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橡胶 输送带老化及橡胶老化的防护方法

编辑:伟业胶带   浏览:662   添加时间:2016-04-13 07:13:00

各种 高分子材料虽然都有着各自优异的特性,但也有着共同的缺点,也就 是说都有着一定的使用期限,原因 就是它们都会在不同程度上发生老化。
一.橡胶输送带老化的概念
橡胶 或橡胶制品在加工、贮存和使用的过程中,由于受内、外因素的综合作用(如热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等)使性能逐渐下降,以至 于最后丧失使用价值,这种 现象称为橡胶的老化。
橡胶 老化的现象多种多样,例如:生胶 经久贮存时会变硬,变脆或者发粘;橡胶薄膜制品(如雨衣、雨布等)经过 日晒雨淋后会变色,变脆以至破裂;在户外架设的电线、电缆,由于 受大气作用会变硬,破裂,以至影响绝缘性;在仓 库储存的或其他制品会发生龟裂;在实 验室中的胶管会变硬或发粘等。此外,有些 制品还会受到水解的作用而发生断裂或受到霉菌作用而导致破坏……所有 这些都是橡胶的老化现象。
老化 过程是一种不可逆的化学反应,象其他化学反应一样,伴随着外观、结构和性能的变化。
二.橡胶 在老化过程中所发生的变化
1.外观变化
橡胶品种不同,使用条件不同,发生的变化也不同。
变软发粘:天然橡胶的热氧化、氯醇橡胶的老化。
变硬变脆:顺丁橡胶的热氧老化,丁腈橡胶、丁苯橡胶的老化。
龟裂:不饱 和橡胶的臭氧老化、大部 分橡胶的光氧老化、但龟裂形状不一样。
发霉:橡胶 的生物微生物老化。
另外还有:出现斑点、裂纹、喷霜、粉化泛白等现象。
2。性能变化(最关键的变化)
物理化学性能的变化:比重、导热系数、玻璃化温度、熔点、折光率、溶解性、熔胀性、流变性、分子量、分子量分布;耐热、耐寒、透气、透水、透光等性能的变化。
物理机械性能的变化:拉伸强度、伸长率、冲击强度、弯曲强度、剪切强度、疲劳强度、弹性、耐磨性都下降。
电性能的变化:绝缘电阻、介电常数、介电损耗、击穿 电压等电性能的变化、电绝缘性下降。
外观变化、性能 变化产生的原因是结构变化。
3.结构变化
分子间产生交联,分子量增大;外观表现变硬变脆。
分子链降解(断裂),分子量降低,外观表现变软变粘。
分子 结构上发生其他变化:主链或侧链的改性,侧基脱落弱键断裂(发生在特种橡胶中)。
三.橡胶老化的原因:
1.内因:
①橡胶的分子结构
化学结构(或链节结构):橡胶 的基本结构如天然橡胶的单元异戊二烯,存在 双键及活泼氢原子,所以易参与反应。
分子链结构:橡胶大分子链的弱键,薄弱 环节越多越易老化。
不饱 和碳链橡胶容易发生老化,饱和 碳链橡胶的氧化反应能力与其化学结构有关,如支 化的大分子比线型的大分子更容易氧化。就氧化稳定性来说,各种 取代基团按下列顺序排列: CH<CH2<CH3。
硫化胶交联结构:交联键有-S-、-S2-、-Sx-、-C-C-,交联键结构不同,硫化胶耐老化性不同,-Sx-最差。
②橡胶配合组分及杂质:橡胶 中常存在变价金属,如Ca、Fe、Co、Ni等,若超过3ppm就会 大大加快橡胶的老化。
2.外因:
物理因素:热电 光机械力高能辐射等。
化学因素:氧臭氧,空气 中的水汽酸碱盐等。
生物因素:微生物:细菌真菌
昆虫:白蚁 蟑螂会蛀食高分子材料。
海生物:牡蛎 石灰虫海藻海草等
在实 际中也往往是上述几个因素同时发挥作用。使用条件、地区 不同这些因素的作用也不同,因此 橡胶的老化是个复杂的过程。
其中最常见的、影响最大、破坏性最强的因素是:热、氧、光氧、机械力、臭氧,归结 起来就是热氧老化、光氧老化、臭氧老化、疲劳老化。
四.橡胶老化的防护
橡胶老化和铁生锈,人要衰老一样自然,我们 只能通过老化规律的研究利用规律延缓橡胶的老化,但不能做到绝对防止。常用的防护方法有:
物理防护法:尽量 避免橡胶与老化因素相互作用的方法。如:在橡胶中加入石蜡,橡塑共混,电镀,涂上涂料等。
化学防护法:通过 化学反应延缓橡胶老化反应继续进行。如:加入化学防老剂。

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