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橡胶老化机理及防护小知识

发表时间:2020-02-21 16:20


在热氧老化过程:橡胶在热氧老化过程中的结构变化可分为二类:一类是以分子链降解为主的热氧老化反应(裂解化);二类是以分子链之间交联为主的热氧老化(结构化)。

天然橡胶等含有异戊二烯橡胶、丁基橡胶、二元乙丙橡胶、均聚型氯醇橡胶及共聚氯醇橡胶等。这类橡胶在发生热氧老化后的外观表现为变软、发粘。

顺丁橡胶含有丁二烯的橡胶在热氧老化过程中,发生的主要是交联反应,类似的橡胶品种还有NBR SBRCR ERDM FPM CSM等。这类橡胶在发生热氧老化后的外观表现为变硬、变脆。

    

性能表现:

(1)物化性如密度、Tg、导热、耐温性、 折光率、透气透水性、溶胀性等改变

(2)物理机械性能如强度下降、伸长率降 低、耐磨性、耐疲劳性、弹性变差、硬 度变化明显等。

(3)电性能如电绝缘性变差,体积电阻率、 介电常数、介电损耗、击穿电压等改变。

机构表现

(1)分子链断裂为主(外观变软发粘)

(2)分子链交联为主(外观变硬发脆)

(3)主链或侧链改性(共轭二烯、三烯, 多硫键断裂)

(4)侧基脱落(特种橡胶)

(5)羰基及小分子形成(变色的原因)

橡胶的老化机理

热和氧参与的老化遵循自由基连锁反应机理:


    

    

    

臭氧老化分子反应机理:

臭氧龟裂产生机理:


         


重金属离子催化氧化机理:胶和助剂中的重金属离子、盐雾

二价的铜、锰、钴、镍、铁等离子,浓度超过3ppm,加速橡胶老化。 这些离子与老化过程中产生的ROOH生成不稳定的配位络合物,再通过电

子转移的氧化还原原理,使ROOH分解成自由基,相当于ROOH双分子分解, 从而引起吸氧速度大大加快,产生催化氧化作用。

在胶料中添加金属离子钝化剂,如RDMB、四亚水杨基四(氨基甲基)

甲烷等可抑制金属离子催化氧化作用。

橡胶老化的防护方法有哪些?由于橡胶的老化是一种复杂的综合化学反应过程,而且要绝对防止橡胶老化是不可能的,可采取适当的措施,延缓橡胶老化的速度,从而达到延长橡胶使用寿命的目的。防老化措施主要有物理防护及化学防护法。


物理防护方法

1.表面涂层

2加防护

3.橡胶并用或橡塑共混

4.配方设计提升性能


化学防护方法:

1.抗氧剂:对苯二胺、酮胺、对苯胺、硫代双酚、受阻、含硫类及并用

2.抗臭氧剂:对苯二胺+防护蜡 抗疲劳剂:对苯二胺、酮胺、对苯胺、硫代双酚 3.金属离子催化氧化:RDMB 光稳定剂:炭黑、钛白粉等颜料,二苯甲酮等









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