一.臭氧老化的特征
1.橡膠的臭氧老化是一個表面反應。
2.橡膠發生臭氧龜裂需要一定的應力或應變, 未受拉伸的橡膠臭氧老化后表面形成類似噴霜狀的灰白色的硬脆膜。在應力或應變作用下,薄膜發生臭氧龜裂。
3.臭氧龜裂(lie)的(de)裂(lie)紋(wen)方向垂(chui)直于受力(li)方向。
二.影響橡膠臭氧老化的因素
1.橡膠種類的影響:
(1)雙鍵含量:雙鍵的含量越高,耐臭氧老化性越差;
(2)雙鍵碳(tan)原子(zi)上取(qu)代基的(de)特性:吸(xi)電(dian)子(zi)取(qu)代基降低了雙鍵的(de)反應(ying)(ying)活性, 降低了臭氧反應(ying)(ying)能力;供電(dian)子(zi)取(qu)代基增加了電(dian)子(zi)云密度,提高了雙鍵的(de)反應(ying)(ying)活性,提高了臭氧反應(ying)(ying)能力。如(ru):CR、BR、NR 三(san)種膠的(de)耐臭氧老(lao)化性為 CR>BR>NR 。
2.臭氧濃度的影響
臭氧的濃度(du)越(yue)高,耐臭氧老化性(xing)越(yue)差;同(tong)一臭氧濃度(du)下,橡膠(jiao)結(jie)構不(bu)同(tong),臭氧老化特性(xing)不(bu)同(tong)。如(ru) NR 短時(shi)間產生龜(gui)裂(lie),但(dan)龜(gui)裂(lie)增長速度(du)慢;SBR、BR、NBR 產生龜(gui)裂(lie)所需時(shi)間長,但(dan)龜(gui)裂(lie)增長速度(du)快。
3.應力應變的影響:
臭氧(yang)(yang)進攻橡(xiang)膠的(de)(de)表(biao)面(mian),在表(biao)面(mian)老化(hua),表(biao)面(mian)形成臭氧(yang)(yang)化(hua)膜,臭氧(yang)(yang)化(hua)膜比較硬、脆,可以阻止臭氧(yang)(yang)向內部(bu)滲透,但在動態條件下,老化(hua)膜易破裂(lie)(lie),臭氧(yang)(yang)不斷地(di)與橡(xiang)膠反應,最終使橡(xiang)膠斷裂(lie)(lie)。 低伸(shen)(shen)長產(chan)生的(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)數量(liang)少,龜(gui)裂(lie)(lie)增長速率快,裂(lie)(lie)紋(wen)深;高伸(shen)(shen)長產(chan)生的(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)數量(liang)多(duo),龜(gui)裂(lie)(lie)增長速率慢,裂(lie)(lie)紋(wen)淺。
4.溫度的影響
溫(wen)度升高(gao),臭(chou)氧老化速(su)度加快。
三.臭氧老化的防護
1.物理防護法:
在橡膠中加入蠟,橡塑共混,覆蓋或涂刷橡膠表面;
第三種情況最常用。防止橡膠臭氧老化的蠟分為石蠟和微晶蠟。
石蠟:由直鏈烷烴組成,分子量較低,結晶度較高,形成大的結晶,熔點范圍為 38~74℃。
微晶蠟:高分子量石油的殘余物,主要由支化烷烴或異構鏈烷烴組成,形成小而不規整的結晶,熔點 57~100℃。
蠟(la)(la)類(lei)是(shi)比(bi)較(jiao)脆的物質,在動態(tai)情(qing)況下,蠟(la)(la)膜容易產生(sheng)動態(tai)破裂,所以在動態(tai)情(qing)況下應(ying)使用蠟(la)(la)類(lei)與(yu)抗臭氧劑(ji)并(bing)用等(deng)辦(ban)法。
2.化學防護法
在橡膠中加入化(hua)(hua)學抗臭(chou)氧劑, 在動(dong)靜態下都可使用(yong)化(hua)(hua)學防老劑。抗臭(chou)氧劑用(yong)量一般為 1.5~3.0 份,幾乎(hu)都是(shi)含氮化(hua)(hua)合物。常用(yong)的(de)是(shi)對苯二胺類。