橡胶老化发粘妙招(有关橡胶老化相关知识介绍
尽管各种高分子材料具有独特的优势特性,但它们都不可避免地存在一个共同的缺陷——使用寿命的局限性,其根源在于它们都会经历不同程度的老化。
让我们深入一下橡胶老化的概念。橡胶及其制品在加工、贮存和使用过程中,由于内外部因素的复杂交织,如热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等,其性能会逐渐减退,直至丧失使用价值。这就是人们所称的橡胶老化。
橡胶老化的表现形态多种多样。例如,生胶经过长时间贮存可能会变硬、变脆或发粘;橡胶薄膜制品如雨衣、雨布等,经日晒雨淋后会变色、变脆以至破裂。户外使用的电线、电缆也会因大气影响而变硬、破裂,影响绝缘性。在仓库存储的其他制品可能会出现龟裂,实验室中的胶管也可能变硬或发粘。某些制品还会因水解作用而断裂,或因霉菌侵蚀而损坏。这些都是橡胶老化的生动写照。
老化过程是一种不可逆的化学反应,伴随着外观、结构和性能的变化。在老化过程中,橡胶会发生一系列的变化。
从外观上看,不同种类的橡胶以及使用条件的不同,其变化也会有所不同。例如,天然橡胶可能会因热氧化而变软发粘,而顺丁橡胶则可能因热氧老化而变硬变脆。还可能出现龟裂、发霉、斑点、裂纹、喷霜、粉化泛白等现象。
其次,从性能变化上看,这也是最关键的变化。比如物理化学性能的变化,包括比重、导热系数、玻璃化温度、熔点、折光率等的变化。物理机械性能也会发生变化,如拉伸强度、伸长率、冲击强度等都会下降。电性能也会发生变化,包括绝缘电阻、介电常数、介电损耗等的变化,电绝缘性下降。
那么,为什么橡胶会发生这些变化呢?原因有三:
首先是内因,与橡胶的分子结构有关。化学结构或链节结构的基本单元可能存在弱键或薄弱环节,使得橡胶容易参与反应。比如天然橡胶的单元异戊二烯存在双键和活泼氢原子。硫化胶的交联结构也会影响其耐老化性。
其次是配合组分及杂质的影响。橡胶中常存在一些变价金属,如果超过一定的限量,就会大大加快橡胶的老化。
最后是外因,包括物理因素如热、电、光、机械力等,以及化学因素如氧、臭氧、酸碱盐等。还有生物因素,如微生物、细菌、真菌等,都可能对橡胶造成破坏。
在实际应用中,往往是上述几个因素共同作用的结果。使用条件、地区不同,这些因素的作用也不同,使得橡胶的老化成为一个复杂的过程。
那么,如何防护橡胶老化呢?虽然无法完全防止,但我们可以利用老化规律来延缓其老化过程。常用的防护方法有物理防护法和化学防护法。物理防护法主要是通过避免橡胶与老化因素相互作用来达到保护目的,如在橡胶中加入石蜡、橡塑共混、电镀、涂上涂料等。化学防护法则是通过化学反应来延缓橡胶老化反应的继续进行,如加入化学防老剂。这些方法都能在一定程度上保护橡胶,延长其使用寿命。