橡膠防老化的原因分解和防老劑的品類(lèi)介紹
橡膠老化的原因
橡膠制品在長(cháng)期貯存和使用過(guò)程中,由于受到熱、氧、臭氧、變價(jià)金屬防老劑離子機械應力、光、高能射線(xiàn)的作用,以及其它化學(xué)物質(zhì)和霉菌等的侵蝕,會(huì )逐漸發(fā)粘、變硬發(fā)脆或龜裂。這種物理機械性能隨時(shí)間而下降、彈性降低的現象叫做橡膠老化。
影響橡膠老化的因素主要有:
1、 氧:氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基連鎖反應,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,但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當作用于變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時(shí),出現與應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。提高氧擴散速度和活化氧化反應,從而加速橡膠氧化反應速度,這是普遍存在的一種老化現象——熱氧老化。
4、 機械應力:在機械應力反復作用下,會(huì )使橡膠分子鏈斷裂生成游離荃,引發(fā)氧化鏈反應,形成力化學(xué)過(guò)程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過(guò)程。哪能個(gè)占優(yōu)勢,視其所處的條件而定。此外,在應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(cháng)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橡膠則不起破壞作用,甚至有延緩老化的作用。
6、 油類(lèi):在使用過(guò)程如果和油類(lèi)介質(zhì)長(cháng)期接觸,油類(lèi)能滲透到橡膠內部使其產(chǎn)生溶脹,致使橡膠的強度和其他力學(xué)性能降低。油類(lèi)能使橡膠發(fā)生溶脹,是因為油類(lèi)滲入橡膠后,產(chǎn)生了分子相互擴散,使硫化膠的網(wǎng)狀結構發(fā)生變化。
7、 其它:對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。