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橡膠及其製品在加工、貯存和使用過程中,由於內外因素的綜合作用,橡膠的理化效能和力學效能逐漸惡化,最終失去使用價值,這種變化稱為橡膠老化。 表現為開裂、發粘、硬化、軟化、粉化、變色、發霉等。
a)氧氣:氧氣與橡膠中的橡膠分子發生自由基鏈反應,分子鏈斷裂或過度交聯,引起橡膠效能的變化。氧化是橡膠老化的重要原因之一。
b)臭氧:臭氧的化學活性和破壞力比氧氣大得多,它也會破壞分子鏈,但臭氧對橡膠的影響會隨著橡膠是否變形而變化。 當用作變形橡膠(主要是不飽和橡膠)時,裂紋出現在應力作用方向,稱為“臭氧開裂”; 當應用於變形橡膠時,僅在表面形成氧化膜而不會開裂。
c) 熱:溫度公升高會導致橡膠熱裂紋或熱交聯。但熱量的基本作用是活化。 提高氧擴散速率,啟用氧化反應,從而加快橡膠氧化反應速率,是熱氧化老化常見的老化現象。
d) 光:光波越短,能量越大。對橡膠最具破壞性的是高能量的紫外線。
除了紫外線可直接引起橡膠分子鏈斷裂和交聯外,橡膠由於吸收光能而產生自由基,引發並加速氧化鏈反應過程。 外光起到加熱的作用。 光作用的另乙個特點(與熱不同)是它主要生長在橡膠表面。
對於含膠量高的試樣,兩側都會出現網狀裂紋,即所謂的“光外裂紋”。
e)機械應力:在機械應力的反覆作用下,橡膠分子鏈會斷裂,形成游離泉,從而引發氧化鏈反應,形成機械化學過程。分子鏈的機械斷裂和機械啟用的氧化過程。
哪乙個可以占上風取決於它所處的條件。 此外,在應力作用下容易引起臭氧開裂。
f)水分:水分的作用有兩個方面:橡膠在潮濕的空氣中下雨或浸泡在水中時容易被破壞,這是由於橡膠中的水溶性物質和親水性基團被水提取溶解、水解或吸收所致。
特別是,浸水和大氣暴露的交替效應會加速橡膠的破壞。 但是,在某些情況下,水分不會破壞橡膠,甚至具有延緩老化的效果。
g)油:在使用過程中,如果長時間與油介質接觸,油會滲入橡膠中,使其膨脹,導致橡膠的強度和其他機械效能降低。油會使橡膠膨脹,因為油滲透到橡膠中後,分子相互擴散,從而改變了硫化橡膠的網狀結構。
h)其他:化學介質、可變金屬離子、高能輻射、電和橡膠上的生物也是橡膠的作用因子。
寧波有一家七鑫檢測公司,在這方面非常專業。
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可以去西北橡膠研究所進行檢測。 測試一兩個很便宜...... 專家們理解,你要求它,他們會告訴你,該怎麼做!
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1.耐臭氧,2熱老化。 3.高低溫老化,4紫外光老化,5耐候性。
測試標準,見:GB T7762、GB T3512等。
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您可以檢視橡膠材料老化測試方法和條件的標準
GB T 11206-2009 橡膠老化試驗 表面開裂法。
GB T 13939-2014 硫化膠 熱氧化老化試驗方法 管狀儀器法。
GB T 14522-2008 機械工業產品用塑料、塗料和橡膠材料人工氣候老化的試驗方法 螢光紫外燈。
GB T 14831-2003 橡膠和乳製品蒸汽老化的試驗方法。
GB T 15255-2015 硫化橡膠 人工氣候老化試驗方法 碳弧燈.
GB T 15905-1995 硫化橡膠濕熱老化試驗方法。
GB T 16585-1996 硫化橡膠人工氣候老化試驗方法(螢光紫外燈)。
GB T 17782-1999 硫化橡膠壓力空氣熱老化試驗方法。
GB T 24135-2009 橡膠或塑料塗層織物 加速老化試驗。
GB T 3512-2014 硫化橡膠或熱塑性橡膠 熱風加速老化和耐熱性試驗。
GB T 35858-2018 硫化橡膠 鹽霧老化試驗方法。
GB T 9871-2008 硫化膠或熱塑性橡膠老化效能的測定 拉伸應力鬆弛試驗。
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橡膠製品容易老化,因為大氣中含有臭氧,因為臭氧比中心企業更活躍,所以對橡膠,特別是不飽和橡膠的侵蝕性比氧氣大得多。
據了解,不飽和橡膠容易被臭氧氧化,臭氧化後的外觀特徵與熱氧化老化不同,臭氧化是在橡膠製品表面進行的,這是乙個從表面到內部的過程,當橡膠與臭氧反應時,會產生一層銀白色的硬膜(約10nm厚), 並且這種薄膜可以防止臭氧在靜態條件下與橡膠深度接觸。為了更好地保護橡膠製品不與臭氧發生反應,有必要了解它們的一些反應機理。
首先,讓我們了解橡膠臭氧化的反應機理。
當臭氧與橡膠製品接觸時,臭氧首先發生活性雙鍵的加成反應,形成分子臭氧,臭氧分子非常不穩定,迅速分解成羰基和兩性離子。 在大多數情況下,兩性離子與羰基復合形成氧化異索酮,兩性離子也可以聚合形成二過氧化物或高過氧化物,當存在甲醇等活性溶劑時,兩性離子會與之反應生成甲氧基過氧化氫。
臭氧和不飽和橡膠的反應活化能很低,反應非常容易進行,反應直到橡膠的雙鍵被消耗殆盡,這時橡膠表面就會產生一層銀白色的無彈性膜,只要沒有外力使膜破裂, 橡膠將不再繼續臭氧化。如果臭氧化橡膠被拉伸或動態變形,產生的臭氧化膜會破裂,露出新的橡膠表面,與臭氧發生反應,導致裂紋繼續擴大。
飽和橡膠不含雙鍵,因此能與臭氧反應,但反應緩慢,不易開裂。
許多人對不飽和橡膠中臭氧化裂紋的產生和擴充套件進行了研究。 這些研究人員根據自己的實驗資料,提出了裂紋形成和擴充套件的機理。 例如,有人認為,開裂是由於斷裂的分子鏈傾向於彼此分離,而不是由於臭氧在壓力下分解而重新組合的趨勢。
裂紋的擴充套件與臭氧的濃度和橡膠分子鏈的運動有關,當臭氧濃度恆定時,分子鏈的運動越大,裂紋的擴充套件越快。 也有人認為,臭氧裂紋的形成和發展與橡膠臭氧化形成的臭氧薄層的物理性質和原膠表層的物理性質有關。 例如,Murray認為橡膠的臭氧化過程是乙個物理和化學過程同時發生的過程。
當橡膠與臭氧接觸時,表面的雙鍵與臭氧迅速反應,大部分形成臭氧,使原本柔軟的橡膠鏈迅速轉變為含有許多臭氧環的剛性鏈。 當對橡膠施加應力時,應力拉伸橡膠鏈,使更多的雙鍵與臭氧接觸,使橡膠鏈含有更多的臭氧環,變得更加脆,脆化表面在應力或動態應力下容易開裂。
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橡膠臭氧老化試驗是橡膠老化試驗的一部分,是橡膠環境可靠性的乙個組成部分。 東標檢測分析技術服務中心(出具CNAS、CMA認證報告)提供橡膠臭氧老化測試,可符合標準:GB、ASTM、ISO、EN、DIN等。
東標橡塑檢測中心(出具CNAS和CMA認證報告)提供以下產品檢測:
橡膠:輪胎、膠鞋材料、橡膠電纜、工程橡膠。
軟管(軟管、橡膠軟管、高壓鋼絲編織軟管、編織軟管、鋼絲編織軟管、高壓軟管、螺旋軟管)
膠帶(三角帶、輸送帶、包裝系列、輸送帶、三角帶、同步帶、PVC膠帶、聚四氟乙烯膠帶、海綿膠帶、瀝青膠帶)。
橡膠密封件(橡膠密封件、密封膠帶、密封條、密封劑、管道密封件)。
生膠(天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、聚氨酯橡膠、聚硫橡膠、氟橡膠等)。
塑料: 通用塑料:
聚丙烯、PVC、ABS、聚苯乙烯、HDPE低壓材料、LDPE高壓材料、LLDPE線性。
工程塑料:PET、PMMA、PA、PC、PPS、PBT、PPO
塑料製品:各種塑料管材、塑料板材、塑料棒材、塑料網、塑料電線、塑料容器、塑料片材、塑料薄膜、泡沫塑料型材、日用塑料製品、工藝塑料製品、汽車配件、電單車配件、光學儀器等塑料製品。
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橡膠耐臭氧老化試驗機用於測試橡膠及其製品的耐臭氧老化效能,適用於非金屬材料和橡膠製品的老化裂紋試驗。
理由:硫化橡膠、熱塑性橡膠、電纜絕緣護套等產品在密閉無光的空氣恆溫試驗箱中,在靜拉或連續動態拉伸變形下,或在間歇動態拉伸和靜態拉伸的交替變形下,以測試試樣表面的開裂程度或其他效能變化,以評價臭氧橡膠的耐老化性。
標準要求:gb/t 7762-2003;gb/t 13642-1992;gb/t ;gb/t
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生膠或橡膠製品在加工、貯存或使用過程中會受到熱、氧鋒、光等乾燥因素的影響,逐漸發生理化變化,使其銀萎效能下降,失去使用,稱為橡膠老化。
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橡膠的老化現象是由於其長期暴露於熱、氧、光、機械力、輻射、化學介質、空氣中的臭氧等外界因素,使其大分子鏈發生化學變化,破壞橡膠原有的化學結構,導致橡膠效能變差。 導致橡膠老化的外部因素主要有物理因素、化學因素和生物因素。 物理因素包括熱、光、電、應力等; 化學因素包括氧、臭氧、酸、鹼、鹽和金屬離子。 生物因素包括微生物(黴菌、細菌)、昆蟲(白蟻等)。
在橡膠老化過程中,這些外界因素往往不是單獨作用的,而是相互影響,加速橡膠老化過程。 例如,輪胎的胎側在使用過程中會受到熱、光、交變應力和應變、氧氣、臭氧等各種因素的影響。
不同的產品在不同的使用條件下,各種因素的作用程度不同,其老化條件也不同。 即使使用相同的產品,老化情況也會因使用季節和地區而異。 因此,橡膠的老化是由多種因素引起的綜合化學反應。
在這些因素中,最常見和最重要的化學因素是氧氣和臭氧; 物理因素是熱、光和機械應力。 一般橡膠製品的老化是其中一種或幾種共同作用的結果,最常見的是熱氧老化,其次是臭氧老化、疲勞老化和光氧老化。
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在橡膠老化過程中,經常會出現一些明顯的現象,如天然橡膠長期存放後出現軟、粘、斑點等現象; 橡膠製品變形、變脆、硬化、開裂、發霉、變暗和變色。 在物理效能方面,橡膠在膨脹和流變性能方面都有變化。 在力學效能方面,抗拉強度、斷裂伸長率、衝擊強度、彎曲強度、壓縮性、彈性等指標都會下降。
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橡膠的老化主要是氧化引起的橡膠分子鏈斷鍵或交聯,按氧化的加速因素分為熱老化、臭氧老化、疲勞老化、光老化、金屬老化等。
熱老化是溫度加速的氧化過程,熱老化後,試樣變軟粘,或硬脆,但一般不出現裂紋。
臭氧老化是一種強氧化加速氧化,臭氧老化一般是樣品在拉伸狀態(或過程)下可以比較明顯,即樣品的拉伸狀態經過臭氧老化,產生垂直於拉伸方向的裂紋擴大。
疲勞老化是橡膠分子鏈在疲勞運動中直接作用於外力被破壞,加速氧化過程,其老化現象類似於臭氧老化,即產生垂直於疲勞的裂紋。 (這種老化試驗有時是在臭氧環境中進行的,又稱動態臭氧老化試驗,不同於上述普通的臭氧老化試驗稱為靜態臭氧老化試驗。 這可能是衰老的相同原因。
光老化是一種光加速氧化過程,會產生非定向裂紋(與臭氧不同的垂直方向裂紋)。
金屬老化是指金屬在氧化過程中的催化作用,一般發生在與金屬接觸的地方,而且現象也是軟的、粘稠的。
以上是不同老化現象的區別,但實際上橡膠製品的老化多是幾種不同老化因素的共同作用,當不同的現象疊加在一起時,很難分別區分,具體問題需要分析。
導致橡膠老化的因素有:
a)氧和氧與自由基鏈中的橡膠分子發生反應,分子鏈斷裂或過度交聯,引起橡膠效能的變化。氧化是橡膠老化的重要原因之一。 >>>More
總結。 1、奧林匹克森林公園是北京最大的城市公園,也是亞洲最好的城市公園之一,綠化面積大,這裡的空氣和環境都成為北京的“淨化器”。 有10公里的塑膠跑道和步行道,以及磚砌的道路,可以滿足不同健身人群的需求。 >>>More