矽橡膠臭氧(yǎng)老化,發生裂變(biàn)的原(yuán)因到底是什麽?
發(fā)表時間:2019-07-08
矽橡膠的老化現象(xiàng):生膠或(huò)矽橡膠製(zhì)品在加工、貯存(cún)或使用過程中,會受到熱(rè)、氧、光等一些因素的影響而逐(zhú)漸(jiàn)發(fā)生物理及化學變化,使其性能下降,並喪失用途,這種現象稱為矽橡膠的老化。矽橡(xiàng)膠老化過程中常常會(huì)伴隨一(yī)些顯著的(de)現象,如在外(wài)觀(guān)上可以發現長期貯存在(zài)天然矽橡(xiàng)膠變軟、發黏(nián)、出現斑點:矽橡膠製品(pǐn)有(yǒu)變(biàn)形、變脆(cuì)、變硬、龜裂、發黴、失光及顏(yán)色改(gǎi)變等。在物理性能上矽橡膠(jiāo)有(yǒu)溶脹流變性(xìng)能等的改變。

在力學性(xìng)能上會發生拉伸強度、斷裂伸(shēn)長率、衝擊強度、彎取強度、壓縮率、彈(dàn)性等指標下降。
早在 1885年人(rén)們就發現(xiàn)受到拉伸的矽橡膠在老化過程中發生龜裂,當時人們曾認為是由於陽(yáng)光的照射所(suǒ)致,但後來發(fā)現未經陽光照射的矽膠產品(pǐn)上,同樣也有龜裂產生。後來經過分析發現,不受陽光的(de)照射的矽(guī)橡膠拉伸所產生的龜裂,是由於大氣中存在的臭氧所致。

臭氧比氧更活潑,因而它對矽橡膠尤其是(shì)不飽和(hé)矽橡膠的侵襲比氧嚴重得多。雖(suī)然臭(chòu)氧主要存在於大氣(qì)層中(zhōng)同溫層之下的臭氧層中(距離地表20公裏),但在地表大氣中也存在稀(xī)薄的臭氧(yǎng)。因為矽橡(xiàng)膠材料對臭氧的(de)敏感特性,即使是稀(xī)薄的臭氧,也會讓所有的矽橡膠製品出現龜裂的情況。
這是(shì)由於臭氧與不飽和矽橡膠會發生反應,與矽(guī)橡膠中的雙(shuāng)鍵產生雙分子反應(yīng),且反應速度(dù)非常快。臭氧對不飽和矽橡膠的老化反應是在矽橡膠暴露的表麵進行的,當表麵的雙鍵被消化掉後,臭氧才與樣(yàng)品(pǐn)內部的不飽和鍵反應(yīng)。

暴露(lù)在臭氧中的拉伸不飽和矽橡(xiàng)膠,首先在(zài)表麵上形成臭氧龜(guī)裂,然後龜裂(liè)增長(zhǎng)變大,最(zuì)後使其斷裂。關於矽橡膠(jiāo)龜裂(liè)的機(jī)理有兩種觀點(diǎn):分子鏈斷裂說(shuō)和表麵層破壞說。在臭氧濃度一定情況下,若分子鏈的運動性高,則當臭氧使表麵分子鏈斷裂後,斷裂的兩端將(jiāng)以較快的速度相互(hù)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。
各種矽橡膠的龜裂時間均隨臭氧濃度的(de)提(tí)高而(ér)顯著縮短,不同的矽(guī)橡膠(jiāo)程度(dù)有差異。同一臭氧濃度下,矽橡膠結構的不同龜裂增長的速度快慢也不(bú)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(liè)的數量多且淺(qiǎn)而小。








