橡胶在老化过程中所发生的变化及其对产品的影响
生胶、橡胶制品、橡胶衬里在加工、贮存或使用过程中,会受到热、氧、光等一系列因素的影响而逐渐发生物理及化学变化,使其性能下降,并丧失用途,这种现象称为橡胶的老化。
橡胶发生老化现象源于其长期受热、氧、光、机械力、辐射、化学介质、空气中的臭氧等外部因素的作用,使其大分子链发生化学变化,破坏了橡胶原有化学结构,从而导致橡胶性能变化。导致橡胶发生老化现象的外部因素主要有物理因素、化学因素及生物因素。物理因素包括热、光、电、应力等;化学因素包括氧、臭氧、酸、碱、盐及金属离子等;生物因素包括微生物(霉菌、细菌)、昆虫(白蚁等)。这些外界因素在橡胶老化过程中,往往不是单独起作用,而是相互影响,加速橡胶老化进程。
不同的制品在不同的使用条件下,各种因素的作用程度不同,其老化情况也不一样。即使同一制品,因使用的季节和地区不同,老化情况也有区别。因此,橡胶的老化是由多种因素引起的综合的化学反应。在这些因素中,较常见且较重要的化学因素是氧和臭氧;物理因素是热、光和机械应力。一般橡胶制品的老化均是由它们中的一种或几种因素共同作用的结果,较常见的热氧老化,其次有臭氧老化、疲劳老化和光氧老化。
橡胶及橡胶衬里在老化的过程中会发现以下几方面的变化,同时会伴随一些明显的现象:
1、外观变化
变软、发黏、变硬、变脆、龟裂、发霉、变形、失光及颜色改变、出现斑点、喷霜、粉化泛白等。
2、性能变化(较关键的变化)
性能变化包括物理(力学)性能、化学性能。具体包括:
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、分子量及分布、耐热、耐寒、透气、透水、透光等性能的变化。
物理机械性能里的拉伸强度、伸长率、冲击强度、弯曲强度、剪切强度、疲劳强度、压缩率、弹性、耐磨性都会下降。
电阻性能里的绝缘电阻、介电常数、介电损耗、击穿电压等电性能的变化、电绝缘性能下降。
外观变化、性能变化产生的原因在于其化学结构产生了变化,如分子间产生交联,分子量增大,外观表现为变硬变脆;分子链降解(断裂)、降低,外观表现为变软变黏等。
因此,橡胶老化的过程也就是产品性能下降的过程,其性能变化越明显,产品的使用寿命就会缩短,其使用价值也将逐步丧失。由于橡胶的老化是一种复杂的综合化学反应过程,要完全防止橡胶老化的发生是不可能的,只能通过多种方法延缓其老化的进程。我司橡胶衬里及橡胶类产品通过优化改善产品配方以及加工、储存过程中采取多种物理防护和化学防护的手段,可确保客户在符合设计工况条件下达到或超过设计使用年限;复杂工况及其他外在不确定因素导致橡胶产品老化明显时,建议及时更换橡胶材料,以利于保护管材壳体,延长产品整体使用寿命。