煙臺(tái)橡膠塑料制品的臭氧老化以及養(yǎng)護(hù)

　　不飽和橡膠易發(fā)生臭氧化及其臭氧化后的外觀特征，與熱氧老化不同，一是橡膠制品的臭氧化只在臭氧所接觸的表面層進(jìn)行，整個(gè)臭氧化過程是由表及里的過程；二是橡膠與臭氧反應(yīng)生成一層銀白色硬膜（約lOnm厚），在靜態(tài)條件下此膜能阻止臭氧與橡膠深層接觸，但在動(dòng)態(tài)應(yīng)變條件下或在靜態(tài)拉伸狀態(tài)下當(dāng)橡膠的伸長(zhǎng)或拉伸應(yīng)力超過它的臨界伸長(zhǎng)或臨界應(yīng)力時(shí)，這層膜會(huì)產(chǎn)生龜裂，使臭氧得以與新的橡膠表面接觸，繼續(xù)發(fā)生臭氧化反應(yīng)并使裂紋增長(zhǎng)，另外裂紋出現(xiàn)后由于基部有應(yīng)力集中，所以更容易加深裂紋進(jìn)而形成裂口。裂紋的方向垂直于應(yīng)力方向，一般在小應(yīng)變下（如5%)只有少量裂紋出現(xiàn)，裂紋方向清晰可辨，當(dāng)橡膠多方向受力時(shí)則很難辨出裂紋方向。

　　臭氧與不飽和橡膠的反應(yīng)活化能很低，反應(yīng)易進(jìn)行，反應(yīng)直到橡膠的雙鍵消耗完畢為止，此時(shí)在橡膠的表面生成一層銀白色的失去彈性的薄膜，只要沒有外力使薄膜龜裂，橡膠將不再繼續(xù)臭氧化。如若對(duì)已經(jīng)臭氧化的橡膠拉伸或使其產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變形，生成的臭氧化薄膜將出現(xiàn)龜裂，露出新的橡膠表面又會(huì)與臭氧發(fā)生反應(yīng)，這使得裂紋繼續(xù)增長(zhǎng)。

　　飽和橡膠因不含雙鍵，雖然也能與臭氧發(fā)生反應(yīng)但反應(yīng)進(jìn)行得很慢，不易產(chǎn)生龜裂。曾有多人對(duì)不飽和橡膠臭氧化龜裂的產(chǎn)生和增長(zhǎng)做過研究。這些研究者根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別提出了龜裂產(chǎn)生及增長(zhǎng)的機(jī)理。例如有人認(rèn)為龜裂的產(chǎn)生，是由于在應(yīng)力作用下因臭氧化物分解產(chǎn)生的斷裂分子鏈，相互分離的傾向大于重新結(jié)合傾向的結(jié)果。而龜裂的增長(zhǎng)則與臭氧的濃度和橡膠分子鏈的運(yùn)動(dòng)性有關(guān)，當(dāng)臭氧濃度一定時(shí)，分子鏈運(yùn)動(dòng)性越大，裂紋增長(zhǎng)就越快。也有人認(rèn)為臭氧龜裂的產(chǎn)生和增長(zhǎng)與橡膠臭氧化形成的臭氧化物薄層的物性以及與原橡膠表面層的物性不同有關(guān)。例如，專家認(rèn)為橡膠的臭氧化過程是物理過程和化學(xué)過程共同發(fā)生的過程。當(dāng)橡膠與臭氧接觸時(shí)，表面的雙鍵迅速與臭氧反應(yīng)，大部分生成臭氧化物，使原本柔順的橡膠鏈迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楹性S多臭氧化物環(huán)的僵硬鏈。當(dāng)有應(yīng)力施加于橡膠上時(shí)，應(yīng)力將橡膠鏈拉伸展開，使更多的雙鍵與臭氧接觸，使橡膠鏈含有更多的臭氧化物環(huán)，變得更脆。脆化的表面在應(yīng)力或動(dòng)態(tài)應(yīng)力作用下就很容易發(fā)生龜裂。

　　曾有多人對(duì)不飽和橡膠臭氧化龜裂的產(chǎn)生和增長(zhǎng)做過研究。這些研究者根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別提出了龜裂產(chǎn)生及增長(zhǎng)的機(jī)理。例如有人認(rèn)為龜裂的產(chǎn)生，是由于在應(yīng)力作用下因臭氧化物分解產(chǎn)生的斷裂分子鏈，相互分離的傾向大于重新結(jié)合傾向的結(jié)果。而龜裂的增長(zhǎng)則與臭氧的濃度和橡膠分子鏈的運(yùn)動(dòng)性有關(guān)，當(dāng)臭氧濃度一定時(shí)，分子鏈運(yùn)動(dòng)性越大，裂紋增長(zhǎng)就越快。也有人認(rèn)為臭氧龜裂的產(chǎn)生和增長(zhǎng)與橡膠臭氧化形成的臭氧化物薄層的物性以及與原橡膠表面層的物性不同有關(guān)。

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