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硅橡胶臭氧老化,发生裂变的原因与事实到底是什么?

文章出处:广东帝博科技光速快三开户 人气:-发表时间:2019-07-08

  硅橡胶的老化现象:生胶或硅橡胶制品在加工、贮存或使用过程中,会受到热、氧、光等一些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,这种现象称为硅橡胶的老化。硅橡胶老化过程中常常会伴随一些显著的现象,如在外观上可以发现长期贮存在天然硅橡胶变软、发黏、出现斑点:硅橡胶制品有变形、变脆、变硬、龟裂、发霉、失光及颜色改变等。在物理性能上硅橡胶有溶胀流变性能等的改变。

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  在力学性能上会发生拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯取强度、压缩率、弹性等指标下降。

 

  早在 1885年人们就发现受到拉伸的硅橡胶在老化过程中发生龟裂,当时人们曾认为是由于阳光的照射所致,但后来发现未经阳光照射的硅胶产品上,同样也有龟裂产生。后来经过分析发现,不受阳光的照射的硅橡胶拉伸所产生的龟裂,是由于大气中存在的臭氧所致。

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  臭氧比氧更活泼,因而它对硅橡胶尤其是不饱和硅橡胶的侵袭比氧严重得多。虽然臭氧主要存在于大气层中同温层之下的臭氧层中(距离地表20公里),但在地表大气中也存在稀薄的臭氧。因为硅橡胶材料对臭氧的敏感特性,即使是稀薄的臭氧,也会让所有的硅橡胶制品出现龟裂的情况。

 

  这是由于臭氧与不饱和硅橡胶会发生反应,与硅橡胶中的双键产生双分子反应,且反应速度非常快。臭氧对不饱和硅橡胶的老化反应是在硅橡胶暴露的表面进行的,当表面的双键被消化掉后,臭氧才与样品内部的不饱和键反应。

 

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  暴露在臭氧中的拉伸不饱和硅橡胶,首先在表面上形成臭氧龟裂,然后龟裂增长变大,最后使其断裂。关于硅橡胶龟裂的机理有两种观点:分子链断裂说和表面层破坏说。在臭氧浓度一定情况下,若分子链的运动性高,则当臭氧使表面分子链断裂后,断裂的两端将以较快的速度相互分离,露出底层新的分子链继续受臭氧攻击,因而加快裂口增长。

 

  各种硅橡胶的龟裂时间均随臭氧浓度的提高而显著缩短,不同的硅橡胶程度有差异。同一臭氧浓度下,硅橡胶结构的不同龟裂增长的速度快慢也不同。伸长的NR在臭氧环境中短时间内产生龟裂,但龟裂增长的速度慢,龟裂的数量多且浅而小。


此文关键词:硅橡胶,硅胶产品,硅胶制品

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