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硅橡膠臭氧老化,發生裂變的原因與事實到底是什么?

文章出處:廣東帝博科技有限公司 人氣:-發表時間:2019-07-08

  硅橡膠的老化現象:生膠或硅橡膠制品在加工、貯存或使用過程中,會受到熱、氧、光等一些因素的影響而逐漸發生物理及化學變化,使其性能下降,并喪失用途,這種現象稱為硅橡膠的老化。硅橡膠老化過程中常常會伴隨一些顯著的現象,如在外觀上可以發現長期貯存在天然硅橡膠變軟、發黏、出現斑點:硅橡膠制品有變形、變脆、變硬、龜裂、發霉、失光及顏色改變等。在物理性能上硅橡膠有溶脹流變性能等的改變。

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  在力學性能上會發生拉伸強度、斷裂伸長率、沖擊強度、彎取強度、壓縮率、彈性等指標下降。

 

  早在 1885年人們就發現受到拉伸的硅橡膠在老化過程中發生龜裂,當時人們曾認為是由于陽光的照射所致,但后來發現未經陽光照射的硅膠產品上,同樣也有龜裂產生。后來經過分析發現,不受陽光的照射的硅橡膠拉伸所產生的龜裂,是由于大氣中存在的臭氧所致。

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  臭氧比氧更活潑,因而它對硅橡膠尤其是不飽和硅橡膠的侵襲比氧嚴重得多。雖然臭氧主要存在于大氣層中同溫層之下的臭氧層中(距離地表20公里),但在地表大氣中也存在稀薄的臭氧。因為硅橡膠材料對臭氧的敏感特性,即使是稀薄的臭氧,也會讓所有的硅橡膠制品出現龜裂的情況。

 

  這是由于臭氧與不飽和硅橡膠會發生反應,與硅橡膠中的雙鍵產生雙分子反應,且反應速度非常快。臭氧對不飽和硅橡膠的老化反應是在硅橡膠暴露的表面進行的,當表面的雙鍵被消化掉后,臭氧才與樣品內部的不飽和鍵反應。

 

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  暴露在臭氧中的拉伸不飽和硅橡膠,首先在表面上形成臭氧龜裂,然后龜裂增長變大,最后使其斷裂。關于硅橡膠龜裂的機理有兩種觀點:分子鏈斷裂說和表面層破壞說。在臭氧濃度一定情況下,若分子鏈的運動性高,則當臭氧使表面分子鏈斷裂后,斷裂的兩端將以較快的速度相互分離,露出底層新的分子鏈繼續受臭氧攻擊,因而加快裂口增長。

 

  各種硅橡膠的龜裂時間均隨臭氧濃度的提高而顯著縮短,不同的硅橡膠程度有差異。同一臭氧濃度下,硅橡膠結構的不同龜裂增長的速度快慢也不同。伸長的NR在臭氧環境中短時間內產生龜裂,但龜裂增長的速度慢,龜裂的數量多且淺而小。


此文關鍵詞:硅橡膠,硅膠產品,硅膠制品

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