A)氧、氧在橡膠中同橡膠分子發生游離基鏈鎖反應,分子鏈防水密封圈發生斷裂或過度交聯,引起橡膠性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。
B)臭氧、臭氧的化學活性氧高得多,破壞性更大,它同樣是使分子鏈發生斷裂,但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當作用於變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時,出現與應力作用方向直的裂紋,即所謂"臭氧龜裂";作用於變形的橡膠時,僅表面生成氧化膜而不龜裂。
C)熱:提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴散速度和活化氧化反應,從而加速橡膠氧化反應速度,這是普遍存在的一種老化現像——熱氧老化。
D)光:光波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯外,橡膠因吸收光能而產生游離基,引發並加速氧化鏈反應過程。經外線光起著加熱的作用。光作用其所長另一特點(與熱作用不同)是它主要在橡表面進生。含膠率高的試樣,兩面會出現網狀裂紋,即所謂"光外層裂"。
E)機械應力:在機械應力反復作用下,會使橡膠分子鏈斷裂生成游離荃,引發氧化鏈反應,形成力化學過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過程。哪能個占優勢,視其所處的條件而定。此外,在應力作用下容易引起臭氧龜裂。
F)水分:水分的作用有兩個方面:橡膠在潮濕空氣淋雨或浸泡在水中時,容易破壞,這是由於橡膠中的水溶性物質和清水荃團等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特別是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下,橡膠製品會O型環加速橡膠的破壞。但矽橡膠墊圈在某種情況下水分對橡膠則不起破壞作用,甚至有延緩老化的作用。
G)其它橡膠迫緊零件:對橡膠的作用因素還有化學介質、變價金屬離子、高能輻射、電和生物等
一、什麼是橡膠老化?在表面上有哪此表現?
橡膠製品橡膠及其制品在加工,貯存和使用過程中,由於受內外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學性質和機械性能的逐步變壞,最後喪失使用價值,這種變化叫做橡膠老化。表面上表現為龜裂、發粘、硬化、軟化、粉化、變色、長霉等。
二、影響橡膠老化的因素有哪些?
引起橡膠老化的因素有:
(a)氧、氧在橡膠中同橡膠分子發生游離基鏈鎖反應,分子鏈發生斷裂或過度交聯,引起橡膠性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。
(b)臭氧、臭氧的化學活性比氧高得多,破壞性更大,它同樣是使分子鏈發生斷裂,但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當作用於變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時,出現與應力作用方向垂直的裂紋,即所謂"臭氧龜裂";作用於變形的橡膠時,僅表面生成氧化膜而不龜裂。
(c)熱:提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯。但熱的O型環基本作用還是活化作用。提高氧擴散速度和活化氧化反應,從而加速橡膠氧化反應速度,這是普遍存在的一種老化現像——熱氧老化。
(d)光:光波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯外,橡膠因吸收光能而產生游離基,引發並加速氧化鏈反應過程。紫外線光起著加熱的作用。光作用其另一特點(與熱作用不同)是它主要在橡表面進生。含膠率高的試樣,兩面會出現網狀裂紋,即所謂"光外層裂"。
(e)機械應力:在機械應力反復作用下,會使橡膠分子鏈斷裂生防水密封圈成游離基,引發氧化鏈反應,形成力化學過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過程。哪個能占優矽橡膠墊圈勢,視其所處的條件而定。此外,在應力作用下容易引起臭氧龜裂。
(f)水分:水分的作用有兩個方面:橡膠在潮濕空氣淋雨或浸泡在水中時,容易破壞,這是由於橡膠中的水溶性物質和清水基團等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特別是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下,會加速橡膠的破壞。但在某種情況下水分對橡膠則不起破壞作用,甚至有延緩老化的作用。
(g)其它:對橡膠的作用因素還有化學介質、變價金屬離子、高能輻射、電和生物等。
三、橡膠老化試驗方法可分為哪幾類?
可分為兩大類:
(a)自然老化試驗方法。又分為大氣老驗,大氣加速老化試驗,自然貯存老化試驗,自然介質(包括埋地等)和生物老化試驗等。
(b)人工加速老化試驗方法。為熱老化、臭氧老化、光老化、人工氣候老化、光臭氧老化、生物老化、高能輻射和電老化以及化學介質老化等。
四、熱空氣老化試驗對於各種膠料來說應選取什麼溫度等級?
對於天然橡膠來說,試驗溫度通常50~100℃,合成橡膠通常為50~150℃,某些特種橡膠試驗溫度則更高。如丁腈橡膠用70~150℃,硅氟膠一般用200~300℃。總之,應根據試驗具體橡膠迫緊零件確定。
橡膠分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠主要來源於防水密封圈三葉橡膠樹,當這種橡膠樹的表皮被割開時,就會流出乳白色的汁液,稱為膠乳,膠乳經凝聚、洗滌、成型、干燥即得天然橡膠。合成橡膠是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(單體)可以合成出不同種類的橡膠。1900年~1910年化學家C。D。哈裡斯(Harris)測定了天然橡膠的結構是異戊二烯的高聚物,這就為人工合成橡膠開辟了途徑。1910年俄國化學家SV列別捷夫(Lebedev,1874—1934)以金屬鈉為引發劑使1,3—丁二烯聚合成丁鈉橡膠,以後又陸續出現了許多新的合成橡膠品種,如順丁橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠等等。合成橡膠的產量已大大超過天然橡膠,其中產量最大的是丁苯橡膠
通用橡膠
是指部分或全部代替天然橡膠使用的膠種,如丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠等,主要用於制造輪胎和一般工業橡膠制品。通用橡膠的需求量大,是合成橡膠的主要品種。
丁苯橡膠
丁苯橡膠[1]是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的,是產量最大的通用合成橡膠,有乳聚丁苯橡膠 、溶聚丁苯橡膠 和熱塑性橡膠( SBS )。
順丁橡膠
是丁二烯經溶液聚合制得的,順丁橡膠具有特別優異的耐寒性、耐磨性和彈性,還具有較好的耐老化性能。順丁橡膠絕大部分用於生產輪胎,少橡膠製品部分用於制造耐寒制品、緩衝材料以及膠帶、膠鞋等。順丁橡膠的缺點是抗撕裂性能交差,O型環抗濕滑性能不好。
異戊橡膠
異戊橡膠是聚異戊二烯橡膠的簡稱,采用溶液聚合法生產。異戊橡膠與天然橡膠一樣,具有良好的彈性和耐磨性,優良的耐熱性和較好的化學穩定性。異戊橡膠生膠(未加工前)強度顯著低於天然橡膠,但質量均一性、加工性能等優於天然橡膠。異戊橡膠可以代替天然橡膠制造載重輪胎和越野輪胎還可以用於生產各種橡膠制品。
乙丙橡膠
乙丙橡膠以乙烯和丙烯為主要原料合成,耐老化、電絕緣性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡膠可大量充油和填充碳黑,制品價格較低,乙丙橡膠化學穩定性好,耐磨性、彈性、耐油性和丁矽橡膠墊圈苯橡膠接近。乙丙橡膠的用途十分廣泛,可以作為輪胎胎側、膠條和內胎以及汽車的零部件,還可以作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料。還可制造膠鞋、衛生用品等淺色制品。
氯丁橡膠
橡膠迫緊零件 它是以氯丁二烯為主要原料,通過均聚或少量其它單體共聚而成的。如抗張強度高,耐熱、耐光、耐老化性能優良,耐油性能均優於天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠。具有較強的耐燃性和優異的抗延燃性,其化學穩定性較高,耐水性良好。氯丁橡膠的缺點是電絕緣性能,耐寒性能較差,生膠在貯存時不穩定。氯丁橡膠用途廣泛,如用來制作運輸皮帶和傳動帶, 電線、電纜的包皮材料,制造耐油膠管、墊圈以及耐化學腐蝕的設備襯裡。
天然橡膠是從橡膠樹中采集來的膠液。橡膠樹原產O型環南美洲的巴西,叫做巴西三葉橡膠樹,生長在熱帶、亞熱帶。
必須經過白天一整天的太陽光的照射,通過葉綠素發生了光合作用,才能使樹莖中導管內多種元素發生化學反應防水密封圈,生成了以橡膠烴為主要成分組合而成的橡膠液(簡稱膠液)。因此,白天橡膠樹內幾乎沒有多少膠液,橡膠製品說不上割膠。在橡膠液中橡膠烴的含量最高有90%,最少也有35%。
其他還有蛋白質、樹脂、水分、灰分等,所以膠液呈白色,手摸是黏乎乎的。
到了次日凌晨兩三點鐘的時候,導管內慢慢地生成的膠液才會充滿,於是便依靠“內壓力”把膠液沿著樹下的螺旋形切割口,一滴一滴地被擠出來,順勢流進下面的膠碗裡。當碗裡的膠液快要盛滿時,橡膠工人便拿出膠桶過來收集。
直到東方露出了魚肚色矽橡膠墊圈,樹內的膠液才橡膠迫緊零件慢慢地流出。太陽出來了,膠液也流盡了。
橡膠制品(rubber product)指以天然及合成橡膠橡膠製品為原料生產各種橡膠制品的活動,還包括利用廢橡膠O型環再生產的橡膠制品。
橡膠制防水密封圈品基本特性
1。橡膠制品成型時,經過大壓力壓制,其因彈性體所俱備之內聚力無法消除,在成型離模時,往往產生極不穩定的收縮(橡膠的收縮率,因膠種不同而有差異) ,必需經過一段時間後,才能和緩穩定。所以,當一橡膠制品設計之初,不論配方或模具,都需謹慎計算配合,若否,則容易產生制品尺寸不穩定,造成制品品質低落。
2。橡膠屬熱溶熱固性之彈性體,塑料則屬於熱溶冷固性。橡膠因硫化物種類主體不同,其成型固化的溫度範圍,亦有相當的差距,甚至可因氣候改變,室內溫濕度所矽橡膠墊圈影響。因此橡膠制成品的生產條件,需隨時做適度的調整,若無,則可能產生橡膠迫緊零件制品品質的差異。
3、橡膠制品是由橡膠原料進行密煉機煉膠後制成的混煉膠作原材料,在煉膠時根據所需橡膠制品的特性而設計配方,並且定下所需要的產品硬度。產品制作成型由橡膠平板硫化機進行模壓成型。產品成型後最後進行飛邊處理,把產品表面處理光滑無毛刺。