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橡膠老化概念
閱讀：6882發(fā)布時間：2009-7-6
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，當時人們曾認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。
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，未受應力的橡膠表面反應嘗試為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反應直到表面上的雙鍵*反應完后終止，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，但通過研究認為，橡膠的臭氧龜裂有一臨界應力存在，當橡膠的伸長或所受的應力低于臨界值時，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，介應當注意，在多方向受到應力的橡膠產(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。
（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；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。在力學性能上會發(fā)生拉伸強度、斷裂伸長率、沖擊強度、彎曲強度、壓縮率、彈性等指標下降。
（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、機械力、輻射、化學介質、空氣中的臭氧等外部因素的作用，使其大分子鏈發(fā)生化學變化，破壞了橡膠原有化學結構，從而導致橡膠性能變壞。
導致橡膠發(fā)生老化現(xiàn)象的外部因素主要有物理因素、化學因素及生物因素。物理因素包括熱、光、電、應力等；化學因素包括氧、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，往往不是單獨起作用，而是相互影響，加速橡膠老化進程。如輪胎胎側在使用過程中就會受到熱、光、交變應力和應變、氧、臭氧等多種形式因素的影響。
（3）橡膠老化的防護方法：隨著橡膠的老化進程，橡膠性能逐漸下降，其使用價值也逐步喪失。因此，研究的老化及防護方法有著極為重要的實用和經(jīng)濟意義。由于橡膠的老化是一種復雜的綜合化學反應過程，而且要防止橡膠老化的發(fā)生是不可能的。因此，只有認真的研究導致橡膠發(fā)生老化的各種原因，并根據(jù)這些原因對癥下藥，采取適當?shù)拇胧泳徬鹉z老化的速度，從而達到延長橡膠使用壽命的目的。由于導致橡膠制品老化的因素各不相同，因而應根據(jù)不同的老化機理采取相應的防老化措施，主要有物理防護及化學防護法。物理防護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。化學防護法是指主動加入物質來防止或延緩橡膠老化反應繼續(xù)進行，如加入胺類或酚類化學防老劑。
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