橡胶的老化PPT讲稿

橡胶的老化与寿命估算李　昂 橡胶或橡胶制品在使用或贮存过程中,表面逐渐发生变化。

例如变色、喷霜、发粘、变硬发脆、裂纹等。

同时橡胶的物理机械性能降低,强力、伸长率等大幅度下降,透气率增大,介电性能减弱,以致失去使用价值。

这种观象称为橡胶老化。

第一章　橡胶的老化机理橡胶的老化,在高温下比低温下快,不饱和橡胶比饱和橡胶快。

橡胶老化的实质是橡胶分子链的主链、侧链、交联键发生了断裂,同时产生了新的交联。

橡胶分子链、交联键断裂反应占优势,老化表现为表面发粘,原因是分子链断裂成小分子,如天然橡胶、丁基橡胶。

橡胶分子链若以新的交联反应占优势,老化则呈现出表面变硬、发脆产生裂纹等,因为分子链产生很多新的交联,如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、顺丁橡胶等。

一般橡胶分子链在老化过程中,按照三种基本机理之一完成所有的化学反应。

异裂,当单键(两个电子)断裂时,在断片之一上留下两个电子,另一断片上是带有两个电子空穴。

对碳-碳键来说,将碳原子作为基质,起化学反应的组分作为反应物。

一个反应物一般携带一对电子(供体)或获取一对电子(受体)。

供体叫亲质子体或称反应亲质子体;受体叫亲电子体或称反应亲电子体。

均裂(游离基机理),当单键断裂时,在每个断片上均留下一个电子。

此机理在橡胶老化过程中体现得较多。

环化反应是第三个基本机理。

在老化过程中,有如下几种化学反应:(1)取代反应;(2)加成反应;(3)β-消除反应;(4)分子重排反应;(5)氧化还原反应;(6)水解反应;(7)综合反应。

橡胶老化从热化学上说,橡胶体系反应自由能G小于反应物的自由能才能进行反应。

自由能G等于体系的焓H减去温度T与熵S的乘积。

即:G=H-TS通常碳骨架橡胶具有负的ΔG值,故老化过程中的化学反应是容易发生的。

橡胶体系的熵S等于体系的热量Q除以温度T的商。

即:S=Q/T橡胶体系的焓H与内能u的关系为:H=u+pv式中:p-压力;v-体积。

当压力恒定时,H=Q。

这里的Q为恒定压力下的热容量。

橡胶的老化与防护概述老化：橡胶或橡胶制品在加工、贮存和使用过程中，由于受内、外因素的综合作用使性能逐渐下降，最后丧失使用价值的现象。

橡胶老化的原因：内因：①橡胶的分子结构；②橡胶配合组分及杂质。

外因：物理因素，化学因素，生物因素。

最常见的、影响最大、破坏性最强的因素：热、氧、臭氧、光、机械力和金属离子。

橡胶老化的防护：物理防护法：①橡塑共混—减少双键及α-H的浓度；②表面镀层或处理—减少与氧、臭氧、光的接触；③加光屏蔽剂—减少光的作用；⑤加石蜡—减少与氧、臭氧、光的接触。

化学防护法：加入各种化学防老剂，延缓老化反应。

一、橡胶热氧老化1.吸氧曲线：（1）老化诱导期（吸氧量低，几乎无ROOH，吸氧速度慢。

对橡胶性能影响不大。

）（2）恒速吸氧阶段，吸氧量低，ROOH增加，在该阶段末期，ROOH几乎达到最高值。

（ROOH累积期）。

（3）吸氧速度激增，比诱导期大几个数量级；吸氧量急剧增加；ROOH急剧降低--自催化氧化阶段。

该阶段末期,橡胶老化，橡胶性能恶化。

（4）老化后期:恒速反应期，橡胶没有反应活性点—橡胶深度老化。

2.不饱和橡胶的热氧老化方式有两种类型(1)以分子链裂解为主—含异戊二烯单元的橡胶如NR、IR、IIR。

橡胶平均分子量下降，变软、发粘。

(2)以分子链间交联为主—含丁二烯单元的橡胶如BR、SBR、NBR。

分子量增大,变硬发脆。

3.影响橡胶热氧老化的因素1．橡胶本身的影响：（1）双键的含量及位置；（2）取代基的电子效应；（3）取代基的位阻效应；（4）橡胶的结晶性。

2.温度3.氧的浓度4.重金属离子（变价金属离子）（催化作用）5.硫化：硫化减少了α-H的量，减少了老化反应点；硫化胶的网络结构阻止O2的扩散、渗透；硫交联键有分解ROOH 的作用。

热氧老化的特点：自由基链式反应，自催化反应2.化学防护法（1）链终止型防老剂：自由基捕捉体型，电子给予体型，氢给予体型;（2）破坏ROOH型防老剂：辅助防老剂;（3）金属离子钝化剂：铜抑制剂和铁抑制剂.二、橡胶的臭氧老化及防护臭氧老化：生胶或橡胶制品在氧、臭氧、应力应变等因素共同作用下产生的一种老化现象。

橡胶老化标准嘿，朋友们！今天咱来聊聊橡胶老化标准这个事儿。

你说这橡胶啊，就跟咱人似的，时间长了也会变老变脆弱。

咱平时用的那些橡胶制品，什么轮胎啊、胶管啊、密封圈啊，时间一长，就可能出问题啦。

你想想看，要是轮胎老化了，在路上跑着跑着突然爆胎了，那多吓人呐！这就好像人走着走着突然腿软了一样。

所以啊，了解橡胶老化标准可太重要啦！那橡胶老化都有啥表现呢？首先就是变硬啦，本来软软弹弹的橡胶，变得硬邦邦的，就像人老了关节不灵活似的。

然后呢，还可能出现裂缝，这就好比人的脸上长出了皱纹呀。

还有啊，橡胶的弹性也会变差，再也不能像以前那样伸缩自如啦。

那怎么判断橡胶是不是老化到不行了呢？这就得看标准啦。

不同的橡胶制品有不同的老化标准呢。

比如说，有的要求拉伸强度不能下降太多，有的要求硬度不能变得太离谱。

这就好像给橡胶设了个健康指标，一旦超标了，咱就得注意啦！咱平时用橡胶制品的时候，也得注意保养呀。

就像咱人要保养皮肤一样，不能任由它风吹日晒的。

别把橡胶制品放在太阳底下暴晒，那不是加速它老化嘛！也别让它老是接触那些腐蚀性的东西，这就跟咱不能总接触有害物质一个道理。

而且啊，咱买橡胶制品的时候，也得挑质量好的呀。

质量好的橡胶，就像身体好的人，不容易生病老化。

咱不能贪小便宜买那些质量差的，用不了多久就不行啦，那不是浪费钱嘛！你说这橡胶老化标准是不是很重要啊？要是没有这个标准，咱都不知道该怎么判断橡胶制品还能不能用，那多危险呐！所以啊，咱可得重视起来，好好了解一下，让咱的橡胶制品都能健健康康地为我们服务。

总之呢，橡胶老化标准可不是什么可有可无的东西，它关系到我们的生活安全和便利呢！咱可不能马虎对待呀！原创不易，请尊重原创，谢谢!。

第四章橡胶的老化与防护橡胶及橡胶制品在成型加工、长期贮存和使用过程中，由于受到氧、臭氧、 变价金属离子以及其它化学物质的作用，加之受机械应力、光、热、高能辐射等 物理因素的影响，会逐渐变软发粘、或变硬发脆、龟裂、物性降低。

这种现象称 为老化。

橡胶（包括生胶和硫化胶）老化的原因，其内部因素是橡胶大分子中存在着弱鍵,以至于很容易受到氧的侵袭，从而破坏原橡胶的结构；而外界因素即上述化 学、物理因素加速了橡胶的老化作用。

但是，基本的原因则是氧化作用。

由于引起橡胶老化的因素很多，因而有各种各样的老化。

橡胶老化常见类型 见表4-1。

表4-1橡胶老化常见类型一、热氧老化橡胶及其制品在贮存、加工和使用时，都会受到热和氧的作用，故或快或慢 都会发生热氧老化。

热氧老化是最普遍、最基本的橡胶老化方式。

尤其是二烯类 橡胶，由于它们的大分子中，都含有不饱和双鍵，易与氧进行氧化反应。

其氧化 过程具有自动催化性质和游离基连锁反应机理。

氧与橡胶大分子的反应机理可表示如下：链引发： RH （橡胶）+02—- R∙ +HQ •链传递： R •+ Q → RQQR •+ R∙→ R-RRQQ •+ R∙→ RQQR全部氧化反应过程由两个阶段组成，即第一阶段过氧化物（RQQH 生成的连锁反应和第二阶段不断积累的氢过氧化物分解成新的游离基，导致氧化速度加快。

RQQR → RQ∙ +HQ∙RQ∙ +RH→ RQH+R H0∙ +RH→ HQH+R R ∙ +Q → RQQ橡胶氧化的结果，会导致大分子断裂，支化或交联反应，橡胶大分子结构 发生改变，导致性能下降。

当然，由于不同品种的橡胶，其化学组成及结构、双 鍵含量及其活泼程度各有差异，所以它们的氧化特性不完全一样。

高不饱和度的 天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶，最易氧化。

丁苯橡胶中， 如苯乙烯含量越RQQ链终止 2RQ • + RH → RQQH+R 2 ∙→ RQQR+Q多，主链上的双鍵含量也就越少，氧化速度因之减慢。

橡胶的老化橡胶的老化，这是一个咱们常常忽视，却又不可小觑的话题。

大家知道，橡胶在日常生活中无处不在。

无论是汽车轮胎、鞋子，还是各种管道，橡胶的身影随处可见。

可随着时间的推移，橡胶却会慢慢变得脆弱，失去它原本的弹性和韧性。

这种变化不是一蹴而就的，而是一个缓慢的过程，像是沙漏中的沙子，悄无声息却又让人措手不及。

一、老化的原因1.1 紫外线的侵袭想想看，阳光下的橡胶物品，被那刺眼的紫外线晒得越来越黯淡。

这种光线，仿佛有着无形的手，抓住橡胶的分子，让它们的结构慢慢瓦解。

橡胶里的聚合物在阳光下失去了活力，变得干燥、开裂，失去了往日的光彩。

尤其是户外的橡胶，像汽车轮胎和户外家具，真是被太阳“折磨”得体无完肤。

1.2 温度的变化除了阳光，温度的波动也是老化的“幕后黑手”。

在极端的寒冷或炎热中，橡胶的性能会受到严重影响。

冷的时候，它变得硬邦邦，像冰块一样难以弯曲；热的时候，它又像是融化的巧克力，失去了形状。

这样的变化，真的让人心疼，橡胶的柔韧性和承载能力在这温度的折磨下，慢慢消逝。

二、老化的影响2.1 性能下降橡胶老化后，最明显的影响就是性能下降。

比如，汽车轮胎的抓地力会减弱，行驶起来不再稳当。

这不仅影响驾驶的舒适度，更关乎安全。

想想看，轮胎一旦打滑，后果可想而知。

咱们可得擦亮眼睛，定期检查轮胎，确保它们的状态良好。

2.2 寿命缩短橡胶老化意味着它的寿命大幅缩短。

原本能用好几年，结果几年后就得换。

这不仅浪费资源，也让钱包“瘦身”。

在工业上，老化的橡胶产品会影响生产效率，甚至导致停工，这可真是个头疼的事儿。

2.3 环境的影响橡胶老化后，往往会释放出一些有害物质，污染环境。

比如，在垃圾填埋场，老化的橡胶分解后可能会渗入地下水。

这对生态环境造成的伤害，真是无法估量。

我们必须更加关注橡胶的回收与处理，让环保成为每个人的责任。

三、如何应对橡胶的老化3.1 选择合适的材料在生产过程中，选择合适的橡胶材料可以减缓老化的速度。

第四章橡胶的老化与防护橡胶及橡胶制品在成型加工、长期贮存和使用过程中，由于受到氧、臭氧、变价金属离子以及其它化学物质的作用，加之受机械应力、光、热、高能辐射等物理因素的影响，会逐渐变软发粘、或变硬发脆、龟裂、物性降低。

这种现象称为老化。

橡胶(包括生胶和硫化胶)老化的原因，其内部因素是橡胶大分子中存在着弱鍵，以至于很容易受到氧的侵袭，从而破坏原橡胶的结构；而外界因素即上述化学、物理因素加速了橡胶的老化作用。

但是，基本的原因则是氧化作用。

由于引起橡胶老化的因素很多，因而有各种各样的老化。

橡胶老化常见类型见表4-1。

一、热氧老化橡胶及其制品在贮存、加工和使用时，都会受到热和氧的作用，故或快或慢都会发生热氧老化。

热氧老化是最普遍、最基本的橡胶老化方式。

尤其是二烯类橡胶，由于它们的大分子中，都含有不饱和双鍵，易与氧进行氧化反应。

其氧化过程具有自动催化性质和游离基连锁反应机理。

氧与橡胶大分子的反应机理可表示如下：链引发： RH(橡胶)+02−→−∆R·+HO2·链传递： R·＋O2→ROO·ROO·＋RH→ROOH+R·链终止 2RO2·→ROOR+O2R·＋R·→R-RROO·＋R·→ROOR全部氧化反应过程由两个阶段组成，即第一阶段过氧化物(ROOH)生成的连锁反应和第二阶段不断积累的氢过氧化物分解成新的游离基，导致氧化速度加快。

ROOR→RO·+HO·RO·+RH→ROH+R·H0·+RH→HOH+R·R·+O2→ROO·橡胶氧化的结果，会导致大分子断裂，支化或交联反应，橡胶大分子结构发生改变，导致性能下降。

当然，由于不同品种的橡胶，其化学组成及结构、双鍵含量及其活泼程度各有差异，所以它们的氧化特性不完全一样。

高不饱和度的天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶，最易氧化。

橡胶老化原理
橡胶老化是指橡胶材料在长时间使用或储存过程中，由于受到外界因素的影响，如光照、氧气、高温、臭氧、湿气、微生物等，导致橡胶材料的物理性能和化学性能发生变化的过程。

橡胶老化过程中主要有以下几种原理：
1. 氧气老化原理：橡胶材料中的双键结构容易与氧气结合，形成氧化产物，导致橡胶材料性能下降。

氧气老化是橡胶老化的主要原因之一。

2. 热老化原理：橡胶材料在高温环境下，长时间暴露于高温中会导致橡胶链的断裂和交联结构的断裂，从而引起橡胶硬化、变脆和性能下降。

3. 光老化原理：橡胶材料在阳光下或紫外线照射下，受到辐射能量的影响，引起橡胶链的断裂和交联结构的断裂，从而导致橡胶发黄、变脆和性能下降。

4. 化学老化原理：橡胶材料与化学物质接触，如酸、碱、溶剂等，会引起化学反应，导致橡胶材料性能的变化。

5. 微生物老化原理：橡胶材料长时间存放在潮湿环境中或受到微生物侵蚀，微生物的代谢产物和酶的作用，会引起橡胶材料性能的变化。

综上所述，橡胶老化是指由于外界因素的影响，橡胶材料的物
理性能和化学性能发生变化的过程。

氧气老化、热老化、光老化、化学老化和微生物老化是导致橡胶老化的主要原理。

橡胶老化原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊橡胶老化原理这档子事儿。

你说这橡胶啊，就跟人似的，也会慢慢变老变脆弱呢！想象一下，新的橡胶制品那是多么有弹性，多么好用啊，可时间一长，它咋就不行了呢？其实啊，橡胶老化就像是一场悄无声息的战斗。

一方面呢，有阳光这个“捣蛋鬼”，老是晒着橡胶，就跟人在太阳下晒久了会变黑变皱一样，橡胶也会被晒得失去了原本的活力，变得又干又硬。

咱平时用的那些橡胶制品，要是总放在太阳底下晒着，那老化的速度可就蹭蹭往上涨啦！还有空气里的氧气呢，也是个“小麻烦”。

它会慢慢地和橡胶发生反应，就像慢慢侵蚀一样，让橡胶的性能一点点下降。

就好比你有个宝贝东西，一点点地被磨损掉了，多让人心疼呀！温度也是个重要因素哦！太热了或者太冷了，橡胶都受不了。

热的时候它可能会变软变形，冷的时候又可能会变脆容易裂开。

这不就跟咱人一样嘛，太冷太热都不舒服。

另外啊，橡胶自己也会“疲劳”呢！你老是用它，拉来扯去的，它也会累呀，时间长了就不行啦。

就好像你一直跑步，跑久了也会累得气喘吁吁的。

那咱能做点啥来保护橡胶制品呢？首先，别让它们老是晒太阳呗，找个阴凉的地方放着。

然后呢，使用的时候也别太“狠”啦，温柔点对待它们。

还有啊，要是不常用的橡胶制品，咱可以给它包起来，减少和空气的接触。

你想想看，要是咱不注意这些，好好的橡胶制品没用多久就坏了，多可惜呀！那可都是咱的血汗钱买的呢！所以啊，平时多留意留意，就能让橡胶制品用得更久一些，这多划算呀！咱生活中到处都有橡胶制品呢，像轮胎啊、密封圈啊等等。

它们都在默默地为我们服务，咱也得好好照顾它们呀。

可别等到它们老化得不能用了才后悔莫及。

总之呢，橡胶老化虽然是不可避免的，但咱可以通过一些方法来减缓它的速度。

这样我们就能更长时间地享受橡胶制品带来的便利啦！让我们一起行动起来，保护好我们身边的橡胶制品吧！。