橡膠老化的原因

橡膠的應用很廣,但是橡膠老化是個不可避免的問題,他的原因解釋如下:

1.內因:

①橡膠的分子結構

化學結構(或鏈節結構):橡膠的基本結構如天然橡膠的單元異戊二烯,存在雙鍵及活潑氫原子,所以易參與反應。

分子鏈結構:橡膠大分子鏈的弱鍵,薄弱環節越多越易老化。

不飽和碳鏈橡膠容易發生老化,飽和碳鏈橡膠的氧化反應能力與其化學結構有關,如支化的大分子比線型的大分子更容易氧化。就氧化穩定性來說,各種取代基團按下列順序排列: CH<CH2<CH3。

硫化膠交聯結構:交聯鍵有—S—、—S2—、—Sx—、—C—C—,交聯鍵結構不同,硫化膠耐老化性不同,—Sx—最差。

②橡膠配合組分及雜質:橡膠中常存在變價金屬,如Ca、Fe、Co、Ni等,若超過3ppm就會大大加快橡膠的老化。

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2.外因:

物理因素:熱電光機械力高能輻射等。

化學因素:氧臭氧,空氣中的水汽酸鹼鹽等。

生物因素:微生物:細菌真菌

昆蟲:白蟻蟑螂會蛀食高分子材料。

海生物:牡蠣石灰蟲海藻海草等

在實際中也往往是上述幾個因素同時發揮作用。使用條件、地區不同這些因素的作用也不同,因此橡膠的老化是個複雜的過程。

其中最常見的、影響最大、破壞性最強的因素是:熱、氧、光氧、機械力、臭氧,歸結起來就是熱氧老化、光氧老化、臭氧老化、疲勞老化。

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