橡胶在热氧老化过程中的结构变化可分为二类:一类是以分子链降解为主的热氧老化反应(裂解化);二类是以分子链之间交联为主的热氧老化(结构化)。上海千实精密机电科技有限公司生产的日晒老化试验机可用于评估橡胶老化性能。
天然橡胶等含有异戊二烯橡胶、丁基橡胶、二元乙丙橡胶、均聚型氯醇橡胶及共聚氯醇橡胶等。这类橡胶在发生热氧老化后的外观表现为变软、发粘。
顺丁橡胶含有丁二烯的橡胶在热氧老化过程中,发生的主要是交联反应,类似的橡胶品种还有NBR/SBR/CR/ERDM/FPM/CSM等。这类橡胶在发生热氧老化后的外观表现为变硬、变脆。
橡胶老化影响因素主要有:
1、氧:氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基连锁反应,分子链发生断裂或过度交联,引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。
2、臭氧:臭氧的化学活性比氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现与应力作用方向直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。
3、热:提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应,从而加速橡胶氧化反应速度,这是普遍存在的一种老化现象——热氧老化。
4、机械应力:在机械应力反复作用下,会使橡胶分子链断裂生成游离荃,引发氧化链反应,形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势,视其所处的条件而定。此外,在应力作用下容易引起臭氧龟裂。
5、水分:水分的作用有两个方面:橡胶在潮湿空气淋雨或长期浸泡在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和亲水基团等成分被水抽提溶解,水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下,会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用,甚至有延缓老化的作用。
6、油类:在使用过程如果和油类介质长期接触,油类能渗透到橡胶内部使其产生溶胀,致使橡胶的强度和其他力学性能降低。油类能使橡胶发生溶胀,是因为油类渗入橡胶后,产生了分子相互扩散,使硫化胶的网状结构发生变化。
7、其它:对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。
橡胶老化防护方法:
由于橡胶老化是一种复杂的综合化学反应过程,而且要防止橡胶老化是不可能的,可采取适当的措施,延缓橡胶老化的速度,从而达到延长橡胶使用寿命的目的。防老化措施主要有物理防护及化学防护法。
物理防护法是指尽量避免橡胶与各种老化因素相互作用,如采用表面度层或处理,加光屏蔽剂,加石蜡等。
化学防护法是指加入某些物质来防止或延缓橡胶老化继续进行,如加入胺类或酚类化学防老剂。
为了提高防护效果,在实际应用时常常选用二种或二种以上具有不同作用机理的防老剂进行并用,或选用同一防护机理的防老剂并用,或选用在同一分子上按不同机理起作用的基团同时存在的防老剂,并用后效果有三种,如下:
1、对抗效应是指两种或两种以上的防老剂并用时,所产生的效果要小于他们单独使用时的效果之和。研究表明,当显酸性的防老剂与显碱性的防老剂并用时,由于二者将产生类似于盐的复合物,因而产生对抗效应。
炭黑在橡胶中既有抑制氧化的作用又有助氧化的作用,在链断裂型防老剂存在下,炭黑的抑制效果减小,或在炭黑存在下防老剂防护效能下降,都清楚的表明他们之间产生了对抗效应。
2、加禾效应是指防老剂并用后所产生的防护效果等于他们各自使用小之和。在选择防老剂并用时,能产生加禾效应时基本的要求。同类型防老剂并用后通常只产生加禾效应,但有时并用后会获得其他好处。例如,两种挥发性不同的酚类防老剂并用,不但能产生加禾效应,而且与等量的单独使用一种防老剂相比能够在更广泛的温度范围内发挥抑制效能。
3、协同效应是指防老剂并用后效果大于每种防老剂单独使用的效果之和。
橡胶老化性能检测:
橡胶臭氧老化试验箱是检测橡胶老化性能的专业仪器,橡胶臭氧老化试验箱用于非金属材料和橡胶制品的老化龟裂试验,测试橡胶及其制品的耐臭氧老化性能。
适用标准:
GB/T7762-2003;GB/T13642-1992;GB/T2951.1-GB/T2951.10-2008;GB/T2951.21-2008
测试原理:
硫化橡胶、热塑料橡胶、电缆绝缘护套等产品在静态拉伸或连续的动态拉伸变形下,或在间断的动态拉伸与静态拉伸交替的变形下暴露于密闭无光照含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中,检测试样表面发生的龟裂或其它性能的变化程度,以评定橡胶的耐臭氧老化性能。
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动静态臭氧老化试验机用于橡胶类制品如硫化橡胶,热塑性橡胶,电缆绝缘护套等产品,在静态拉伸变形下,暴露于密闭无光照的含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中,按预定时间对试样进行检测,从试样表面发生的龟裂或其它性能的变化程度,以评定橡胶的耐臭氧老化性能。
结构特征
1.结 构:一体机。
2.材 质-内箱: SUS304不锈钢板
3.外箱: SUS304不锈钢板或烤漆(米白色).
4.保温:硬质聚氨酯泡沫+硅酸铝保温棉双重保护.
5.箱 门-单开门,左开。
6.窗框/门框两道硅橡胶密封条及防结露电热装置。
7.门窗上面配观察窗W300xH450㎜、照明灯。
8.样品架的要求
(a)(动态实验;选购)-在所要求的伸长下用夹具固定试样的两端,与臭氧化空气接触时,试样的长度方向要与气流方向基本平行。
夹具应由不容易分解臭氧的材料(例如铝)制成。使试样旋转速度在(20^-25) mm/s之间,在一垂直干气流的平面内,每件试样连续地沿着相同的途径移动。
(b)同一个试样旋转一周的时间为(8^-12) min.试样的扫描面积最少是试验箱的有效面积的40%。
(c)试样制备应符合GB/T 9865.1 的规定。试样从新制模压出的试片上裁取,如果需要,可以从成品上裁取。试样至少应每一试验条件3个试样。
长条标准试样宽度为不小于10mm,厚度2.Omm士0.2mm,拉伸前夹具两端间试样的长度不少于40mm。
真空干燥箱、真空老化试验机 用途:真空干燥箱广泛应用与生物化学、化工制药、医疗卫生、农业研究、环境保护等研究应用领域,作粉末干燥、烘培以及干燥热敏性、易分解、易氧化物质和复杂成分物品嘲行快速的干燥处理。 依据标准:UN 38.3、UL 1642、IEC61960等测试标准。 主要技术规格参数: 规格型号 HE-WD-300 HE-WD-400 HE-WD-500 HE-WD-600 HE-WD-800 HE-WD-1000 内箱尺寸(CM) 30×30×30 40×40×30 50×50×50 60×60×60 80×80×80 100×100×100 外形尺寸(CM) 60×92×52 70×128×62 80×138×72 90×148×82 110×168×105 135×162×130 总功率 3.5KW 4.5KW 5.5KW 9.0KW 15.0KW 20.0KW 真空泵 4升 4升 4升 4升 8升 15升 温度偏差 ±3% ±3% ±5% ±3% ±15% ±15% 结构 分体式 分体式 连体式 连体式 连体式 分体式 使用电源 单相 三线 220V 50HZ 三相 五线 380V 50HZ 温度范围 RT(常温)+10℃~+200℃ 内箱材质 不锈钢(厚度6.0mm) 外箱材质 SECC钢板烤漆处理(厚度1.5mm) 计时器 三位显示999(H小时、M分钟、S秒可切换) 真空度 0~101Kpa(数显真空表、可调)