日常如何防止橡膠制品老化
日常如何防止橡膠制品老化
橡膠及其制品在加工，貯存和使用過程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能的逐步變壞，最后喪失使用價值，這種變化叫做橡膠老化。今天小編為大家介紹日常防止橡膠老化的方法。
日常生活橡膠制品防止老化的辦法
橡膠老化的防護(hù)方法：隨著橡膠的老化進(jìn)程，橡膠性能逐漸下降，其使用價值也逐步喪失。因此，研究的老化及防護(hù)方法有著極為重要的實用和經(jīng)濟(jì)意義。由于橡膠的老化是一種復(fù)雜的綜合化學(xué)反應(yīng)過程，而且要絕對防止橡膠老化的發(fā)生是不可能的。因此，只有認(rèn)真的研究導(dǎo)致橡膠發(fā)生老化的各種原因，并根據(jù)這些原因?qū)ΠY下藥，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，延緩橡膠老化的速度，從而達(dá)到延長橡膠使用壽命的目的。由于導(dǎo)致橡膠制品老化的因素各不相同，
因而應(yīng)根據(jù)不同的老化機(jī)理采取相應(yīng)的防老化措施，主要有物理防護(hù)及化學(xué)防護(hù)法。物理防護(hù)法是指盡量避免橡膠與各種老化因素相互作用，如采用橡塑共混、表面鍍層或處理、加光屏蔽劑、加石蠟等。化學(xué)防護(hù)法是指主動加入物質(zhì)來防止或延緩橡膠老化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，如加入胺類或酚類化學(xué)防老劑。
防老化主要是從減少硫化橡膠的高分子鏈上的不飽和雙鍵為主，比如，用一些支鏈改性，利用特殊的化學(xué)反應(yīng)，使不飽和鍵飽和，從而使分子結(jié)構(gòu)的層面予以提高耐老化能力，延緩老化并延長其使用壽命。
其次是在橡膠，塑料等加工過程中添加防老劑，比如，在硫化橡膠的配方中添加紫外線穩(wěn)定劑，防霉劑，熱穩(wěn)定劑等，添加防止臭氧或氧氣引起老化的抗氧劑。
再次，還可以用增加涂層和防護(hù)膜的物理防護(hù)的方法，如浸凃防老化劑溶液，涂漆，鍍金屬等。
橡膠制品老化因素
A)氧：氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基鏈鎖反應(yīng)，分子鏈發(fā)生斷裂或過度交聯(lián)，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(xué)活性比氧高得多，破壞性更大，它同樣是使分子鏈發(fā)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(dāng)作用于變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時，出現(xiàn)與應(yīng)力作用方向直的裂紋，即所謂“臭氧龜裂”;作用于變形的橡膠時，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(lián)。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴(kuò)散速度和活化氧化反應(yīng)，從而加速橡膠氧化反應(yīng)速度，這是普遍存在的一種老化現(xiàn)象--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(lián)外，橡膠因吸收光能而產(chǎn)生游離基，引發(fā)并加速氧化鏈反應(yīng)過程。經(jīng)外線光起著加熱的作用。光作用其所長另一特點(diǎn)(與熱作用不同)是它主要在橡表面進(jìn)生。含膠率高的試樣，兩面會出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，即所謂“光外層裂”。
E)機(jī)械應(yīng)力：在機(jī)械應(yīng)力反復(fù)作用下，會使橡膠分子鏈斷裂生成游離荃，引發(fā)氧化鏈反應(yīng)，形成力化學(xué)過程。機(jī)械斷裂分子鏈和機(jī)械活化氧化過程。哪能個占優(yōu)勢，視其所處的條件而定。此外，在應(yīng)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，這是由于橡膠中的水溶性物質(zhì)和親水基團(tuán)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)油類：在使用過程如果和油類介質(zhì)長期接觸，油類能滲透到橡膠內(nèi)部使其產(chǎn)生溶脹，致使橡膠的強(qiáng)度和其他力學(xué)性能降低。油類能使橡膠發(fā)生溶脹，是因為油類滲入橡膠后，產(chǎn)生了分子相互擴(kuò)散，使硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
H)其它：對橡膠的作用因素還有化學(xué)介質(zhì)、變價金屬離子、高能輻射、電和生物等。
橡膠制品的保管注意事項
首先橡膠制品保管時要防止擠壓變形。還要防止橡膠制品的老化。
保管時橡膠制品最好用紙將其蓋好，保存區(qū)域要保持通風(fēng)、注意防變形。像彈簧、傳動帶以及長刀桿和輪胎等零件由于長期受力某種擠壓或者放置不當(dāng)就會產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)在機(jī)架下面加以適當(dāng)?shù)刂危员闶馆喬ゲ怀惺茇?fù)載;機(jī)械上地所有壓緊或拉開地彈簧必須放松。對橡膠件地保管，最好用熱地石蠟油涂在橡膠表面，一定要放在室內(nèi)地架子上，拆下傳動帶放在室內(nèi)妥善保管;有些拆下地易變形零件如長刀桿要放平或垂直掛起;另外拆下地零件如輪胎、輸種管等干燥，但不能受陽光直射。機(jī)庫不足地和機(jī)庫破漏地要新翻建和修葺，捫窗要加固，各機(jī)具之間最好用鏈條串聯(lián)上鎖。
橡膠制品或塑料制品由于受空氣中地氧和陽光中地紫外線作用，容易老化變質(zhì)，會使橡膠件地彈性變差或折斷。
橡膠制品老化原因
在1885年人們就發(fā)現(xiàn)受到拉伸的橡膠在老化過程中發(fā)生龜裂，當(dāng)時人們曾認(rèn)為是由于陽光的照射所致，但后來發(fā)現(xiàn)未經(jīng)陽光照射的橡膠制品上，同樣也有龜裂產(chǎn)生。后來經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，不受陽光的照射的橡膠拉伸所產(chǎn)生的龜裂，是由于大氣中存在的臭氧所致。
在距離地面20-30km的高空，氧氣分子在陽光照射下會產(chǎn)生牛氣分子形成一層臭氧層。盡管地表的臭氧濃度較低，但引起的橡膠才華現(xiàn)象也不容忽視，越來越受眾的重視。
橡膠的臭氧老化與其他因素所產(chǎn)生的老化有所不同，主要有如下表現(xiàn)。
(1)橡膠的臭氧老化是一種表面反應(yīng)，未受應(yīng)力的橡膠表面反應(yīng)嘗試為10-40個分子厚，或(10~50)*10-6次方mm厚。
(2)未受拉伸的橡膠暴露在O3環(huán)境中時，橡膠與O3反應(yīng)直到表面上的雙鍵完全反應(yīng)完后終止，在表面上形成一層類似噴霜狀的灰色硬脆膜，使其失去光澤。受拉伸的橡膠在產(chǎn)生臭氧老化時，表面要產(chǎn)生臭氧龜裂，但通過研究認(rèn)為，橡膠的臭氧龜裂有一臨界應(yīng)力存在，當(dāng)橡膠的伸長或所受的應(yīng)力低于臨界值時，在發(fā)生臭氧老化時是不會產(chǎn)生龜裂的，這是橡膠的固有特性。
(3)橡膠在產(chǎn)生臭氧龜裂時，裂紋的方向與受力的方向垂直，這是臭氧龜裂與光氧老化致龜裂的不同之處，介應(yīng)當(dāng)注意，在多方向受到應(yīng)力的橡膠產(chǎn)生臭氧老化時，所產(chǎn)生的臭氧龜裂很有難看出方向性，與光氧老化所產(chǎn)生的龜裂相似。
老化是橡膠等高分子材料中存在的一種較為普遍的現(xiàn)象，它會使橡膠的性能劣化，影響橡膠制品的使用價值及使用壽命，橡膠防護(hù)體系是延緩橡膠的老化，延長制品的使用壽命。橡膠防護(hù)體系主要是防老劑，防老劑型按作用原理可分為化學(xué)防老劑和物理防老劑;按防護(hù)的目標(biāo)分為抗氧劑、護(hù)臭氧劑、光屏蔽劑、金屬鈍化劑等，也可按化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。
(1)橡膠老化的現(xiàn)象：生膠或橡膠制品在加工、貯存或使用過程中，會受到熱、氧、光等一干二凈因素的影響而逐漸發(fā)生物理及化學(xué)變化，使其性能下降，并喪失用途，這種現(xiàn)象稱為橡膠的老化。橡膠老化過程中常常會伴隨一些顯著的現(xiàn)象，如在外觀上可以發(fā)現(xiàn)長期貯存的天然橡膠變軟、發(fā)黏、出現(xiàn)斑點(diǎn);橡膠制品有變形、變脆、變硬、龜裂、發(fā)霉、失光及顏色改變等。在物理性能上橡膠有溶脹、流變性能等的改變。在力學(xué)性能上會發(fā)生拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮率、彈性等指標(biāo)下降。
(2)橡膠老化的原因：橡膠發(fā)生老化現(xiàn)象源于其長期受熱、氧、光、機(jī)械力、輻射、化學(xué)介質(zhì)、空氣中的臭氧等外部因素的作用，使其大分子鏈發(fā)生化學(xué)變化，破壞了橡膠原有化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致橡膠性能變壞。導(dǎo)致橡膠發(fā)生老化現(xiàn)象的外部因素主要有物理因素、化學(xué)因素及生物因素。物理因素包括熱、光、電、應(yīng)力等;化學(xué)因素包括氧、臭氧、酸、堿、鹽及金屬離子等;生物因素包括微生物(霉菌、細(xì)菌)、昆蟲(白蟻等)。這些外界因素在橡膠老化過程中，往往不是單獨(dú)起作用，而是相互影響，加速橡膠老化進(jìn)程。如輪胎胎側(cè)在使用過程中就會受到熱、光、交變應(yīng)力和應(yīng)變、氧、臭氧等多種形式因素的影響。
不同的制品在不同的使用條件下，各種因素的作用程度不同，其老化情況也不一樣。即使同一制品，因使用的季節(jié)和地區(qū)不同，老化情況也有區(qū)別。因此，橡膠的老化是由多種因素引起的綜合的化學(xué)反應(yīng)。在這些因素中，最常見且最重要的化學(xué)因素是氧和臭氧;物理因素是熱、光和機(jī)械應(yīng)力。一般橡膠制品的老化均是由它們中的一種或幾種因素共同作用的結(jié)果，最常見的熱氧老化，其次有臭氧老化、疲勞老化和光氧老化。
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