橡胶老化特征及防护技术研究进展

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1、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：TQ33StudyonProtectionTechnologyforRubbersWANGSi-jing，XIONGJin—ping，ZUOYu(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，BeijingUniversityofChemic

2、alTechnology，Beijing100029，China)Abstract：Agingtemperatures，oxygen，ozoneandlightplayimportantroleinquickeningrubberagingadvanceduringitsusing．Aintroductionwasgivenaboutmanyresearcheshadingbeencarriedoutoncharactersofrubbersagingundertheseenvironmentalfactorsandsomeeffectivemethodsinimprovingr

3、ubberagingresistance．KeyWords：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

4、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

5、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

6、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，

7、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对不同种类的橡胶材料，包胶)在150℃的RP一3航空煤油中浸泡后的压缩耐括天然橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氯丁寒系数。表明经一定时间浸泡老化后，其压缩耐寒橡胶，进行了自然环境下长达40年的老化试验，系数有一定的下降。应用显微硬度测量仪观测老化后的橡胶材料硬度变李