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橡胶的臭氧老化及防护

发布时间:2020-05-06    点击数:173

常州市五洲化工有限公


  橡胶在产生臭氧龟裂时,裂纹的方向与受力方向垂直,这是臭氧龟裂与光氧老化龟裂的不同之处。但是在多方受力的橡胶制品臭氧老化时,所产生的臭氧龟裂是很难看出方向的。



1.橡胶臭氧老化机理

橡胶与臭氧反应,首先是和橡胶中的双键反应,形成初级臭氧化物(分子臭氧化物只有在温度很低的情况下才能检测到,在室温它们很快扽界成醛和酮,以及两性离子),醛和两性离子重新结合成异臭氧化物,当两性离子相互结合时也形成高分子量的聚过氧化物。当体系中带有活泼氢的物质(如醇、水)存在时,两性离子可与之反应形成氢过氧化物。

 

2.影响橡胶臭氧老化的因素

a.臭氧浓度:随浓度的提高橡胶龟裂时间显著缩短,因为橡胶的品种不同,龟裂加速程度不同,但是龟裂增长速度都有提高;

b.应力及应变:橡胶的臭氧龟裂与其所受的力和伸长有关,只有超过临界应力或超过临界伸长时才产生臭氧龟裂。再动态条件下,臭氧老化和其它老化相互重叠,使龟裂产生和增长比静态条件下快的多。

           

3.橡胶臭氧老化的物理防护

一般物理方法是:覆盖或涂刷橡胶表面,在橡胶中加入蜡。其中通常是加入蜡,在硫化温度下石蜡完全溶解,当冷却后则处于过饱和状态,因而会向表面喷出一层蜡膜,阻止空气中的臭氧对橡胶的老化。一般各种蜡对静态使用条件下的橡胶有良好的防护效果。但是在动态屈挠的条件下,蜡会从橡胶表面脱落,从而丧失保护性能,所以在动态的条件下一般要用化学防护法。


4.橡胶臭氧老化的化学防护

化学防护主要是加入抗臭氧剂。对于污染性要求不高的条件下,在橡胶中加入0.52.0份的抗臭氧剂是广泛使用的防止臭氧老化的方法。目前使用最多的是N,N'-二取代的对苯二胺类抗臭氧剂,如防4010NA(取代基为N-异炳基-N'-苯基)、4010 (取代基为N-环己基-N'-苯基) 、防H (取代基为NN'-二苯基)等。