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橡胶老化的原因以及橡胶的溶解与溶胀

2018-12-05 行业资讯

   橡胶老化的原因:内因:橡胶的分子结构:化学结构(或链节结构):橡胶的基本结构如天然橡胶的单元异戊二烯,存在双键及活泼氢原子,所以易参与反应。分子链结构:橡胶大分子链的弱键,薄弱环节越多越易老化。不饱和碳链橡胶容易发生老化,饱和碳链橡胶的氧化反应能力与其化学结构有关,如支化的大分子比线型的大分子更容易氧化。就氧化稳定性来说,各种取代基团按下列顺序排列: CH<CH2<CH3。硫化胶交联结构:交联键有-S-、-S2-、-Sx-、-C-C-,交联键结构不同,硫化胶耐老化性不同,-Sx-最差。橡胶配合组分及杂质:橡胶中常存在变价金属,如Ca、Fe、Co、Ni等,若超过3ppm就会大大加快橡胶的老化。

  外因:物理因素:热电光机械力高能辐射等。化学因素:氧臭氧,空气中的水汽酸碱盐等。生物因素:微生物:细菌真菌昆虫:白蚁蟑螂会蛀食高分子材料。海生物:牡蛎石灰虫海藻海草等在实际中也往往是上述几个因素同时发挥作用。使用条件、地区不同这些因素的作用也不同,因此橡胶的老化是个复杂的过程。其中最常见的、影响最大、破坏性最强的因素是:热、氧、光氧、机械力、臭氧,归结起来就是热氧老化、光氧老化、臭氧老化、疲劳老化。

  橡胶老化的防护:橡胶老化和铁生锈,人要衰老一样自然,我们只能通过老化规律的研究利用规律延缓橡胶的老化,但不能做到绝对防止。常用的防护方法有:物理防护法:尽量避免橡胶与老化因素相互作用的方法。如:在橡胶中加入石蜡,橡塑共混,电镀,涂上涂料等。化学防护法:通过化学反应延缓橡胶老化反应继续进行。如:加入化学防老剂。

  橡胶机械生产厂家浅析橡胶的溶解与溶胀 :未硫化的橡胶可以溶于与其溶解度参数相近的溶剂中。对硫化胶而言,由于化学交联使橡胶大分子联接成三维网状结构,故在溶剂中仅能吸收溶剂逐渐胀大并达到平衡值(最大溶胀)。这种现象称为橡胶的“溶胀”。溶胀后的体积可达橡胶体积的数倍。并伴随机械强度的损失。硫化胶的最大溶胀与其交联密度有关。在吸收溶剂时,硫化橡胶的交联网络也胀开而产生将溶剂挤出网外的弹性收缩力,当溶剂扩散渗入的压力与交联网络的弹性收缩力相等时,即达到溶胀平衡。

  由于液体浸入橡胶的深度是接触时间平方根的函数,因此,即使橡胶对所接触的液体无特别阻抗能力,如果橡胶制件本身有一定的体积,也能使其有一定的使用寿命。溶胀性能是橡胶或聚合物的共性之一。在某些溶剂中,交联的橡胶或者是其他的聚合物一般不会溶解,但是溶剂分子会进入到高分子链的空隙中,增大了链段间的体积,所以聚合物的体积因膨胀而溶胀。橡胶溶胀后一般力学性能会大幅下降。溶胀性是橡胶的一个很重要的性质,所以,橡胶应尽量避免和极性相似的溶剂接触。

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