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泰州科德橡胶机械-密炼机:橡胶的臭氧老化

发布时间:2018-08-05 21:14:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

泰州科德橡胶机械-密炼机2018年8月5日讯  臭氧老化就是针对橡胶对臭氧敏感这一特性,利用加环境模拟的手段加速橡胶被臭氧老化的过程,从而测试橡胶产品的耐老化能力的一种技术。

试验标准:GB /T 7762-2003    硫化橡胶或热塑性橡胶 耐臭氧龟裂静态拉伸试验 

                 GB/T  13642            硫化橡胶耐臭氧老化试验 动态拉伸试验法

测试标准

ASTM D1149

ASTM D1171

ISO 10960

ISO 7326

臭氧老化试验箱 

ASTM1149

 ISO1431

 GB7762 

GBT136421

 HGT2869-97 

GJB1217

臭氧老化试验方法及结果判定

实验意义

臭氧在大气中的含量很少却是橡胶龟裂的主要因素,因此在试验环境中模拟和强化大气中的臭氧条件,研究臭氧对橡胶的作用规律,能够快速鉴定和评价橡胶抗臭氧老化性能与抗臭氧剂防护效能,进而采取有效的防老化措施,以提高橡胶制品的使用寿命.

关于臭氧的基础知识

臭氧在常温常压下是一种淡蓝色腥臭味的气体,分子式为O3,具有极强的氧化能力与杀菌性能。

臭氧具有很强的氧化性,除了金和铂外,臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀作用。铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化,但含铬铁合金基本不受臭氧腐蚀。

臭氧对非金属材料也有强烈的腐蚀作用,在臭氧发生设备中,不能用普通橡胶作密封材料,须采用耐腐蚀能力强的硅橡胶或耐酸橡胶等。

试验方法

模拟和强化大气中的臭氧条件,将试样暴露于含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中,按预定时间对试样龟裂情况进行检查。

试验设备

臭氧老化试验箱箱

试验原理

试样暴露于含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中,按预定时间对试样龟裂情况进行检查。

可任选如下三种方法:

A在规定的时间和规定的应变下暴露后,检查是否出现龟裂,如需要可测定龟裂程度。

B在任意规定的拉伸应变下,测定最早出现龟裂的时间。

C对任意规定的暴露时间,测定临界应变。

试验标准

GB 7762-03、DIN53509-1、ISO1431/1硫化或热塑性橡胶 耐臭氧龟裂试验


项目

试验条件

臭氧浓度 pphm

25、50、100、200、500、1000

试验温度 ℃

40±2 (可选择其他温度,但不能超过60)

伸长率

20% (也可采用其他伸长率)

试样安装

试样在拉伸之后在标准温度的无臭氧的暗室中静置24-48h

试样状态调节

试件在安装好15min后,置于臭氧环境中


VW 2.8.1橡胶材料要求和试验


项目

试验条件

臭氧浓度 ppm

2

试验温度 ℃

25±3

试样安装

以使用状态或类似安装状态,对某些件规定一定的负荷,如如:对异型材绕30mm半径存放;对厚度≤5mm的异形材用夹具拉伸20%-25%或绕一个半径5倍于试样厚度的圆形柱进行测试。

试样状态调节

试件在安装好15min后,置于臭氧环境中


QC/T 17-1992汽车零部件耐候性试验


项目

50±5

试验温度 ℃

40±2

试样安装

互不接触地垂直悬挂

臭氧浓度测定次数

从放进试样后,每隔15min测量一次,3h后每日测一次

试样状态调节

在密闭箱内放置24h后进行试验

试样数目

试样的表面面积不大于试验设备内室水平断面积的60%

 结果判定

A以无龟裂或出现龟裂报告试验结果。若有龟裂,需判定龟裂程度,可用出现的裂纹说明龟裂情况或拍照龟裂试样来说明。

B在规定拉伸条件下,按第一次出现龟裂所需时间作为评价试样的耐臭氧性能。

C确定在规定暴露时间后,不出现龟裂的最大应变和出现龟裂的最小应变的临界应变范围。

   温度对臭氧老化的影响

密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

橡胶在大气中老化变质,臭氧的作用也是一个很重要的原因,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是反应中的最  阶段,所以反应也取决于外部和内在的物理因素。

一.臭氧老化的特征

1.橡胶的臭氧老化是一个表面反应。

2.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。

3.臭氧龟裂的裂纹方向垂直于受力方向。

二.影响橡胶臭氧老化的因素

1.橡胶种类的影响:

1)双键含量:双键的含量越高,耐臭氧老化性越差;

2)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CR>BR>NR。

2.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。

3.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。

4.温度的影响

温度升高,臭氧老化速度加快。

三.臭氧老化的防护

1.物理防护法:

第三种情况最常用。防止橡胶臭氧老化的蜡分为石蜡和微晶蜡。

石蜡:由直链烷烃组成,分子量较低,结晶度较高,形成大的结晶,熔点范围为38~74℃。

微晶蜡:高分子量石油的残余物,主要由支化烷烃或异构链烷烃组成,形成小而不规整的结晶,熔点57~100℃。

蜡类是比较脆的物质,在动态情况下,蜡膜容易产生动态破裂,所以在动态情况下应使用蜡类与抗臭氧剂并用等办法。

2.化学防护法

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1.5~3.0份,几乎都是含氮化合物。常用的是对苯二胺类。


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