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1、橡胶的老化与防护橡胶的老化与防护橡胶老化的介绍橡胶老化的介绍橡胶老化的概念橡胶老化的概念橡胶在加工、贮存和使用的过程中，受内、外因素的综合 作用使性能逐渐下降，以至于最后丧失使用价值，这种现 象称为橡胶的老化。橡胶老化会造成哪些不利影响橡胶老化会造成哪些不利影响斑点斑点 粉化泛白粉化泛白发霉发霉龟裂龟裂变硬变脆变硬变脆变软发粘变软发粘导热系数导热系数流变性流变性折光率折光率溶解性溶解性熔点熔点分子量分子量溶胀性溶胀性分子间产生交联，分子量增大；外观表现变硬变脆。 分子链降解（断裂），分子量降低，外观表现变软 变粘。 分子结构上发生其他变化：主链或侧链的改性，侧 基脱落弱键断裂（发生在特种橡胶中
2、）。分子间产生交联，分子量增大；外观表现变硬变脆。 分子链降解（断裂），分子量降低，外观表现变软 变粘。 分子结构上发生其他变化：主链或侧链的改性，侧 基脱落弱键断裂（发生在特种橡胶中）。橡胶老化的介绍橡胶老化的介绍内因化学结构（或链节结构）：橡胶的基本结构如天然橡胶的单元异戊二 烯，存在双键及活泼氢原子，所以易参与反应。分子链结构：橡胶大分子链的弱键，薄弱环节越多越易老化。 不饱和碳链橡胶容易发生老化，饱和碳链橡胶的氧化反应能力与其化化学结构（或链节结构）：橡胶的基本结构如天然橡胶的单元异戊二 烯，存在双键及活泼氢原子，所以易参与反应。分子链结构：橡胶大分子链的弱键，薄弱环节越多越易老化。
3、不饱和碳链橡胶容易发生老化，饱和碳链橡胶的氧化反应能力与其化 学结构有关，如支化的大分子比线型的大分子更容易氧化。就氧化稳 定性来说，各种取代基团按下列顺序排列：学结构有关，如支化的大分子比线型的大分子更容易氧化。就氧化稳 定性来说，各种取代基团按下列顺序排列： CHSEVEV 轮胎是在动态条件轮胎是在动态条件 下使用，所以基本上 使用下使用，所以基本上 使用CV橡胶的疲劳老化橡胶的疲劳老化疲劳老化的防护疲劳老化的防护 最有效的方法是加入化学防老剂加入化学防老剂，防护效果最好的是对苯二胺类对苯二胺类，原因 还不清楚。英国学者认为：该类防老剂是通过终止，切断自由基链，同 时防老剂不断再生。 防护
4、疲劳老化防老剂的主要作用是提高橡胶疲劳过程结构变化的稳定性， 特别是在高温条件下，防老剂有力地阻碍了机械活化氧化反应的进行。 另外应从橡胶填料的活性活性，橡胶的结晶结晶性，制品使用条件来考虑防护疲 劳老化。橡胶的疲劳老化橡胶的疲劳老化橡胶的臭氧老化及防护橡胶的臭氧老化及防护臭氧老化先是在表面层，特别容易在应力集中处或配合粒子与橡胶的 界面处产生，通常先生成薄膜，然后薄膜龟裂，特别是在动态条件下 使用时，薄膜更易不断破裂而露出新鲜表面，使得臭氧老化不断向纵 深发展，直到完全破坏。不饱和橡胶最不耐臭氧， 因为臭氧最易与主链上的 双键迅速反应，一般认为 是亲电子加成反应。同时， 由于对橡胶分子的扩散
5、是 反应中的最重要阶段，所 以反应也取决于外部和内不饱和橡胶最不耐臭氧， 因为臭氧最易与主链上的 双键迅速反应，一般认为 是亲电子加成反应。同时， 由于对橡胶分子的扩散是 反应中的最重要阶段，所 以反应也取决于外部和内 在的物理因素。在的物理因素。臭氧老化的特征臭氧老化的特征橡胶的臭氧老化是一个表面反应。 橡胶发生臭氧龟裂需要一定的应力或 应变，未受拉伸的橡胶臭氧老化后表面 形成类似喷霜状的灰白色的硬脆膜。在 应力或应变作用下，薄膜发生臭氧龟裂。 臭氧龟裂的裂纹方向垂直于受力方向。橡胶臭氧老化的过程橡胶臭氧老化的过程Criegee机理机理橡胶分子双键橡胶臭氧化物羰基化合物两性离子 异臭氧化物O
6、3+分解分解加成反应分解无外力无外力橡胶的臭氧老化及防护橡胶的臭氧老化及防护静态 条件静态 条件O3与橡胶反应与橡胶反应在表面上形成在表面上形成银白色臭氧化薄膜银白色臭氧化薄膜动态 条件动态 条件破坏了橡胶表面的臭氧化 薄膜、加速了破坏了橡胶表面的臭氧化 薄膜、加速了O3向内层扩散向内层扩散出现裂纹出现裂纹O3连续与橡胶表面连续与橡胶表面接触，加深裂纹接触，加深裂纹臭氧龟裂臭氧龟裂橡胶的臭氧老化的防护橡胶的臭氧老化的防护影响臭氧老化的因素影响臭氧老化的因素橡胶种类的影响：橡胶种类的影响： 双键含量：双键的含量越高， 耐臭氧老化性越差； 双键碳原子上取代基的特性： 吸电子取代基降低了双键的反应活
7、 性，降低了臭氧反应能力；供电子 取代基增加了电子云密度，提高了 双键的反应活性，提高了臭氧反应 能力。如：CR、BR、NR三种胶的 耐臭氧老化性为CRBRNR。臭氧浓度的影响：臭氧浓度的影响： 臭氧的浓度越高，耐臭氧老化性越差； 同一臭氧浓度下，橡胶结构不同，臭氧老 化特性不同。如NR短时间产生龟裂，但龟裂 增长速度慢；SBR、BR、NBR产生龟裂所需 时间长，但龟裂增长速度快。应力应变的影响：应力应变的影响： 臭氧进攻橡胶的表面，在表面老化，表面 形成臭氧化膜，臭氧化膜比较硬、脆，可以 阻止臭氧向内部渗透，但在动态条件下，老 化膜易破裂，臭氧不断地与橡胶反应，最终 使橡胶断裂。 低伸长产生
8、的裂纹数量少，龟裂增长速率 快，裂纹深；高伸长产生的裂纹数量多，龟 裂增长速率慢，裂纹浅。温度的影响温度的影响 温度升高，臭氧老化速度加快。臭氧老化的防护臭氧老化的防护物理防护法化学防护法覆盖或涂刷橡胶表面覆盖或涂刷橡胶表面橡塑共混橡塑共混在橡胶中加入蜡在橡胶中加入蜡在橡胶中加入化学抗臭氧剂。在动静态下 都可使用化学防老剂。抗臭氧剂用量一般 为1.53.0份，几乎都是含氮化合物。常用 的是对苯二胺类。上海麒祥化工（上海麒祥化工（CHEESHINE CHEMICALS），是中国最重要的轮胎橡 胶用化工材料供应和服务商之一。），是中国最重要的轮胎橡 胶用化工材料供应和服务商之一。麒祥创立于麒祥创立
9、于2005年年5月， 是一家致力于为橡胶行 业提供优质产品和服务 的高科技创新型企业。 专注于高端橡胶化学品 的研发、生产和销售， 拥有博士、硕士组成的 研发团队及占地月， 是一家致力于为橡胶行 业提供优质产品和服务 的高科技创新型企业。 专注于高端橡胶化学品 的研发、生产和销售， 拥有博士、硕士组成的 研发团队及占地55亩 的生产基地，并与南京 大学、南京工业大学、亩 的生产基地，并与南京 大学、南京工业大学、 青岛科技大学等多所高 校保持长久的交流与合 作。青岛科技大学等多所高 校保持长久的交流与合 作。麒祥拥有五大类核心产品，分别是麒祥拥有五大类核心产品，分别是高性能硅 烷、特种补强剂、
10、多功能化学品、功能性树高性能硅 烷、特种补强剂、多功能化学品、功能性树 脂、环保型橡胶油和防护蜡。脂、环保型橡胶油和防护蜡。2007年，麒祥 通过了年，麒祥 通过了ISO 9001质量管理体系认证，实现了 企业管理和品质控制的全面提升。质量管理体系认证，实现了 企业管理和品质控制的全面提升。迄今为止，麒祥客 户遍及全国，并向 国际化合作方向迈 进。麒祥始终坚持 可持续发展战略， 注重社会责任、环 境保护和员工健康，迄今为止，麒祥客 户遍及全国，并向 国际化合作方向迈 进。麒祥始终坚持 可持续发展战略， 注重社会责任、环 境保护和员工健康， 以环保、节能、高 效的产品开创合作 共赢的新局面。以环保、节能、高 效的产品开创合作 共赢的新局面。
