橡胶老化特征及防护技术研究进展.pdfVIP

2009年第38卷第3期 合成材料老化与应用 41 橡胶老化特征及防护技术研究进展冰 王思静，熊金平，左 禹 北京化工大学材料科学与工程学院，北京 100029 摘要：热、氧、臭氧、光等因素对橡胶制品的老化起到了加速作用，总结了橡胶老化的特征，以及在 橡胶防老化研究方面取得的进展。 关键词：橡胶；老化特征；防老剂 中图分类号：TQ33 StudyonProtectionTechnologyforRubbers WANGSi-jing，XIONGJin—ping，ZUOYu CollegeofMaterialsScienceandEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China Abstract：Agingtemperatures，oxygen，ozoneandlightplayimportantroleinquickeningrubberagingadvance duringitsusing．A introductionwasgivenaboutmanyresearcheshadingbeencarriedoutoncharactersofrubbers agingundertheseenvironmentalfactorsandsomeeffectivemethodsinimprovingurbberagingresisatnce． KeyW ords：rubber；agingcharacter；antioxidant 橡胶工业的发展，使橡胶广泛应用于建筑、 汽车、电子电气、航空航天等各个领域。而由于材 1 橡胶的老化特征 料本身的老化性，制约其使用寿命，对实际应用带 橡胶及其制品的种类繁多，储存、运输、加工 来不便。所谓橡胶老化…，就是生胶和硫化橡胶 和使用条件的复杂，所表现出来的老化现象也是多 包括橡胶制品 在储存、运输 ，或加工、使用过 种多样的。例如，仓库中储存的生胶和制品，会逐 程中，由于受到内外因素的综合作用和影响，引起 渐发粘、软化或变硬，表面有析出物等现象；车辆 橡胶的组成、结构的破坏，使其逐步失去原有的优 和飞机轮胎，表面产生裂纹，或发生崩损、破裂等 良性能，甚至丧失使用价值。 “老化”是一种不可 现象；胶管、胶带会发生起泡、脱层或破断等现 逆的化学反应，是所有高分子材料的本身属性，其 象；电线、电缆表皮会出现龟裂、脱胶或脆裂现 表象表现在性能的变坏、变劣。 象；密封胶圈橡胶衬垫会逐渐发生透气、透油、透 橡胶老化引起材料外观和性能的变化，如力学 水等现象；胶布、雨衣、胶鞋和生话 日用橡胶制品 性能、电气性能等，对于实际生活中的制品，尤其 会出现发粘、变硬或失光、变色等现象，等等。橡 是鉴于以上特性的制品的正常使用，造成影响。要 胶的老化虽然形形色色，但归纳起来其特征主要表 取橡胶材料的防老化措施，提高其防老化的性能， 现在如下几个方面 ： 是橡胶老化研究的重点。 1．1 外观变化 GaranceLopitaux等 分析了电子束照射对硫 收稿 日期：2008-02-04 基金项 目：2005DKA10400一Z6国家科技基础条件平台建设项 目 42 王思静等 橡胶老化特征及防护技术研究进展 化腈丁二烯橡胶材料的影响，表明高能的辐射会导 伸长率下降。 致材料的交联反应，使材料失去弹性而变硬。 KennethT．Gill等 对用于电缆外部的材料， 雷卫华等 用高倍率 1000X SEM 扫描 即商用氯丁二烯橡胶进行了高温老化实验，表明随 电镜 对高温热空气老化后的硅橡胶和三元乙丙 老化时间的延长其断裂伸长率逐渐降低。 橡胶并用胶的显微形态进行了表征，表明老化后的 1．3 理化性质变化 橡胶表面粗糙化、凹凸不平、出现了不同程度的空 SiriratJitkamka等-1研究了热老化对轮胎橡胶 隙化。汽车轮胎在运行 中的臭氧老化龟裂 ，也 混合物性能和热解产物的影响，表明不同老化阶 是普遍的老化现象。 段，轮胎中基团的变化不同，随老化时间不同，交 M6rciaM．Rippel等 研究了产 自巴西的天然 联密度会发生变化。 橡胶干燥老化下 的形态变化。用 TEM 透射 电 s．E．Gwaily-】研究了作为辐射防护材料的含 镜 、AFM 原子力显微镜 对空气中置放一定时 硼碳化合物的天然橡胶热老化。表明B4C的加入 间老化后的橡胶进行观测，表明，老化后的橡胶 ， 和老化时间的延长，材料的渗透率和平均扩散常数 在内部微粒周围会有钙盐晶粒的形成。 会减小，交联密度会随老化时间而降低。 1．2 力学性能变化 苏正涛等¨研究了FS6265 氟硅橡胶硫化 R．P．Brown等 l