一、基本概念

　　1、橡胶老化是指橡胶或橡胶制品在加工、储存和使用过程中，由于各种外界因素，使橡胶或橡胶制品原有的优良性能逐渐丧失，从而丧失使用价值。

　　2.影响老化的因素

　　(1) 化学因素

　　(2) 物理因素

　　(3) 生物因素

　　三、老化现象及特点

　　(1) 外观形态

　　(2) 物理机械性能方面

　　(3)在物理性能方面

　　(4)在电性能方面

　　橡胶老化的本质是橡胶的分子结构在各种外界因素的作用下发生了变化

　　4、防止橡胶老化的措施

　　(1)选择耐老化性好的生胶品种

　　(2)选择耐老化性好的硫化体系

　　(3)添加保护助剂(抗老化剂)

　　防老剂是指延缓或抑制橡胶老化的化学品。注：有些橡胶不需要添加抗氧剂

　　二、橡胶老化的过程

　　(1)热氧的作用

　　1、橡胶热氧老化的吸氧过程

　　一段 - 最初的反应发生

　　B段-恒速反应期

　　A—B段称为诱导期，即橡胶的使用期

　　C段——加速反应期

　　D段——橡胶的吸氧率转移到一个常数

　　橡胶热氧老化过程中的吸氧量和吸氧量 速度与ROOH累积量与时间的关系

　　2、热氧化老化反应过程

　　热氧化老化反应过程：

　　①链启动：

　　RH+O2 → R*+HO2*

　　或 ROOH → RO*+OH *

　　2ROOH → RO*+RO2*+H2O

　　②链增长：

　　RO2*+RH → ROOH+R*

　　R*+O2 → RO2*

　　可能存在二次连锁反应

　　ROOH分解低分子量物质

　　③ 链终止

　　2 RO2*→ 非自由基化合物+O2

　　2 R* → R—R

　　R*+RO2* → ROOR

　　橡胶热氧化老化过程中的结构变化分为两类：

　　一是分子链断裂，变成更小的分子链，这说明橡胶在外观上变软变粘;如NR、IR、IIR、CO、ECO老化。

　　二是分子链之间发生交联，橡胶变硬、变脆、失去弹性。比如某人R、BR、CR老化。

　　三、影响橡胶热氧化老化的因素

　　(1) 橡胶种类的影响

　　双键的影响;双键取代基的影响;空间位阻效应;橡胶连接性能的影响

　　(2) 温度

　　(3) 氧气浓度

　　(4) 金属离子(也称为变价金属离子)

　　(2)金属离子的作用

　　可变价金属离子：Cu、Co、Mn、Fe、Ni等。

　　(一)金属离子的主要来源：

　　①在生胶制造过程中混入

　　②在橡胶制品加工过程中混入

　　③产品使用过程中的混杂

　　(2)变价金属离子对橡胶氧化的影响

　　一方面是链引发加速了氧化过程(即缩短了诱导期);另一方面，它催化过氧化氢分解成自由基。

　　①金属离子发生氧化还原反应生成自由基

　　男性+ + O2 → 我 (n+1)+ + O2-

　　Me(n+1)+ + RH → R* + H+ +Men+

　　②氢过氧化 物质分解产生自由基

　　ROOH +Me(n+1)+ → RO2*+ Men+ + H+

　　ROOH + Men+ → RO* + Me(n+1)+ + OH-

　　(3)臭氧的作用\n1.臭氧破坏的特点：

　　在破坏橡胶表面的表面上形成的臭氧化膜加速了O3向内层的扩散。 O3不断接触橡胶表面并加深裂纹

　　(1)橡胶的臭氧老化是一种表面反应。

　　(2)橡胶的臭氧开裂需要一定的应力或应变。经臭氧老化后，未拉伸橡胶表面形成霜状灰白色硬脆膜。在应力或应变的作用下，薄膜会发生臭氧开裂。

　　(3)臭氧开裂的开裂方向与受力方向垂直。

　　二、影响橡胶臭氧老化的因素

　　(1) 橡胶种类的影响

　　双键含量;双键碳原子上取代基的特征

　　(2) 臭氧浓度的影响

　　(3) 应力应变影响

　　(4) 温度的影响

　　臭氧开裂的两个因素：变形、臭氧

　　耐臭氧老化：CR>BR>NR

　　(4)光的作用

　　反应过程：

　　光

　　RR R* + R*(CC 键断裂)

　　光

　　RH R* + H*(CH键断裂)

　　光

　　ROOH RO2* + H* 或 RO* + * OH

　　橡胶分子各部分化学键的光解能大小

　　CC CH CH(aH)CS SS

　　裂解能/(Kcal/mol)83.6 79.5 75.6 76~65 72

　　紫外光波长/nm 314 359 378 397~427 395

　　(5) 机械力的影响

　　1.机械力的影响

　　(1) 机械力使分子链断裂，加速氧化过程

　　力量

　　RR R* + R*

　　(2)机械力可以激活氧化过程

　　疲劳老化——由机械力引起的橡胶老化现象。包括弯曲开裂(机械力氧化)和臭氧开裂(机械力臭氧化)。

　　疲劳老化过程本质上是由机械力、氧化和臭氧作用共同作用产生的

　　2、影响疲劳老化的因素

　　(1)频率和振幅越高，越容易疲劳时效

　　(2) 温度

　　(3) 空间介质

　　氧气：容易引起疲劳老化;惰性气体和氮气：减缓疲劳老化

　　(4) 填料和增强剂的活性

　　(5) 橡胶的崩刃性

　　连接芯橡胶：耐拉伸变形疲劳老化，如NR;非结芯橡胶：抗压缩变形疲劳老化，如SBR

　　(6) 交联键的结构【以上内容由橡胶护舷为你整理发布】

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