如何提高橡膠制品的耐老化性能
2024-12-09 11:12:18
一、橡膠老化的機(jī)理及其后果
1.1 橡膠老化的主要形式
橡膠老化,是指橡膠材料受光、熱、氧氣、臭氧、機(jī)械應(yīng)力等環(huán)境因素作用,導(dǎo)致性能逐漸衰退的過(guò)程。老化的主要形式有以下幾種:
熱氧老化:在熱與氧的共同影響下,橡膠分子鏈會(huì)發(fā)生氧化降解或交聯(lián)反應(yīng)。泰國(guó)橡膠產(chǎn)品
臭氧老化:臭氧會(huì)與橡膠中的雙鍵發(fā)生反應(yīng),造成表面裂紋,即臭氧龜裂。
光老化:紫外線會(huì)引發(fā)橡膠分子的光氧化分解,加速老化過(guò)程。橡膠硅膠材料密封
濕熱老化:高濕度環(huán)境下,水蒸氣會(huì)促進(jìn)橡膠的水解反應(yīng)或加速其氧化。
機(jī)械老化:動(dòng)態(tài)應(yīng)力和摩擦作用會(huì)導(dǎo)致微裂紋擴(kuò)展,進(jìn)一步加速橡膠的老化。
1.2 橡膠老化的影響
老化會(huì)顯著降低橡膠制品的力學(xué)性能、彈性、耐磨性和氣密性。密封件失效、輪胎裂紋、膠管破裂等現(xiàn)象,均是由橡膠老化直接導(dǎo)致的。因此,提升橡膠的耐老化性能,是延長(zhǎng)其使用壽命的關(guān)鍵所在。東莞汽車(chē)橡膠硅膠配件源頭廠家
二、提升橡膠耐老化性能的策略
2.1 材料篩選與配方改進(jìn)
選用耐老化性能優(yōu)越的橡膠材料:
高飽和度橡膠:如氫化丁腈橡膠(HNBR)、乙丙橡膠(EPDM)和氟橡膠(FKM),因分子結(jié)構(gòu)飽和度高,雙鍵含量低,抗氧化和抗臭氧性能更佳。汽車(chē)橡膠硅膠配件廠家電話(huà)
硅橡膠(SiR):具備出色的耐熱、耐臭氧和耐紫外線性能,但機(jī)械強(qiáng)度稍低。
優(yōu)化配方設(shè)計(jì):
填料:選用納米級(jí)填料(如納米二氧化硅、納米碳酸鈣)或改性炭黑,增強(qiáng)橡膠的強(qiáng)度和耐老化性能。橡膠密封圈1688
增塑劑:選擇穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的增塑劑,如鄰苯二甲酸酯類(lèi)或環(huán)保型增塑劑,避免增塑劑分解引發(fā)老化。新能源橡膠密封圈 保修幾年
交聯(lián)體系:采用過(guò)氧化物交聯(lián)體系(如二叔丁基過(guò)氧化物)替代硫磺交聯(lián),以減少硫化膠的熱氧降解。新能源壓縮機(jī)橡膠密封墊更換
2.2 添加抗老化添加劑
添加抗老化添加劑是提升橡膠耐老化性能的重要手段。常用抗老化添加劑包括:
防老劑:
抗氧化劑:如對(duì)苯二酚類(lèi)(BHT)、亞磷酸酯類(lèi),能捕獲自由基,減緩氧化進(jìn)程。
紫外線吸收劑:如二苯甲酮類(lèi)(UV-531)和羥基苯甲酸酯類(lèi),能吸收紫外線并將其轉(zhuǎn)化為熱能。
金屬鈍化劑:能抑制橡膠與催化氧化金屬離子的反應(yīng)。
防臭氧劑:
石蠟(如微晶石蠟):通過(guò)遷移至橡膠表面形成保護(hù)層,阻隔臭氧。
化學(xué)防臭氧劑(如二苯胺類(lèi)、胺類(lèi)防老劑):能與臭氧反應(yīng),降低其濃度。
共穩(wěn)定劑:與抗氧化劑和紫外線吸收劑協(xié)同作用,增強(qiáng)綜合防護(hù)效果。橡膠產(chǎn)品配方大全
2.3 優(yōu)化生產(chǎn)工藝
精確控制硫化條件:過(guò)硫化會(huì)導(dǎo)致橡膠老化,需優(yōu)化硫化溫度和時(shí)間。
提高混煉均勻性:確??估匣砑觿┓植季鶆?,避免局部成分過(guò)多或過(guò)少。
減少加工過(guò)程中的熱氧化:在混煉和硫化過(guò)程中減少空氣接觸,降低氧化風(fēng)險(xiǎn)。
2.4 表面防護(hù)處理
表面涂層:為橡膠制品涂覆耐老化涂層(如聚氨酯涂層、硅氧涂層),形成物理屏障。
噴涂防護(hù)液:噴涂含防老劑的液體,延緩老化過(guò)程。儲(chǔ)能設(shè)備橡膠密封條標(biāo)準(zhǔn)
表面鍍膜:采用金屬鍍膜或復(fù)合材料涂層,提高耐紫外線性能。
2.5 控制環(huán)境因素
避光存儲(chǔ):減少紫外線輻射,使用遮光包裝或避光儲(chǔ)存。
防潮措施:控制環(huán)境濕度,避免水分加速橡膠老化。
低溫儲(chǔ)存:在低溫環(huán)境中儲(chǔ)存橡膠制品,減緩老化速度。橡膠硅膠材料密封件
避免接觸活性物質(zhì):避免橡膠與油類(lèi)、有機(jī)溶劑、酸堿性物質(zhì)接觸,這些物質(zhì)會(huì)加速老化。
三、針對(duì)特定橡膠制品的耐老化措施
3.1 輪胎
輪胎長(zhǎng)期暴露于戶(hù)外,需特別關(guān)注耐臭氧性和耐紫外線性:
使用高質(zhì)量炭黑,提升抗紫外線能力。
添加高效防臭氧劑,如胺類(lèi)抗臭氧劑。
增加耐老化蠟的用量,形成有效的保護(hù)層。
3.2 密封件
密封件需具備耐熱、耐腐蝕、耐高壓性能:
選用乙丙橡膠或氟橡膠。
添加亞磷酸酯類(lèi)抗氧化劑,提高熱穩(wěn)定性。屬于橡膠產(chǎn)品
3.3 工業(yè)膠管
工業(yè)膠管需耐化學(xué)介質(zhì)和熱氧化:
使用耐化學(xué)腐蝕的丁基橡膠(IIR)或氟橡膠。
添加共穩(wěn)定劑,提高抗氧化和抗紫外線性能。橡膠平墊圈國(guó)標(biāo)號(hào)
提升橡膠制品的耐老化性能,需從材料選擇、配方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝到使用環(huán)境等多方面綜合施策。未來(lái),隨著材料科學(xué)和納米技術(shù)的不斷進(jìn)步,橡膠的耐老化性能將進(jìn)一步提升,為其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用提供有力支撐。
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