在做檢測時,有不少關(guān)于“橡膠老化原因及處理方法”的問題,這里百檢網(wǎng)給大家簡單解答一下這個問題。

橡膠老化主要由熱、氧、臭氧、光、機(jī)械應(yīng)力、化學(xué)介質(zhì)和生物因素引起，導(dǎo)致性能下降和外觀變化。處理方法包括選用耐老化橡膠材料，添加抗氧化劑和防老劑，優(yōu)化配方和工藝，改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，進(jìn)行表面處理，控制使用和儲存環(huán)境，以及定期檢查和維護(hù)。

一、橡膠老化的原因

橡膠作為一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活的高分子材料，以其優(yōu)異的彈性、耐磨性和良好的絕緣性而備受青睞。然而，橡膠在長期使用過程中不可避免地會遇到老化問題，這不僅影響其性能，還可能帶來安全隱患。橡膠老化是指橡膠材料在環(huán)境因素作用下，逐漸失去原有性能的過程。

1、熱老化：橡膠在高溫環(huán)境下，分子鏈會發(fā)生斷裂或過度交聯(lián)，導(dǎo)致材料硬化、變脆，甚至出現(xiàn)裂紋。熱老化是一個加速橡膠性能下降的過程，尤其在高溫和氧氣存在的條件下更為顯著。因此，橡膠制品在使用和儲存過程中，應(yīng)避免長時間暴露在高溫環(huán)境中。

2、光老化：紫外線是導(dǎo)致橡膠光老化的主要因素。紫外線能夠穿透橡膠表面，引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)，破壞橡膠分子鏈結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致性能下降。光老化不僅影響橡膠的外觀，降低其抗拉強(qiáng)度和伸長率，還可能引起材料的變色和粉化。

3、機(jī)械應(yīng)力：橡膠在受到持續(xù)或周期性的機(jī)械應(yīng)力作用下，分子鏈會發(fā)生重新排列，導(dǎo)致材料疲勞。長期的機(jī)械應(yīng)力作用會使橡膠內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，這些微裂紋逐漸擴(kuò)展，最終導(dǎo)致材料的斷裂。

4、化學(xué)介質(zhì)：橡膠在接觸某些化學(xué)物質(zhì)，如酸、堿、溶劑等時，會發(fā)生化學(xué)腐蝕或溶脹，影響其物理性能。化學(xué)介質(zhì)的侵蝕作用會破壞橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，降低其耐油性、耐化學(xué)性和耐溫性。

5、微生物侵蝕：在適宜的溫度和濕度條件下，微生物可能在橡膠表面生長繁殖，導(dǎo)致橡膠表面腐蝕、軟化或變色。微生物侵蝕不僅影響橡膠的外觀和性能，還可能縮短其使用壽命。

橡膠老化是一個復(fù)雜的物理和化學(xué)過程，受到多種因素的影響。為了延緩橡膠老化，提高其使用壽命和可靠性，需要從材料選擇、配方設(shè)計、生產(chǎn)工藝和使用維護(hù)等方面進(jìn)行綜合考慮。例如，通過添加抗氧化劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑等助劑，可以提高橡膠的耐老化性能；優(yōu)化橡膠制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少應(yīng)力集中，降低疲勞破壞的風(fēng)險；在使用過程中，合理控制環(huán)境條件，避免橡膠長時間暴露在惡劣環(huán)境中。

二、橡膠老化的表現(xiàn)

1、外觀變化：橡膠老化時，外觀上可能出現(xiàn)變軟、發(fā)黏、斑點(diǎn)、龜裂、發(fā)霉、失光和顏色改變等現(xiàn)象。這些變化是橡膠分子鏈在環(huán)境因素作用下發(fā)生化學(xué)變化的直接體現(xiàn)，如熱、光、氧、臭氧等的影響 。

2、物理性能變化：老化的橡膠在物理性能上會發(fā)生溶脹、流變性能等改變。這些變化反映了橡膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致其物理性質(zhì)下降，如溶脹可能是由于橡膠吸收了環(huán)境中的水分或化學(xué)介質(zhì) 。

3、力學(xué)性能下降：力學(xué)性能上，橡膠的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮率和彈性等指標(biāo)可能下降。這種下降意味著橡膠的承載能力和耐久性降低，影響其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性 。

4、化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞：橡膠老化過程中，其化學(xué)結(jié)構(gòu)受到破壞，如分子鏈斷裂或過度交聯(lián)，導(dǎo)致性能變壞。這種化學(xué)變化可能由氧、臭氧、化學(xué)介質(zhì)等外部因素引起，破壞了橡膠原有的化學(xué)穩(wěn)定性 。

5、生物因素影響：在適宜的環(huán)境條件下，微生物可能在橡膠表面生長繁殖，引起橡膠表面腐蝕、軟化或變色，這是生物因素對橡膠老化的影響 。

橡膠老化是一個由多種因素引起的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)過程，這些因素包括物理因素（如熱、光、電、應(yīng)力）、化學(xué)因素（如氧、臭氧、酸、堿、鹽及金屬離子）和生物因素（如微生物、昆蟲）。

三、預(yù)防橡膠老化的方法

預(yù)防橡膠老化的方法涉及多個層面，從材料選擇到產(chǎn)品的設(shè)計、加工，再到最終的使用和維護(hù)，以下是一些常見的預(yù)防措施：

1、選擇合適的橡膠材料：根據(jù)橡膠制品的使用環(huán)境和要求，選擇具有良好耐老化性能的橡膠材料，如天然橡膠、丁苯橡膠、硅橡膠等。

2、添加防老劑：在橡膠配方中添加化學(xué)防老劑，如抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑等，以提高橡膠的耐熱、耐光和抗氧化能力。

3、優(yōu)化橡膠配方：通過調(diào)整硫化體系，使用適當(dāng)?shù)牧蚧瘎┖痛龠M(jìn)劑，以及填充劑和增塑劑的合理搭配，來提高橡膠的耐老化性能。

4、改進(jìn)加工工藝：采用合適的加工工藝，如控制硫化溫度和時間，避免過度硫化，減少橡膠分子鏈的損傷。

5、設(shè)計合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：在產(chǎn)品設(shè)計時，應(yīng)考慮減少應(yīng)力集中和避免過度拉伸，以降低因機(jī)械應(yīng)力引起的老化。