橡膠接頭的疲勞老化及防護措施有哪些?
隨著經濟的發展,橡膠接頭在人們生活中的應用越來越廣泛,那么橡膠接頭的疲勞老化及防護措施有哪些?
我們先對橡膠接頭產生疲勞老化的原因進行分析:
先,在機械力的作用下產生機械裂解反應。由于高分子聚合物的粘滯性,使橡膠接頭在變形周期內,其松弛過程來不及完成,接著又進入到下一個變形周期,致使橡膠接頭內部變形殘留應力不斷增加。當應力梯度較大時,便會出現分子鏈直接斷裂而生成自由基,由此而引發橡膠接頭分子的氧化鏈反應。
其次,在機械力的作用下,產生機械活化的氧化裂解反應。橡膠軟接頭在反復變形時,其機械應力會使橡膠接頭分子鏈中的原子價力減弱,因此降低了它的氧化反應活化能。于是,加速了橡膠軟接頭分子的氧化裂解反應。氧化活化能的降低,就是在疲勞過程中,機械能轉化為化學能過程的結束。
然后在機械力的作用下,橡膠接頭內部生熱加速了氧化反應。橡膠接頭在反復變形時,產生滯后現象,引起內耗,從而使橡膠接頭內部生熱,于是加速了橡膠接頭的氧化鏈反應。
后在疲勞過程中,加速了橡膠接頭的臭氧龜裂。橡膠接頭在周期性變形的疲勞老化過程中,伴隨著出現臭氧龜裂現象,此現象在高溫條件下則更為顯著。如高速行駛的汽車輪胎,其表面產生的龜裂,就是在疲勞過程中發生臭氧老化的結果。
對于橡膠接頭疲勞老化的防護,是在膠料中加入一種屈撓-龜裂抑制劑,其主要作用是提高橡膠接頭在其疲勞過程中結構變化的穩定性,特別是在高溫條件下,這種抑制劑能夠減緩應力活化所產生的氧化反應和臭氧化反應。有效的抑制劑大多是一些酮和芳胺的縮合物(如防老化劑AW、BLE等)和對苯二胺類的防老劑。在膠料配方設計時,也常采用抗氧劑和抗臭氧劑并用,這也會對疲勞老化的防護產生良好的效果。
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