大底橡膠老化技術分析原因解讀發(fā)布

一、什么是老化

在高分子材料的使用過程中, 由于受到熱、氧、水、光、微生物、化學介質等環(huán)境因素的綜合作用, 高分子材料的化學組成和結構會發(fā)生一系列變化, 物理性能也會相應變壞, 如發(fā)硬、發(fā)粘、變脆、變色、失去強度等, 這些變化和現(xiàn)象稱為老化, 高分子材料老化的本質是其物理結構或化學結構的改變。

二、什么是橡膠老化

橡膠及其制品在加工，貯存和使用過程中，由于受內外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學性質和機械性能的逐步變壞，表面逐漸發(fā)生變色、噴霜、發(fā)軟、裂紋、發(fā)脆變硬等，同時橡膠的物理機械性能見底，強力、伸長率等大幅度降低后喪失使用價值，這些現(xiàn)象叫做橡膠的老化。

橡膠用久之后，有的會發(fā)黏變軟，有的會硬化發(fā)脆。在日常生活中，我們經(jīng)常能看到有些用舊的輪胎側部產(chǎn)生溝溝坎坎的裂紋，專業(yè)上叫做龜裂。

三、橡膠老化因素有哪些

A)氧：氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基鏈鎖反應，分子鏈發(fā)生斷裂或過度交聯(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。

B)臭氧：臭氧的化學活性比氧高得多，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時，出現(xiàn)與應力作用方向垂直的裂紋，即所謂“臭氧龜裂”；作用于不變形的橡膠時，僅表面生成氧化膜而不龜裂。

C)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(xiàn)象——熱氧老化。

D)光：光波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯(lián)外，橡膠因吸收光能而產(chǎn)生游離基，引發(fā)并加速氧化鏈反應過程。紫外線光起著加熱的作用。光作用其另一特點是它主要在橡表面進生。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”。

E)機械應力：在機械應力反復作用下，會使橡膠分子鏈斷裂生成游離基，引發(fā)氧化鏈反應，形成力化學過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過程。哪個能占優(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。

F)水分：橡膠在潮濕空氣淋雨或浸泡在水中時，容易破壞，這是由于橡膠中的水溶性物質和清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。

G)其它：對橡膠的老化因素還有化學介質、變價金屬離子、高能輻射、電和生物等。

四、生產(chǎn)生活中怎么預防和規(guī)避橡膠老化

橡膠的老化雖然不可能完全避免，但是可以延緩，方便有效的措施就是加入防老劑。橡膠的防老劑主要有自由基抑制劑、光穩(wěn)定劑、抗臭氧劑、有害金屬抑制劑、過氧化物分解劑等防老劑。防老劑防老的原理主要是以防止橡膠發(fā)生自由基反應,并停止橡膠自由基鏈鎖反應,防老化劑可以產(chǎn)生過氧化物, 并分解成穩(wěn)定的化合物,使橡膠的內部結構處于穩(wěn)定的狀態(tài), 抑制橡膠出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。防老劑的作用或者性能主要決定于它的結構, 不同的置換基,其可以產(chǎn)生不同的效果。防老化劑按種類來分,可以分為酚類、硫脲類、胺類以及二硫代氨基甲酸鎳類等。不同種類的防老化劑,存在著不同的性能,其耐臭氧性、耐熱性、抗有害金屬老化性以及耐屈撓龜裂性會有所不同,因此可以依據(jù)不同的性能來選擇防老劑的種類。此外，防老劑還具備加和性的特點，因此，在實際應用中，我們可以選擇幾種不同性能的防老劑，實施合并使用,達到橡膠防老化的目的。

防止橡膠的老化,除了添加防老劑外,還可以添加其它一些具有防老化作用的物質,比如,在天然橡膠中,添加鋁粉。天然橡膠在添加鋁粉后,其在出現(xiàn)熱老化后,依然可以保持良好的機械性能。