橡胶耐臭氧疲劳耐久试验，醋酸盐雾实验

橡胶耐臭氧疲劳耐久试验，醋酸盐雾实验

橡胶的耐臭氧老化与防护概述

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，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。

  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

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。

1. 臭氧老化的特征 ：表面反应；需一定的临界应力或应变，发生臭氧龟裂；臭氧龟裂的裂纹方向垂直于受力方向。

2. 影响橡胶臭氧老化的因素：

1. 橡胶分子结构的影响；

2. 臭氧浓度；

3. 温度；

4. 受力状态：在低拉伸下，臭氧龟裂少、裂纹大且深；在高拉伸下，臭氧龟裂多、裂纹小且浅。

3. 臭氧老化的防护

（1）物理防护法：在橡胶中加入蜡，如石蜡和微晶蜡；适用于静态条件下。

（2）化学防护法 -抗臭氧剂：N,N’－二取代对苯二胺类

三、橡胶的疲劳老化与防护

   橡胶疲劳老化：指在交变应力或应变作用下， 橡胶的物理机械性能逐渐降低，以致后丧失使用价值的现象。

1. 疲劳老化的机理：机械破坏理论，力化学理论

2. 影响疲劳老化的因素：

1. 频率和振幅 ;

2. 温度;

3．环境介质 ;

4．填料及补强剂的活性;

5．橡胶的结晶性：结晶易产生应力集中，加剧疲劳老化。

6．交联键的结构：多硫键耐疲劳老化性好。

四、常用橡胶防老剂

1. 胺类防老剂：有颜色污染性

2. 酚类防老剂：无污染，不变色

3. 非迁移性防老剂：难挥发、难迁移、难抽出