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橡胶材料自然环境老化失效的影响因素与现象?及预防措施

2017/9/1 15:25:38??????点击:
橡胶材料自然环境老化失效的影响因素与现象
老化影响因素
橡胶材料是人工合成材料,从产生、使用、贮存到报废都面临老化失效的问题。橡胶由高分子化合物与各种添加剂组成,在合成过程中化学键之间的键和力通常比金属原子间作用力小,因而化学键较弱。橡胶包含的小分子众多,反应类型复杂这个特点在其制备之初就面临着严重的老化问题。在使用过程中,橡胶自身降解并在各种复杂的工况(诸如湿、热、光、气、微生物等)下工作进一步加速了其老化过程。在贮存过程中,橡胶的贮存环境虽然比使用工况温和,但恒定的环境因素只能延缓其老化并不能改变橡胶发生老化的宿命。橡胶的老化对于报废过程也产生了显著的问题,橡胶老化过程中诸多通用性质发生变化,使得基于橡胶材料本身性能的报废方案变得不适用。因此关于老化现象、老化机理、老化研究方法的研究就显得十分重要。
老化现象
橡胶材料的品种、使用工况、贮存条件是决定老化现象的主要因素。橡胶系列产品通常是硬化开裂弹性下降或者软、粘强度下降。橡胶材料在制备过程中各种添加剂要进行硫化,包含大分子片段和小分子,银纹、断裂、粉化、翘曲变形、起皱、收缩等物理性能的改变是老化常见的现象,其他的老化指标还包括溶解性、溶胀性、流变特性、耐寒性、耐热性、透水性、透气性、拉伸强度、弯曲强度、剪切强度、冲击强度、断裂延伸率、应力松驰、介电常数、表面电阻、体积电阻、电击穿强度等。
引起橡胶材料发生上述老化现象的原因很多。橡胶材料的化学结构使其高分子链容易断裂形成独立的链段或带有自由基的链段,这种断裂通常会加速橡胶材料的老化。除了橡胶材料自身结构影响,使役环境中的光、热、水蒸气、辐射源、无机小分子、材料之间机械作用力、细菌等环境因素都导致橡胶材料老化的外界因素。