橡膠在熱氧老化過程:橡膠在熱氧老化過程中的結(jié)構(gòu)變化可分為二類:一類是以分子鏈降解為主的熱氧老化反應(yīng)(裂解化);二類是以分子鏈之間交聯(lián)為主的熱氧老化(結(jié)構(gòu)化)。
天然橡膠等含有異戊二烯橡膠、丁基橡膠、二元乙丙橡膠、均聚型氯醇橡膠及共聚氯醇橡膠等。這類橡膠在發(fā)生熱氧老化后的外觀表現(xiàn)為變軟、發(fā)粘。
順丁橡膠含有丁二烯的橡膠在熱氧老化過程中,發(fā)生的主要是交聯(lián)反應(yīng),類似的橡膠品種還有NBR/ SBR/CR/ ERDM/FPM / CSM等。這類橡膠在發(fā)生熱氧老化后的外觀表現(xiàn)為變硬、變脆。
外觀表現(xiàn):
性能表現(xiàn):
(1)物化性如密度、Tg、導(dǎo)熱、耐溫性、折光率、透氣透水性、溶脹性等改變
(2)物理機(jī)械性能如強(qiáng)度下降、伸長率降低、耐磨性、耐疲勞性、彈性變差、硬度變化明顯等。
(3)電性能如電絕緣性變差,體積電阻率、介電常數(shù)、介電損耗、擊穿電壓等改變。
機(jī)構(gòu)表現(xiàn):
(1)分子鏈斷裂為主(外觀變軟發(fā)粘)
(2)分子鏈交聯(lián)為主(外觀變硬發(fā)脆)
(3)主鏈或側(cè)鏈改性(共軛二烯、三烯,多硫鍵斷裂)
(4)側(cè)基脫落(特種橡膠)
(5)羰基及小分子形成(變色的原因)
橡膠的老化機(jī)理:
熱和氧參與的老化遵循自由基連鎖反應(yīng)機(jī)理。
重金屬離子催化氧化機(jī)理:膠和助劑中的重金屬離子、鹽霧
二價的銅、錳、鈷、鎳、鐵等離子,濃度超過3ppm,加速橡膠老化。這些離子與老化過程中產(chǎn)生的ROOH生成不穩(wěn)定的配位絡(luò)合物,再通過電子轉(zhuǎn)移的氧化還原原理,使ROOH分解成自由基,相當(dāng)于ROOH雙分子分解,從而引起吸氧速度大大加快,產(chǎn)生催化氧化作用。
在膠料中添加金屬離子鈍化劑,如RD、MB、四亞水楊基四(氨基甲基)甲烷等可抑制金屬離子催化氧化作用。
橡膠老化的防護(hù)方法有哪些?由于橡膠的老化是一種復(fù)雜的綜合化學(xué)反應(yīng)過程,而且要絕對防止橡膠老化是不可能的,可采取適當(dāng)?shù)拇胧泳徬鹉z老化的速度,從而達(dá)到延長橡膠使用壽命的目的。防老化措施主要有物理防護(hù)及化學(xué)防護(hù)法。
物理防護(hù)方法:
1.表面涂層
2加防護(hù)蠟
3.橡膠并用或橡塑共混
4.配方設(shè)計提升性能
化學(xué)防護(hù)方法:
1.抗氧劑:對苯二胺、酮胺、對苯胺、硫代雙酚、受阻酚、含硫類及并用
2.抗臭氧劑:對苯二胺+防護(hù)蠟 抗疲勞劑:對苯二胺、酮胺、對苯胺、硫代雙酚 3.金屬離子催化氧化:RD、MB 光穩(wěn)定劑:炭黑、鈦白粉等顏料,二苯甲酮等。