中混入

　?、郛a(chǎn)品使用過程中的混雜

　　(2)變價(jià)金屬離子對(duì)橡膠氧化的影響

　　一方面是鏈引發(fā)加速了氧化過程(即縮短了誘導(dǎo)期);另一方面，它催化過氧化氫分解成自由基。

　?、俳饘匐x子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成自由基

　　男性+ + O2 → 我 (n+1)+ + O2-

　　Me(n+1)+ + RH → R* + H+ +Men+

　　②氫過氧化 物質(zhì)分解產(chǎn)生自由基

　　ROOH +Me(n+1)+ → RO2*+ Men+ + H+

　　ROOH + Men+ → RO* + Me(n+1)+ + OH-

　　(3)臭氧的作用\n1.臭氧破壞的特點(diǎn)：

　　在破壞橡膠表面的表面上形成的臭氧化膜加速了O3向內(nèi)層的擴(kuò)散。 O3不斷接觸橡膠表面并加深裂紋

　　(1)橡膠的臭氧老化是一種表面反應(yīng)。

　　(2)橡膠的臭氧開裂需要一定的應(yīng)力或應(yīng)變。經(jīng)臭氧老化后，未拉伸橡膠表面形成霜狀灰白色硬脆膜。在應(yīng)力或應(yīng)變的作用下，薄膜會(huì)發(fā)生臭氧開裂。

　　(3)臭氧開裂的開裂方向與受力方向垂直。

　　二、影響橡膠臭氧老化的因素

　　(1) 橡膠種類的影響

　　雙鍵含量;雙鍵碳原子上取代基的特征

　　(2) 臭氧濃度的影響

　　(3) 應(yīng)力應(yīng)變影響

　　(4) 溫度的影響

　　臭氧開裂的兩個(gè)因素：變形、臭氧

　　耐臭氧老化：CR>BR>NR

　　(4)光的作用

　　反應(yīng)過程：

　　光

　　RR R* + R*(CC 鍵斷裂)

　　光

　　RH R* + H*(CH鍵斷裂)

　　光

　　ROOH RO2* + H* 或 RO* + * OH

　　橡膠分子各部分化學(xué)鍵的光解能大小

　　CC CH CH(aH)CS SS

　　裂解能/(Kcal/mol)83.6 79.5 75.6 76~65 72

　　紫外光波長(zhǎng)/nm 314 359 378 397~427 395

　　(5) 機(jī)械力的影響

　　1.機(jī)械力的影響

　　(1) 機(jī)械力使分子鏈斷裂，加速氧化過程

　　力量

　　RR R* + R*

　　(2)機(jī)械力可以激活氧化過程

　　疲勞老化——由機(jī)械力引起的橡膠老化現(xiàn)象。包括彎曲開裂(機(jī)械力氧化)和臭氧開裂(機(jī)械力臭氧化)。

　　疲勞老化過程本質(zhì)上是由機(jī)械力、氧化和臭氧作用共同作用產(chǎn)生的

　　2、影響疲勞老化的因素

　　(1)頻率和振幅越高，越容易疲勞時(shí)效

　　(2) 溫度

　　(3) 空間介質(zhì)

　　氧氣：容易引起疲勞老化;惰性氣體和氮?dú)猓簻p緩疲勞老化

　　(4) 填料和增強(qiáng)劑的活性

　　(5) 橡膠的崩刃性

　　連接芯橡膠：耐拉伸變形疲勞老化，如NR;非結(jié)芯橡膠：抗壓縮變形疲勞老化，如SBR

　　(6) 交聯(lián)鍵的結(jié)構(gòu)【以上內(nèi)容由橡膠護(hù)舷為你整理發(fā)布】

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