橡胶的老化
5) 水分 水分的作用有两个方面:橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡 在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和亲 水基团等成分被水溶解。特别是在水浸泡和大气曝露的交 替作用下,会加速橡胶的破坏。 6) 其它 对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高 能辐射、电和生物等
老化对橡胶制品的危害
老化的危害主要体现为4种: • ①外观的变化,如出现污渍、斑点裂缝及光泽、颜色改变 等。 • ②物理性能的变化,包括溶解性、溶胀性、流变性等。 • ③力学性能的变化,如抗拉、伸长、弯曲等。 • ④电性能的变化,如介电损耗、击穿电压、电阻等。
失事的客机轮胎冒烟并产生明火
一名工作人员脱去大衣紧急扑火
橡胶老化概念
在1885年人们就发现受到拉伸的橡胶在老化过程中发 生龟裂,当时人们曾认为是由于阳光的照射所致,但后来 发现未经阳光照射的橡胶制品上,同样也有龟裂产生。后 来经过分析发现,不受阳光的照射的橡胶拉伸所产生的龟 裂,是由于大气中存在的臭氧所致。 橡胶老化的现象:生胶或橡胶制品在加工、贮存或使 用过程中,会受到热、氧、光等一干二净因素的影响而逐 渐发生物理及化学变化,使其性能下降,并丧失用途,这 种现象称为橡胶的老化。橡胶老化过程中常常会伴随一些 显著的现象,如在外观上可以发现长期贮存的天然橡胶变 软、发黏、出现斑点;橡胶制品有变形、变脆、变硬、龟 裂、发霉、失光及颜色改变等。在物理性能上橡胶有溶胀、 流变性能等的改变。在力学性能上会发生拉伸强度、断裂 伸长率、冲击强度、弯曲强度、压缩率、弹性等指标下降。
3)热 提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本 作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应,从 而加速橡胶氧化反应速度,这是普遍存在的一种老化现 象——热氧老化。 4)臭氧 臭氧的化学活性氧高得多,破坏性更大,它同样是使 分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与 否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时, 出现与应力作用方向直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作 用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。
臭氧老化试验箱
臭氧老化试验箱 用途: • 用于测试橡胶及其制品的耐臭氧老化性能设备 • • 臭氧老化试验箱 基本原理: • 臭氧在大气中的含量很少却是橡胶龟裂的主要因素, 臭氧老化箱模拟和强化大气中的臭氧条件,研究臭氧对橡 胶的作用规律,快速鉴定和评价橡胶抗臭氧老化性能与抗 臭氧剂防护效能的方法,进而采取有效的防老化措施,以 提高橡胶制品的使用寿命。
橡胶的臭氧老化
• 在距离地面20-30km的高空,氧气分子在阳光照射下会产生牛气 分子形成一层臭氧层。尽管地表的臭氧浓度较低,但引起的橡胶才华 现象也不容忽视,越来越受众的重视。 橡胶的臭氧老化与其他因素所产生的老化有所不同,主要有如下 表现。 • (1)橡胶的臭氧老化是一种表面反应,未受应力的橡胶表面反应 尝试为10-40个分子厚,或(10~50)*10-6次方mm厚。 • (2)未受拉伸的橡胶暴露在O3环境中时,橡胶与O3反应直到表面 上的双键完全反应完后终止,在表面上形成一层类似喷霜状的灰色硬 脆膜,使其失去光泽。受拉伸的橡胶在产生臭氧老化时,表面要产生 臭氧龟裂,但通过研究认为,橡胶的臭氧龟裂有一临界应力存在,当 橡胶的伸长或所受的应力低于临界值时,在发生臭氧老化时是不会产 生龟裂的,这是橡胶的固有特性。 (3)橡胶在产生臭氧龟裂时,裂纹的方向与受力的方向垂直,这 是臭氧龟裂与光氧老化致龟裂的不同之处,介应当注意,在多方向受 到应力的橡胶产生臭氧老化时,所产生的臭氧龟裂很有难看出方向性, 与光氧老化所产生的龟裂相似。
老化了的方法
橡胶老化的防护方法:随着橡胶的老化进程,橡胶性 能逐渐下降,其使用价值也逐步丧失。因此,研究的老化 及防护方法有着极为重要的实用和经济意义。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 胶老化的发生是不可能的。因此,只有认真的研究导致橡 胶发生老化的各种原因,并根据这些原因对症下药,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。由于导致橡胶制品老化的因素各不相同, 因而应根据不同的老化机理采取相应的防老化措施,主要 有物理防护及化学防护法。物理防护法是指尽量避免橡胶 与各种老化因素相互作用,如采用橡塑共混、表面镀层或 处理、加光屏蔽剂、加石蜡等。化学防护法是指主动加入 物质来防止或延缓橡胶老化反应继续进行,如加入胺类或 酚类化学防老剂。
防老剂的品种
• 胺类防老剂是综合效果最好的防老剂种类,现就针对胺类 防老剂作出简单的描述 • 胺类防老剂分为对苯二胺类、酮/胺缩合物类,二苯胺衍生 物类和萘胺类四种。 • 1)对苯二胺类这类防老剂可分为二烷基、烷基/芳基、二 芳基对苯二胺类。从防老化的速效性,抗臭氧性(静态)的功 能上考虑,二烷基>烷基/芳基>二芳基;还有,从耐久性、耐屈 挠性和耐热性上考虑,二芳基>烷基/芳基>二烷基。作为一 般抗臭氧老化剂使用时,对老化的三大因素也都有效,即所 说的全能性防老剂。二烷基类中44PD、77PD、88PD;烷 基/芳基类中IPPD、6PPD、8PPD;二芳基类中DP-PD、 DNPD等市场上均有销售。从耐抽出性、耐挥发性、与橡 胶的互溶性上考虑,烷基/芳基类的IPPD或6PPD使用较多 (使用烷基的倾向增大)。
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2007年3月6日上午9点20分,一架从平壤飞到北京首 都机场的朝鲜国际航班降落滑行时,左后主轮胎突然冒出 一阵青烟,产生明火。得知朝鲜航班起火后,机场工作人 员迅速用灭火器等工具灭火,机场消防中队的消防员也迅 速赶到现场,不到10分钟,火就被扑灭。机上乘客安然无 恙。
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首都机场新闻中心有关人士介绍,这架朝鲜 航班起火的原因是飞机在即将滑行进入机位时, 滑行速度过快以及左后主轮胎老化,造成转弯时 飞机主轮轮胎抱死,轮胎冒烟后着火。
引起橡胶老化的因素
1)氧 • 氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应,分子链 发生断裂或过度交联,引起橡胶性能的改变。氧化作用是 橡胶老化的重要原因之一。 2)臭氧 臭氧的化学活性氧高得多,破坏性更大,它同样是使 分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与 否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时, 出现与应力作用方向直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作 用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。