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臭氧老化和橡胶制品的保护。

2022-05-30 11:12:52

  臭氧老化先在表层,容易在应力集中或与颗粒和橡胶制品接口处产生。通常情况下,它是先生成薄膜,然后薄膜开裂。在动态条件下使用时,薄膜容易开裂,露出新鲜表面,从而使臭氧老化深入发展,直到完全损坏。


  由于臭氧容易与主链上的双键反应,因此不饱和橡胶制品不耐臭氧,通常被认为是亲电加成反应。同时,反应也取决于外部和内部的物理因素。


  一、臭氧老化的特点。


  1.表面反应是包头橡胶制品的臭氧老化。


  2.橡胶制品的臭氧开裂需要应力或应变。在没有拉伸的橡胶制品的臭氧老化后,表面形成一层类似于喷雾状的灰白色硬脆膜。在应力或应变作用下,薄膜发生臭氧开裂。


  3.臭氧龟裂的裂纹方向垂直于应力方向。


  二、橡胶制品臭氧老化的影响因素。


  1.对橡胶制品种类的影响:


  (1)双键含量:双键含量越高,耐臭氧老化性能越差;


  (2)双键碳原子上替代基的特性:电子替代基减少了双键反应活性,降低了臭氧反应能力;电子替代基增加了电子云密度,提高了双键反应活性,提高了臭氧反应能力。例如:CR、BR、NR三种胶的耐臭氧老化为CR>BR>NR。


  2.影响臭氧浓度。


  臭氧浓度越高,耐臭氧老化性能越差;


  在相同的臭氧浓度下,不同的橡胶产品具有不同的结构和不同的臭氧老化特性。例如,NR会在短时间内开裂,但开裂的增长速度较慢;SBR、BR和NBR长期开裂,但开裂的增长速度很快。


包头橡胶制品


  3.影响应力应变:


  臭氧进攻橡胶制品表面,表面老化,表面形成臭氧化物膜,臭氧化物膜相对较硬,易碎,可防止臭氧渗入内部,但在动态条件下,老化膜容易破裂,臭氧与橡胶制品不断反应,使橡胶制品破裂。


  低伸长率产生的裂纹数量较少,裂纹生长率较快,裂纹较深;高伸长率产生的裂纹数量较多,裂纹生长率较慢,裂纹较浅。


  4.影响温度。


  气温升高,臭氧老化速度加快。


  三.防止臭氧老化。


  1.物理防护方法:


  石蜡和微晶蜡是防止橡胶制品臭氧老化的蜡。


  石蜡:由分子量低、结晶度高、熔点范围38~74℃的直链烷烃组成。


  微晶蜡:主要由支化烷烃或异构链烷烃组成的高分子量石油残余物,形成熔点57~100℃的小而不规则结晶。


  蜡是一种相对脆弱的物质,在动态条件下,蜡膜容易发生动态破裂,因此在动态条件下应使用蜡类和臭氧剂。


  2.化学保护方法。


  将化学抗臭氧剂添加到橡胶制品中,化学抗老剂可以在动态和静态下使用。抗臭氧剂的用量一般为1.5~3.0,几乎都是含氮化合物。常用于对苯二胺。


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