橡胶的臭氧老化
橡胶的老化与防护体系
橡胶的老化与防护体系橡胶技术网! Y7 d H9 B* @+ w6 L, |/ x# C橡胶老化是指橡胶分子在受到氧、臭氧、酸、碱、及水等物质的作用或在热、紫外线、放射线、机械力等物理、生物因素作用下,结构发生了复杂的物理化学变化。
使橡胶的使用物性出现逐渐降低的现象。
橡胶技术论坛,橡胶技术咨询,橡胶技术交流会,橡胶助剂,橡胶期货,橡胶制品,橡胶培训,天然橡胶,特种橡胶,橡胶人才网,橡胶配方,中国橡胶! {8 [, h$ e4 u. S5 J橡胶老化的因素众多,有热氧老化、重金属催化老化、紫外线催化裂解、臭氧老化及动态疲劳老化。
热氧老化是橡胶老化最重要的氧化作用,由于橡胶制品是在空气中贮存或使用。
所以氧化是最基本、最普遍的一种老化因素。
温度对氧化有很大的影响,提高温度会加快橡胶氧化反应。
橡胶制品在高温动态下使用时,生热提高,加快了橡胶的老化速度。
) m5 Q% Q. U! @- C, B在众多的橡胶制品中,链烯烃类橡胶因它们的分子结构中的不饱和键所决定,在光热等因素条件下极易发生氧化反应,使大分子产生交联或裂解,发生老化现象。
链烯烃类橡胶的热氧化过程表现出自动催化性质,氧化反应是一个不等速的吸氧过程,吸氧过程表现出由慢到快尔后又转慢。
吸氧初期有一定的诱导期,继尔进入吸氧期,后期进入缓慢的吸氧期。
橡胶的吸氧速度与氢过氧化物的积累过程有着密切的关系。
它的氧化反应过程有二个明显的反应阶段组成,即氢过氧化物生成的连锁反应,和氢过氧化物分解所引起的大分子链裂解反应。
吸氧化速度决定于体系中的氢过氧化物的积累及其活性。
在氧化反应过程中,氢过氧化物积累的同时也陆续分解出自由基RO或OH是第二阶段反应的活性中心,使大分子发生断裂、交联、支化等反应,同时生成一些低分子化合物,如醇、酮、醛和水等。
- 中国橡胶网,橡胶技术交流会,橡胶论坛,橡胶技术论坛,橡胶配方,橡胶培训班!7 o4 T5 f4 _! B实验表明,氧化温度低于70度,大分子间有交联趣向,橡胶强度有所增加这是链终止的结果,氧化温度高于70度时,大分子易发生裂解,橡胶表面发粘。
橡胶的老化与防护概述
橡胶的老化与防护概述老化:橡胶或橡胶制品在加工、贮存和使用过程中,由于受内、外因素的综合作用使性能逐渐下降,最后丧失使用价值的现象。
橡胶老化的原因:内因:①橡胶的分子结构;②橡胶配合组分及杂质。
外因:物理因素,化学因素,生物因素。
最常见的、影响最大、破坏性最强的因素:热、氧、臭氧、光、机械力和金属离子。
橡胶老化的防护:物理防护法:①橡塑共混—减少双键及α-H的浓度;②表面镀层或处理—减少与氧、臭氧、光的接触;③加光屏蔽剂—减少光的作用;⑤加石蜡—减少与氧、臭氧、光的接触。
化学防护法:加入各种化学防老剂,延缓老化反应。
一、橡胶热氧老化1.吸氧曲线:(1)老化诱导期(吸氧量低,几乎无ROOH,吸氧速度慢。
对橡胶性能影响不大。
)(2)恒速吸氧阶段,吸氧量低,ROOH增加,在该阶段末期,ROOH几乎达到最高值。
(ROOH累积期)。
(3)吸氧速度激增,比诱导期大几个数量级;吸氧量急剧增加;ROOH急剧降低--自催化氧化阶段。
该阶段末期,橡胶老化,橡胶性能恶化。
(4)老化后期:恒速反应期,橡胶没有反应活性点—橡胶深度老化。
2.不饱和橡胶的热氧老化方式有两种类型(1)以分子链裂解为主—含异戊二烯单元的橡胶如NR、IR、IIR。
橡胶平均分子量下降,变软、发粘。
(2)以分子链间交联为主—含丁二烯单元的橡胶如BR、SBR、NBR。
分子量增大,变硬发脆。
3.影响橡胶热氧老化的因素1.橡胶本身的影响:(1)双键的含量及位置;(2)取代基的电子效应;(3)取代基的位阻效应;(4)橡胶的结晶性。
2.温度3.氧的浓度4.重金属离子(变价金属离子)(催化作用)5.硫化:硫化减少了α-H的量,减少了老化反应点;硫化胶的网络结构阻止O2的扩散、渗透;硫交联键有分解ROOH 的作用。
热氧老化的特点:自由基链式反应,自催化反应2.化学防护法(1)链终止型防老剂:自由基捕捉体型,电子给予体型,氢给予体型;(2)破坏ROOH型防老剂:辅助防老剂;(3)金属离子钝化剂:铜抑制剂和铁抑制剂.二、橡胶的臭氧老化及防护臭氧老化:生胶或橡胶制品在氧、臭氧、应力应变等因素共同作用下产生的一种老化现象。
臭氧老化试验原理及工作过程
臭氧老化试验原理及工作过程
臭氧在大气中的含量很少却是橡胶龟裂的主要因素,臭氧老化试验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。
本臭臭氧老化试验箱用于橡胶类制品如硫化橡胶,热塑性橡胶,电缆绝缘护套等产品,在静态拉伸或连续的动态拉伸变形下,或在间断的动态拉伸与静态拉伸交替的变形下,暴露于密闭无光照的含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中,按预定时间对试样进行检测,从试样表面发生的龟裂或其它性能的变化程度,以评定橡胶的耐臭氧老化性能。
臭氧老化试验原理及工作过程:臭氧老化试验箱选用短轴电风扇的电机,耐高低温之不锈钢板多翼式离心叶轮,以达抗压强度热对流竖直外扩散循环系统;门与箱体中间选用两层耐热之高张性密封胶条以保证检测区域密闭式;底端选用高质量可移动式PU主题活动轮;视窗选用双层空心钢化夹胶玻璃,里侧胶合板片式导电膜。
硫化橡胶的臭氧老化是一个表面反应,产生臭氧开裂必须一定的地应力或应变力,未受拉申的硫化橡胶臭氧老虎后表面形成类似喷霜状的灰白色的硬脆膜。
在地应力或应变力功效下,塑料薄膜产生臭氧开裂,开裂的裂痕方位垂直平分支承方位。
各种各样硫化橡胶的开裂時间均随臭氧浓度的提升而明显减少,但是因为硫化橡胶的种类不一样,水平有区别。
臭氧浓度也影响着开裂提高速度。
臭氧对硫化橡胶的老化先主要表现在商品的表层,特别容易在应力集中处或配
合粒子与橡胶的界面处产生,通常成薄膜,然后薄膜龟裂,特别是在动态条件下使用时,薄膜更易不断破裂而露出新鲜表面,使得臭氧老化不断向纵深发展,直到完全破坏。
如何提高橡胶耐臭氧性
如何提高橡胶耐臭氧性橡胶是一种常见的材料,在许多领域中得到广泛应用,但橡胶的耐臭氧性并不理想。
臭氧是一种强氧化剂,容易导致橡胶龟裂、老化甚至失效。
为了提高橡胶的耐臭氧性,可以采取以下方法:1.添加抗氧剂:抗氧剂是一种化学物质,可以抑制或延缓氧化反应的发生,从而提高橡胶的耐臭氧性。
常用的抗氧剂包括芳香胺类、苯酚类、磷酸酯类等。
将适量的抗氧剂添加到橡胶中,可以防止臭氧进一步破坏橡胶分子链结构,延缓橡胶老化的速度。
2.使用臭氧抗剂:臭氧抗剂是一种专门用于提高橡胶耐臭氧性的化学物质,能够在臭氧暴露时与臭氧发生反应,形成稳定的化合物,从而保护橡胶不受到臭氧的侵蚀。
常用的臭氧抗剂有对苯二酚类、膦酸类、异丙基二酚类等。
采用臭氧抗剂可以有效地延长橡胶的使用寿命。
3.提高橡胶材料的质量:优质的橡胶材料具有更好的耐臭氧性。
在橡胶制造过程中,应该选择优质原料,控制橡胶中杂质的含量,提高橡胶的纯度和臭氧抗性。
同时,严格控制橡胶的制造工艺,确保橡胶分子链的完整性和稳定性,从而提高橡胶的耐臭氧性能。
4.优化橡胶配方:橡胶的配方是指橡胶材料中添加的各种物质的种类和比例。
通过优化橡胶的配方,可以提高橡胶的耐臭氧性。
根据具体的应用场景,可以选择合适的橡胶型号、添加适量的抗氧剂和臭氧抗剂,以及调整橡胶中各种添加剂的比例,从而增强橡胶的耐臭氧性能。
5.增强橡胶表面的防护措施:橡胶材料的表面容易被臭氧侵蚀,因此采取适当的防护措施可以提高橡胶的耐臭氧性。
例如,可以在橡胶表面涂覆一层抗臭氧材料或者使用防护剂进行处理,形成一层保护性的膜层,隔离臭氧,减少橡胶的老化速度。
6.控制臭氧环境:臭氧主要来自空气中的电晕放电、紫外线辐射和高压设备的放电等。
控制臭氧环境可以减少橡胶的暴露时间和臭氧的浓度,从而延缓橡胶的老化速度。
例如,在橡胶制品的存放和使用过程中,尽量避免阳光直射和高温环境,避免与臭氧发生直接接触。
总之,提高橡胶耐臭氧性的关键是选择合适的抗氧剂和臭氧抗剂,在橡胶制造过程中控制好质量和工艺,并采取防护措施和控制臭氧环境,以延缓橡胶的老化速度,提高橡胶的使用寿命。
橡胶臭氧老化试验标准
橡胶臭氧老化试验标准橡胶制品在使用过程中,会受到各种外界因素的影响,其中包括臭氧。
臭氧是一种具有强氧化性的气体,能够对橡胶材料造成严重的老化破坏。
因此,对橡胶材料进行臭氧老化试验具有重要意义。
橡胶臭氧老化试验标准是指对橡胶制品进行臭氧老化试验时所需遵循的规范和要求,旨在评估橡胶制品的抗臭氧老化性能。
首先,橡胶臭氧老化试验标准要求在试验过程中严格控制试验条件,包括臭氧浓度、温度、湿度等。
臭氧浓度是影响臭氧老化试验结果的重要因素,通常采用体积分数表示,标准规定的臭氧浓度为50±5pphm。
同时,试验温度一般为40℃,湿度为65%。
这些严格的试验条件有助于保证试验结果的准确性和可比性。
其次,橡胶臭氧老化试验标准要求选择合适的试验方法和设备。
常见的试验方法包括静态拉伸法、动态拉伸法和压缩变形法等。
在试验设备方面,通常采用臭氧老化箱进行试验,通过控制箱内的臭氧浓度、温度和湿度来模拟实际使用条件,从而进行老化试验。
此外,橡胶臭氧老化试验标准还要求对试样的制备和试验过程进行严格的记录和管理。
试样的制备要求尽量减少外界因素的干扰,确保试验结果的准确性。
试验过程中需要对试样的外观、尺寸、质量等进行详细记录,以便后续的数据分析和结果评定。
总的来说,橡胶臭氧老化试验标准对橡胶制品的臭氧老化性能进行了全面而严格的规定,旨在保证试验结果的准确性和可靠性。
通过遵循这些标准,可以有效评估橡胶制品的抗臭氧老化能力,为产品的研发和生产提供科学依据,从而确保产品的质量和可靠性。
在实际应用中,制定和遵循橡胶臭氧老化试验标准对于橡胶制品行业具有重要意义。
只有通过科学严谨的试验方法和标准化的试验流程,才能够准确评估橡胶制品的臭氧老化性能,为产品的改进和优化提供可靠的数据支持,从而满足不同领域对橡胶制品质量和性能的需求。
综上所述,橡胶臭氧老化试验标准是橡胶制品行业的重要标准之一,对于评估橡胶制品的抗臭氧老化性能具有重要意义。
通过遵循标准规定的试验方法和试验条件,可以准确评估橡胶制品的臭氧老化性能,为产品的研发和生产提供科学依据,从而确保产品的质量和可靠性。
臭氧老化标准 橡胶和塑料
臭氧老化标准橡胶和塑料臭氧老化标准是指对橡胶和塑料材料进行臭氧老化试验的标准。
臭氧老化试验是一种模拟自然环境中臭氧的作用,通过加速试验的方法来评估材料的耐臭氧老化性能。
臭氧老化试验是材料性能评价中的重要试验之一,对于橡胶和塑料材料的应用和使用具有重要意义。
臭氧老化试验是通过将样品置于臭氧环境中,使其受到臭氧的氧化作用,从而模拟材料在自然环境中的老化过程。
臭氧老化试验的主要目的是评估材料的耐臭氧老化性能,以此来预测材料在实际使用中的寿命和性能变化情况。
臭氧老化试验的结果可以用来指导材料的选择和使用,以及制定材料的质量标准和技术规范。
目前,国际上广泛使用的臭氧老化标准有多种,其中比较常见的有ASTM D1149、ISO 1431、GB/T 7762等。
这些标准都规定了臭氧老化试验的具体方法和试验条件,包括臭氧浓度、温度、湿度等参数。
通过遵循这些标准,可以保证试验结果的可靠性和可比性。
在臭氧老化试验中,样品的选择和制备非常重要。
一般来说,样品应该具有代表性,能够反映实际使用条件下的材料性能。
同时,样品的制备应该严格按照标准要求进行,以保证试验结果的准确性和可靠性。
除了臭氧老化试验外,还有其他一些老化试验可以用来评估材料的耐老化性能,如热老化试验、紫外老化试验等。
这些试验可以结合使用,以全面评估材料的老化性能。
总之,臭氧老化标准是评估橡胶和塑料材料耐臭氧老化性能的重要依据。
通过遵循标准要求,可以保证试验结果的可靠性和可比性,为材料的选择和使用提供科学依据。
同时,还需要注意样品的选择和制备,以保证试验结果的准确性和可靠性。
橡胶臭氧老化试验
橡胶臭氧老化试验
橡胶臭氧老化试验是一种常用的测试方法,用于研究橡胶在臭氧气体的作用下的老化性能。
该试验可以模拟橡胶制品在大气中暴露的环境,以评估其耐候性和寿命。
橡胶臭氧老化试验通常使用专门的老化设备,将橡胶样品置于高浓度的臭氧气体中进行老化处理。
臭氧气体在高温和湿度条件下与橡胶发生化学反应,导致橡胶材料的物理性能和化学性能发生变化。
试验过程中,通常会监测橡胶样品的外观变化,如颜色变化、表面硬化、开裂等。
同时,也会测试橡胶样品的力学性能,如拉伸强度、断裂伸长率、硬度等。
这些指标可以用来评估橡胶材料的老化程度和寿命预测。
橡胶臭氧老化试验的结果可以用来指导橡胶制品的设计和选材,以提高其耐候性和寿命。
在一些行业,如汽车、航空航天和建筑等,橡胶制品的耐候性和寿命要求较高,因此橡胶臭氧老化试验是一项重要的测试方法。
橡胶臭氧老化测试时间
橡胶臭氧老化测试时间
橡胶材料的臭氧老化测试时间取决于多种因素,包括材料类型、厚度、温度、臭氧浓度等。
一般来说,臭氧老化测试的时间范围可
以从几天到数周不等。
首先,橡胶材料的类型对测试时间有很大影响。
不同种类的橡
胶具有不同的耐臭氧老化能力,因此测试时间会有所不同。
一般来说,氯丁橡胶和丁腈橡胶对臭氧的抵抗能力较强,测试时间可能相
对较长,而天然橡胶和丙烯橡胶则可能需要较短的测试时间。
其次,材料的厚度也会影响臭氧老化测试的时间。
厚度较大的
橡胶材料需要更长的时间才能充分接触到臭氧气体,因此测试时间
会相对较长。
温度和臭氧浓度也是影响测试时间的重要因素。
一般来说,较
高的温度和臭氧浓度会加速橡胶材料的老化过程,因此测试时间会
相对较短。
总的来说,橡胶材料的臭氧老化测试时间是一个复杂的问题,
需要综合考虑多种因素。
在进行测试时,需要根据具体材料和使用条件来确定合适的测试时间,以保证测试结果的准确性和可靠性。
第四章 橡胶的老化与防护体系..
~ C CH CH CH2~
CH3 CH3 ~ C CH CH CH C CH~ 非常容易被氧化
CH3 ~ C CH CH CH ~ S OH CH3 ~C CH CH CH2~
热分解
SOH CH3 ~C CH CH CH2~
次磺酸
在无氧化情况下,次磺酸的两个分子合并,可部分的恢复被破 坏的交联键。
日光有很高的能量,橡胶吸收光子后被激发, 生成游离基,且橡胶的氢过氧化物吸收光子生成 过氧化自由基,由光子所引发的反应如下:
RH + hv
R
ROOH + hv
ROO
以后即开始链的增长与终止反应,若在无氧状态 下进行光化学反应,称为光老化。一般只限于表 面层,表面开始发粘,后来变脆、变色或增厚, 并生成无规则裂纹。
二.光氧化机理
橡胶在紫外线照射下,引起光活化作用,使大分子发生 光引发的氧化链反应:
引发: R R hr 2R hr R+ H R H 传递: R + O2 ROO
ROOH ROOH
hr hr
RO + OH ROO + H ROOH+ R
ROO + RH
三.光氧老化的防护
在实践中,通常是采用添加稳定剂的方法 来阻止聚合物的光氧化。常用的光稳定剂有三 大类:光屏蔽剂、紫外线吸收剂和猝灭剂。
ROOH ROOH
hr hr
RO + OH ROO + H ROOH+ R
ROO + RH
橡胶分子中各部位化学键光裂解能大小 C-C C-H C-H(a-H)C-S S- S 裂解能 83.6 79.5 75.6 76~65 72 (Kcal/mol) 紫外光波长 314 359 378 397~427 395 (nm)
空气中几种因素会让橡胶用品大变样
空气中几种因素会让橡胶用品大变样?人们在使用橡胶用品的同时,产品的寿命也不断的在缩短,这种影响是受到生存环境的各个微量元素以及人们使用过程中的人为劳损的综合作用从而引起橡胶产品的逐渐损坏,直至丧失使用价值,这种现象我们也称之为橡胶老化。
橡胶老化的主要表现为橡胶产品发生龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。
引起这些老化现象发生的元素有以下几种:1.氧:橡胶产品在环境中与氧充分接触,发生游离基链锁反应,在分子链断裂或过度交联时,会引起橡胶产品性能的改变,所以氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。
2.臭氧:臭氧在日常环境中的化学活性比氧要活跃,也导致其对橡胶产品的破坏性更大,同样是与氧发生同一种反应,但产生的作用情况会随着橡胶的变形而不同。
3.热:温度快速升高时会引起橡胶产品的热裂解或交联,所以在高温情况下会产生橡胶融化等现象。
热的作用为活化作用,不仅提高氧扩散速度,又使得橡胶产品活化氧化反应,从而加速橡胶氧化反应速度,这种老化现象称之为热氧老化。
4.光:对于橡胶产品而言,破坏能力最高的为紫外线。
能量最高的紫外线不仅能够直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,还会对橡胶所吸收光,加速氧化反应,而后导致橡胶产品出现网状裂纹,也就是所谓的“光外层裂”。
5.水分:水分对于橡胶产品的作用分别有两个方面:当橡胶暴露在雨水中或是长时间浸泡在水中时,容易破坏产生老化,这是因为橡胶中的水溶性物质和亲水集团等成分在水中北溶解或是水解等原因。
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。
但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用,甚至有延缓老化的作用。
6.油类:橡胶产品在使用过程如果和油类长期接触,油类将会渗透到橡胶内部使其发生溶胀,从而使得橡胶的强度以及其他功能降低。
7.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。
胎侧臭氧老化 应变
胎侧臭氧老化是指橡胶制品在使用过程中,由于长期接触臭氧等外界环境因素而引起的老化现象。
臭氧是一种强氧化剂,会导致橡胶材料发生氧化反应,使其性能逐渐下降。
胎侧是轮胎的侧面部分,经常暴露在外界环境中,特别容易受到臭氧的影响。
胎侧臭氧老化主要表现为橡胶材料的硬化、开裂、褪色等现象。
这可能导致轮胎的寿命缩短,甚至出现安全隐患。
应变(strain)指的是材料受到外力拉伸或压缩后产生的形变程度。
在胎侧臭氧老化的情况下,应变可能会加速老化过程。
臭氧和其他环境因素会使橡胶材料发生应力开裂,从而增加胎侧的应变,使其更容易受到损伤。
为了减缓胎侧臭氧老化和应变带来的影响,可以采取以下措施:
1. 保持轮胎的清洁:定期清洁轮胎,避免积聚灰尘、油污等污染物,减少臭氧的接触。
2. 使用轮胎保护剂:可使用专门的轮胎保护剂,如含有防紫外线和抗氧化成分的产品,以增加橡胶材料的耐老化性能。
3. 避免长时间停放在阳光下:尽量避免长时间将车辆停放在阳光暴
晒的地方,减少轮胎受到紫外线和臭氧的直接照射。
4. 定期检查和维护:定期检查轮胎的状况,包括胎侧是否出现开裂、变硬等问题,及时更换老化严重的轮胎。
总之,对于胎侧臭氧老化和应变带来的影响,我们可以通过保持清洁、使用保护剂、避免长时间暴晒和定期检查维护等方式进行预防和控制。
这样可以延长轮胎的使用寿命,确保行车安全。
橡胶产品的耐老化能力测试方法臭氧老化实验箱
橡胶产品的耐老化能力测试方法臭氧老化实验箱:
试验目的:
测试橡胶产品的耐老化能力。
试样制备:
①宽式样的宽度不小于10mm, 厚度为2.0mm±0.2mm, 拉伸前夹具两端间试样的长度不少于40mm;
②窄式样的宽度为2.0mm±0.2mm,厚度为2.0mm±0.2mm,窄条长度为50mm,试样端部为6.5mm 的正方形。
试验方法:
一种将试样在静态拉伸应变或动态拉伸应变条件下暴露于含有恒定臭氧浓度和恒温环境中的老化试验方法,该方法多用于评估橡胶的耐臭氧性能,利用环境模拟的手段加速橡胶被臭氧老化的过程,从而测试橡胶产品的耐老化能力。
试验原理:
臭氧是大气中极其稀少的气体,但它对塑料材料的破坏力极强,臭氧能与塑料材料化学结构中的不饱和键以及还原性基团发生不可逆转的化学反应,导致塑料材料发生氧化降解,从而失去使用的价值。
塑料材料的臭氧老化试验通常在臭氧老化试验箱内进行,试验所需要的臭氧由臭氧发生器提供,其浓度可通过混合器与空气混合进行调节,臭氧的浓度一般根据材料实际使用所处的环境条件来确定。
另外,臭氧老化箱内的温度、湿度等因素也可进行调节,从而达到试验的目的,进而获取材料的耐臭氧老化性能以及臭氧老化行为与规律。
试验标准:
GB/T 7762-2014 硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验;
GB/T 13642-1992 硫化橡胶耐臭氧老化试验-动态拉伸试验法;
GB/T 13642-2015 硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂动态拉伸试验;
HG/T 2869-1997 橡胶和塑料软管-静态条件下耐臭氧性能的评价;
ISO 1431-1-2012 硫化或热塑橡胶耐臭氧性.第1部分;静态和动态应变测试。
橡胶耐臭氧老化试验方法
方法A
按规定进行调节后拉伸应变20%的试样,在臭氧试验箱经72 h后检查试样的龟裂情况.或按适用材料特性选择任一伸长率和暴露时间。
方法B
按规定采用一种或多种伸长率的试样,并进行调节.仅采用一种伸长率时.应采用20%伸长率.除非另有规定.在2h,4h,8h,16h,24h,48 h,72h和96h攀露后检查试样,必要时可适当延长暴露时问,并记录各种伸长率的试样出现龟裂的时间。
橡胶耐臭氧老化试验方法
耐臭氧试验目的:
通过本试验方法可检测硫化橡胶、热塑性橡胶的耐臭氧性能。基露于含一定浓度臭氧的空气中和在规定温度且无光线直接影响的环境中进行的耐臭氧龟裂的试验方法.不同橡胶材料的耐臭氧能力随臭氧浓度和沮度的不同有明显差别。
1、试验标准:
GB T7762-2003硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验
2、试验设备:
CLM-QL-100型臭氧老化试验箱进行试验(本处采用的是小样品,若样品过大可以采用更大型号的试验箱)。
3、试样:
试样3个,长条标准试样宽度为不小于10 mm,厚度
2.0 mm士。. 2 mm,拉仲前夹具两端间试样的长度不少于40 mm;哑铃标准试样应该由两端为12mm×12mm的正方形和中间宽为5mm,长为50 mm的长条构成.
≤65%R.H
伸长率:
通常选用下列一种或多种仲长率进行试验;5%±1%、10%士1%、15%士2%、20%士2%、30%士2%.40%士2%、50%士2%、60%士2%、80%士2%。
拉伸后的试样调节:
拉伸后试样应该在无光,基本无臭氧的大气中调节48 h到96 h,调节温度应按GB/T 2941浓度(50xx5)×10-8(注:
臭氧浓度可用臭氧分压MPa表示,1×10-8 ,一臭氧浓度相当干
橡胶的臭氧老化
二、橡胶臭氧老化机理
1、臭氧与橡胶的反应 、 2、臭氧龟裂的产生与增长机理 、
臭氧与不饱和橡胶的反应
臭氧与橡胶双键产生双分子反应, 臭氧与橡胶双键产生双分子反应,首先是臭氧 先直接与双键发生加成,形成初级臭氧化合物,初 先直接与双键发生加成,形成初级臭氧化合物, 级臭氧化合物再发生分解,生成醛、酮等物质。 级臭氧化合物再发生分解,生成醛、酮等物质。
(3)双键碳原子上取代基的影响 )
由于臭氧与双键的加成反应是一种亲电反 由于臭氧与双键的加成反应是一种亲电反 因而C-C双键上的取代基将按照亲电反 应,因而 双键上的取代基将按照亲电反 应的规律影响臭氧老化。 应的规律影响臭氧老化。
当不饱和双键碳原子连有烷基等供电子 取代基是,可加快与臭氧的反应活性; 取代基是,可加快与臭氧的反应活性;当 连有氯原子等吸电子取代基时,将降低与 连有氯原子等吸电子取代基时, 臭氧的反应活性。 臭氧的反应活性。 根据这一规律可以推断, 根据这一规律可以推断,与臭氧的反应 速率按如下顺序降低; < < 速率按如下顺序降低;CR<BR<IR (NR)。 )。
四、臭氧浓度的影响
各种硫化胶产生龟裂的时间的臭氧浓度的关系
NR及SBR的龟裂增长与臭氧浓度的关系 及 的龟裂增长与臭氧浓度的关系
由图可见, 由图可见,各种橡胶的龟裂时间均随臭氧浓度的提高而 显著缩短,但因橡胶的品种不同,程度有差别。 显著缩短,但因橡胶的品种不同,程度有差别。臭氧浓 度也影响着龟裂增长速率。 度也影响着龟裂增长速率。
三、橡胶种类的影响
不同的橡胶耐臭氧老化性不 同。造成这种差异的主要原因 是它们的分子链中不饱和双键 是它们的分子链中不饱和双键 的含量、 的含量、双键原子取代基的特 动性等。 性以及分子链的运 动性等。
臭氧腐蚀试验箱橡胶臭氧老化安全操作规定
臭氧腐蚀试验箱橡胶臭氧老化安全操作规定臭氧老化试验箱广泛应用于胶、塑料、橡胶及电子零件等材料的加速老化试验。
在试验过程中,臭氧腐蚀是常见的老化形式之一。
橡胶制品在臭氧环境下很容易发生老化、开裂和变硬等现象,因此,安全的操作规定非常重要,可以有效地避免事故的发生。
为了保障试验箱橡胶材料的使用寿命和试验安全性,制定了以下的安全操作规定:一、试验箱操作前准备1.人员准备:试验箱的操作应由经过专业培训的有关人员进行,不具备此条件的人员禁止操作试验箱。
2.试验箱检查:在试验前应检查试验箱的电气连接是否牢固、仪器设备是否正常、试验样品的位置是否正确等。
同时,应进行加湿器水位检查,以保证试验样品及加湿器内的水量正常。
3.操作间隔时间:在试验时应留足操作间隔时间,以防测试结果受到前一次试验的影响。
一般来说,操作间隔时间不得少于30分钟。
二、试验结束后的操作1.关闭试验箱电源:试验结束后应先关闭臭氧试验箱的电源,然后再进入试验箱进行其他操作。
2.停止臭氧气源:在操作试验箱前应停止臭氧气源的供应,避免疏忽操作导致事故。
3.定期检查附件:附件使用次数过多或触发错误时应立即停止试验,检查是否需要更换或维修。
4.清洗及维护:试验箱试验结束后要及时清洗试验箱内部,以免残留物腐蚀器材。
同时还应对试验箱进行周期性检查和维护,尤其需要定期替换滤芯、清洗送风系统。
三、橡胶材料样品的操作1.试验样品大小:试验样品需合适大小,减少可能出现的乱移动或碰撞的情况,以防止试验箱的气流途径出现阻塞或试验样品受损。
2.操作方式:在放置试验样品时,要避免直接接触手,建议使用实验手套。
同时,应注意试验箱的密封性,避免空气逃逸导致试验结果偏差。
以上为臭氧腐蚀试验箱橡胶臭氧老化安全操作规定,若发现操作规定存在问题,应及时上报管理员。
在试验操作过程中,人员应本着安全第一、预防为主的原则,以保障人身和设备安全。
橡胶老化原理
橡胶老化原理
橡胶老化是指橡胶材料在长时间使用或储存过程中,由于受到外界因素的影响,如光照、氧气、高温、臭氧、湿气、微生物等,导致橡胶材料的物理性能和化学性能发生变化的过程。
橡胶老化过程中主要有以下几种原理:
1. 氧气老化原理:橡胶材料中的双键结构容易与氧气结合,形成氧化产物,导致橡胶材料性能下降。
氧气老化是橡胶老化的主要原因之一。
2. 热老化原理:橡胶材料在高温环境下,长时间暴露于高温中会导致橡胶链的断裂和交联结构的断裂,从而引起橡胶硬化、变脆和性能下降。
3. 光老化原理:橡胶材料在阳光下或紫外线照射下,受到辐射能量的影响,引起橡胶链的断裂和交联结构的断裂,从而导致橡胶发黄、变脆和性能下降。
4. 化学老化原理:橡胶材料与化学物质接触,如酸、碱、溶剂等,会引起化学反应,导致橡胶材料性能的变化。
5. 微生物老化原理:橡胶材料长时间存放在潮湿环境中或受到微生物侵蚀,微生物的代谢产物和酶的作用,会引起橡胶材料性能的变化。
综上所述,橡胶老化是指由于外界因素的影响,橡胶材料的物
理性能和化学性能发生变化的过程。
氧气老化、热老化、光老化、化学老化和微生物老化是导致橡胶老化的主要原理。
橡胶老化测试方法
橡胶老化测试方法嘿,你问橡胶老化测试方法啊?那咱就来唠唠。
要说这橡胶老化测试呢,有好几种办法。
一种是热空气老化测试。
就是把橡胶放到一个热烘烘的箱子里,就像把它放在一个大烤箱里一样。
让它在一定的温度下待上一段时间,看看它会变成啥样。
温度可不能太高了,不然橡胶一下子就烤坏了。
也不能太低,太低了老化得太慢,等得人心急。
还有一种是臭氧老化测试。
把橡胶放在有臭氧的环境里,看看臭氧会不会把橡胶给弄坏了。
这就像让橡胶去跟臭氧打架,看看谁厉害。
臭氧的浓度得控制好,不能太多也不能太少。
太多了橡胶一下子就不行了,太少了又看不出效果。
另外呢,还有光照老化测试。
把橡胶放在太阳底下或者用专门的光照设备照着它,看看阳光会不会让橡胶变老。
就像人晒太阳会变黑变老一样,橡胶晒太阳也可能会出问题。
光照的强度和时间都得把握好,不能太猛了,不然橡胶会受不了的。
在做这些测试的时候,得经常观察橡胶的变化。
看看它的颜色有没有变,有没有变硬或者变软,有没有出现裂缝啥的。
就像观察一个病人一样,看看它的病情有没有加重。
我给你讲个事儿吧。
我有个朋友,他在一个工厂里上班,他们厂就是做橡胶制品的。
有一次他们要测试一种新的橡胶材料,就用了这些老化测试方法。
他们先做了热空气老化测试,把橡胶放在一个箱子里,温度设定得刚刚好。
过了一段时间拿出来一看,橡胶有点变硬了。
然后他们又做了臭氧老化测试,把橡胶放在有臭氧的房间里。
结果发现橡胶表面出现了一些小裂缝。
最后他们做了光照老化测试,把橡胶放在太阳底下晒了几天。
这下可好,橡胶变得又硬又脆,颜色也变了。
他们通过这些测试,知道了这种橡胶材料的缺点,然后想办法改进。
后来他们做出了更好的橡胶制品。
所以啊,橡胶老化测试方法有很多,通过这些方法可以了解橡胶的性能,让我们做出更好的橡胶产品。
加油吧!。
橡胶臭氧老化测试方法
橡胶臭氧老化测试方法嘿,咱今儿就来聊聊橡胶臭氧老化测试方法。
你说这橡胶啊,那可是到处都在用呢,轮胎啦、密封圈啦、胶管啦等等。
那这橡胶要是不经得住臭氧的考验,可就麻烦大啦!想象一下,一个轮胎用着用着,突然就因为臭氧老化出问题了,那得多危险呀!所以呢,咱就得好好研究研究这橡胶臭氧老化测试方法。
一般来说呀,有几种常见的办法。
有一种呢,是把橡胶样品放在一个充满臭氧的环境里,然后就观察它会有啥变化。
就好像把一个人放到一个特定的场景里,看看他能不能适应一样。
这环境里的臭氧浓度呀,那可得控制好,不能多也不能少,就跟做饭放盐似的,得恰到好处。
还有一种方法呢,是让橡胶样品不断地被臭氧冲击。
这就好比海浪不停地拍打礁石,看看礁石能不能经得住。
在这个过程中,要仔细观察橡胶的表面有没有出现裂纹啊、变硬啊之类的情况。
咱再打个比方,这橡胶臭氧老化测试就像是一场考试,橡胶就是那个考生,臭氧就是那道难题。
只有通过了这场考试,我们才能知道这橡胶到底够不够格。
而且啊,做这个测试可不能马虎。
你想啊,如果测试不准确,那我们可能就会用了质量不好的橡胶,到时候出问题了可就追悔莫及啦!这就跟买东西一样,你得精挑细选,可不能随随便便就拿一个。
在做测试的时候,温度啊、湿度啊这些因素也都很重要呢。
就像人一样,在不同的环境下状态也不一样。
橡胶也是呀,不同的条件下,它对臭氧的反应可能就大不相同。
那怎么才能做好这个橡胶臭氧老化测试呢?首先得有专业的设备吧,这设备就好比战士手里的武器,得趁手才行。
然后呢,得有经验丰富的操作人员,他们就像是战场上的将军,指挥得当才能打胜仗。
咱平常可能不太注意这些橡胶制品背后的故事,其实这里面的门道可多啦!通过这些测试方法,我们就能知道哪种橡胶更耐用,哪种橡胶更适合特定的环境。
这可不是小事呀,关系到我们日常生活中的安全和便利呢!总之呢,橡胶臭氧老化测试方法是非常重要的,它能让我们更好地了解橡胶的性能,让我们用得更放心。
可别小看了它哟!。
集成橡胶臭氧老化过程的研究
集成橡胶臭氧老化过程的研究的报告,800字
本研究的目的是研究集成橡胶臭氧老化过程。
为了达到此目的,我们将详细描述臭氧老化是如何影响集成橡胶材料的。
首先,臭氧老化是一种以臭氧为主要因素的老化过程。
臭氧老化可以造成橡胶材料的表面变脆,弹性减弱,氧化容易发生,耐候性降低,耐腐蚀性、抗化学腐蚀性和抗老化性能都会降低。
另外,当橡胶材料在臭氧老化过程中,也会改变材料的物理性质,如硬度、拉伸强度、延伸率等。
在臭氧老化中,橡胶的粘接力也会受到影响。
其次,集成橡胶也受到臭氧老化的影响。
在臭氧老化过程中,集成橡胶的光学性质有显著变化,包括紫外光吸收特性、密度和透明度,以及热能传输系数等。
通过臭氧老化,集成橡胶的阻燃性能也会降低。
再次,为了评估臭氧老化对集成橡胶的影响,我们进行了实验,并观察了不同老化时间对橡胶的影响。
在实验中,我们发现,随着老化时间的延长,集成橡胶的拉伸强度和延伸率有显著降低,同时其硬度也有所下降。
另外,臭氧老化过程也会影响集成橡胶的光学性能,使得紫外光吸收特性和热传导系数减小。
并且,随着老化时间的延长,集成橡胶的阻燃性能也会降低。
最后,本研究发现,臭氧老化对集成橡胶会产生负面影响,使其失去原有的物理性质,影响其使用性能。
因此,应采取适当的保护措施,以防止集成橡胶的老化。
本研究的实验表明,臭氧老化是一种危害集成橡胶的重要过程,它会影响橡胶材料的性能,从而影响它的使用情况。
因此,保护集成橡胶免受臭氧老化的侵害是非常重要的。
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老化了的橡胶皮带
出现了老化裂痕的轮胎
橡胶老化的防护方法
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。
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。
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)。
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。
橡胶的老化
罗春红 陈超
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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。
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。
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。
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。
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。