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橡胶制品耐臭氧吗?

臭氧是导致橡胶制品在大气中老化的重要因素。臭氧比氧气更为活泼,因此它对橡胶,尤其是不饱和 橡胶密封件 的侵蚀比氧气严重得多。


当臭氧接触到橡胶制品时,臭氧首先与动画的双键反应形成分子臭氧化合物。一分子臭氧化合物是非常不稳定的,很快就分化成羰基化合物2和两性离子。在大多数情况下,两性离子和羰基化合物将重组形成等臭氧,两性离子也可以聚合形成过氧化物或过氧化物。否则,当存在甲醇等活性溶剂时,两性离子会与它们发生反应,形成甲氧基过氧化氢4臭氧和低活化能的不饱和橡胶,很容易发生反应直到橡胶被填充。当双键耗尽时,在橡胶表面形成银白色弹性膜。在没有外力的情况下,橡胶不会连续臭氧化,使薄膜破裂。如果臭氧化橡胶被动态拉伸或变形,臭氧化膜将破裂,新橡胶的出现将与臭氧侵蚀反应,使裂纹不断增加。全橡胶不含双键,虽然能与臭氧发生反应,但反应进行得非常缓慢,不易破裂。


大气中的臭氧(O3)由氧分子组成,氧分子吸收来自太阳的短波紫外线,然后将氧原子与氧分子结合。瞳孔空气20中有浓度约为5x10的臭氧层。距离地球表面30公里,“随着空气的直线流动,臭氧被带到地球表面,臭氧浓度从高空逐渐下降到地面。此外,臭氧发生在紫外光会聚的地方、放电发生的地方以及靠近电机的地方,尤其是火花发生的地方。大气中臭氧浓度通常为0?5x10-8。臭氧浓度因地区而异,臭氧浓度因季节而异。虽然地面附近的臭氧浓度很低,但对橡胶的危害不容忽视。


不饱和橡胶极易发生臭氧氧化,臭氧氧化后会出现不饱和橡胶,这与热氧老化不同。首先,橡胶制品的臭氧氧化只发生在被臭氧接触的表层,整个臭氧氧化过程是从表面到内部的。第二,橡胶与臭氧的反应产生一层银白色的硬膜(约lonm厚),在静态条件下,它能阻止臭氧与橡胶的深度接触。然而,在动态应变或静态拉伸条件下,当橡胶的伸长或拉伸应力超过其临界伸长或应力时,薄膜会破裂,使臭氧接触到新橡胶的表面,维持臭氧化反应,增加裂纹。其它裂纹出现后,由于基底存在应力集中,使裂纹加深后形成裂纹较为简单。嘴巴。裂纹的方向与应力方向成直线。一般来说,在小应变(如5%)下,只有少数裂纹出现。裂缝的方向清晰可辨。橡胶在多方向载荷作用下,很难确定裂纹的方向。


臭氧与不饱和橡胶的反应活化能很低,反应很容易进行。反应将停止,直到橡胶的双键耗尽。此时,在橡胶表面形成银白色弹性膜。只要没有外力使薄膜破裂,橡胶就不会继续臭氧化。如果臭氧化橡胶被动态拉伸或变形,臭氧化膜将破裂,新橡胶的出现将与臭氧侵蚀反应,使裂纹不断增加。


全橡胶不含双键,虽然能与臭氧发生反应,但反应进行得非常缓慢,不易破裂。许多人讨论过不饱和橡胶臭氧氧化开裂的发生和增加。根据自己的实验数据,分别提出了裂纹萌生和扩展的机理。例如,有人认为开裂是由于应力作用下臭氧分化引起的分子链断裂,相互分离的趋势大于复合。裂纹的增加与臭氧浓度和橡胶分子链的运动有关。当臭氧浓度准时时,分子链的运动越大,裂纹增长越快。认为臭氧龟裂的发生和增加与橡胶臭氧化形成的臭氧薄层的物理性质及原橡胶外层的不同物理性质有关。例如,专家认为橡胶的臭氧化过程是一个物理和化学过程的联合过程。当橡胶与臭氧接触时,外观的双键是敏捷的,臭氧反应,其中大部分产生臭氧化合物,使柔性橡胶链敏捷成为含有许多臭氧化合物环的刚性链。当应力作用于橡胶时,应力会使橡胶链张开,使更多的双键和臭氧接触,使橡胶链中含有更多的臭氧环,变得更脆。在应力或动应力作用下,脆化现象很容易产生裂纹。


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例如,人们认为橡胶的臭氧氧化过程是一个物理和化学过程同时发生的过程。当橡胶与臭氧接触时,外观的双键是敏捷的,臭氧反应,其中大部分产生臭氧化合物,使柔性橡胶链敏捷成为含有许多臭氧化合物环的刚性链。当应力作用于橡胶时,应力会使橡胶链张开,使更多的双键和臭氧接触,使橡胶链中含有更多的臭氧环,变得更脆。在应力或动应力作用下,脆化现象很容易产生裂纹。


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