什么是橡胶老化?及橡胶老化试验
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天然橡胶老化测试条件一、引言天然橡胶是一种重要的工业原料,广泛应用于汽车轮胎、橡胶制品等领域。
然而,天然橡胶在长期使用过程中会发生老化现象,导致性能下降,甚至失去使用价值。
因此,了解天然橡胶老化的测试条件是至关重要的。
二、天然橡胶老化机理天然橡胶老化主要是由于氧气、热量和光照等外部因素的作用下,橡胶分子链发生断裂、交联或氧化等反应而引起的。
这些反应会导致橡胶的物理性能、化学性质以及外观等发生变化。
三、天然橡胶老化测试条件为了模拟真实环境下天然橡胶老化的情况,科学家们设计了一系列的老化测试条件。
这些条件包括温度、湿度、光照以及氧气浓度等因素。
1. 温度:温度是影响天然橡胶老化的重要因素之一。
常见的老化温度范围为40℃至100℃,其中70℃是较常用的老化温度。
在老化测试中,可以通过恒温箱或老化室来控制温度。
2. 湿度:湿度是另一个重要的老化测试条件。
通常情况下,老化湿度为40%至70%RH,具体湿度值可以根据实际需要进行调整。
湿度可以通过加湿器或湿度控制装置来控制。
3. 光照:光照是天然橡胶老化过程中不可忽视的因素。
天然橡胶在阳光下会发生氧化反应,导致老化加速。
因此,在老化测试中,可以使用紫外线灯或氙灯等光源来模拟阳光照射。
4. 氧气浓度:氧气也是促使天然橡胶老化的重要因素之一。
在老化过程中,氧气与橡胶发生反应,使其分子链断裂。
为了模拟真实环境中的氧气浓度,可以在老化实验中控制空气流通或采用氧气控制装置。
四、老化测试方法天然橡胶老化测试主要有两种方法:实验室老化测试和自然老化测试。
1. 实验室老化测试:实验室老化测试是通过模拟真实环境下的老化条件来进行的。
通常使用老化箱或老化室来控制温度、湿度和光照等条件。
在一定时间后,取出橡胶样品进行性能测试,如拉伸强度、断裂伸长率、硬度等。
2. 自然老化测试:自然老化测试是将橡胶样品暴露在自然环境下进行老化。
样品可以暴露在户外或特定的老化场所,如老化板房。
在一定时间后,取出样品进行性能测试。
橡胶老化与橡胶热老化试验标准老化是橡胶性能受损的主要原因之一。
由于产品的配方和使用条件各异,老化历程快慢不一,所以,需要通过老化试验来测定和评价,以评定橡胶老化的程度及其对性能的影响。
老化试验就是在外部条件下,经过一定时间后,考核橡胶性能前后变化(一般是性能下降或劣化)化的试验方法及所用的测试手段。
常用的橡胶老化试验方法和有关装置如下。
自然老化试验橡胶试片在拉伸状态下,放置在室外自然环境中,经长时间日晒雨淋后,观察、测定和比较前后的性能变化。
这种方法虽逼真度高,对实际状况的模拟性强,但往往费时太长,一般作为辅助参考是合适的,但要在短时间内完成测试,得出结论是不可能的。
2.加速老化试验为了在较短时间内得到老化试验数据,有必要采用加速型的老化试验,即强化试验条件,加快老化进程,大幅度缩短测试周期,较快地获得测试结果一老化数据。
这类试验项目有:1.烘箱加热老化试验简称热老化试验,是目前应用最广的方法。
所用的测试设备是加热烘箱。
加热温度(常用为70和100c【=)和时间(常用为72、144 h)可以设定。
试片悬挂在箱内的回转片架上。
试验结束后,取出试片,测定其性能,并与老化前数据进行对比,计算老化系数,衡量其减损程度。
例如,某胶料热老化前的拉伸强度为20 MPa,热老化后降为12 MPa,则老化系数为0.6.2.天候老化试验模拟在室外使用时的环境条件,对试样进行箱内的加速老化试验。
试验装置能再现实际使用中遇到的气候条件,如光晒(以灯光照射代替)、雨淋(以喷水代替)所以,在仿真、模拟条件下的加速老化试验光源采用紫外光或碳弧灯。
试验时间可在101000 h内调节。
试验结束后除进行物理性能测定外,还需观察其表面龟裂状况。
3.臭氧老化试验用来考察臭氧对橡胶的损害程度。
试验装置是密闭的臭氧老化箱。
内有臭氧发生器,通过水银灯产生一定浓度的臭氧。
试片试验时接受一定的的拉伸变形。
经一定时间后观察试样表面裂纹深度,判断胶料的抗臭氧水平。
橡胶老化系数1.介绍橡胶是一种广泛应用于工业和日常生活中的弹性材料。
然而,随着时间的推移,橡胶材料会逐渐老化并失去其原有的性能。
橡胶老化系数是评估橡胶老化程度的一个重要指标,它可以帮助我们了解橡胶材料的使用寿命和性能变化。
本文将对橡胶老化系数进行全面、详细、完整地探讨。
2.橡胶老化的原因橡胶老化是由多种因素引起的,主要包括以下几个方面: - 热氧老化:橡胶材料在高温和氧气的作用下会发生氧化反应,导致材料性能下降。
- 光照老化:阳光中的紫外线会使橡胶材料分子链断裂,使其弹性和韧性降低。
- 臭氧老化:臭氧会与橡胶材料发生反应,导致其内部分子链的断裂和表面开裂。
- 化学老化:橡胶材料在与化学物质接触时,可能发生化学反应而老化。
3.橡胶老化系数的定义与计算方法橡胶老化系数是用来表示橡胶老化程度的一个数值。
它的计算方法根据橡胶材料的性能参数和老化前后的差异来确定。
橡胶老化系数的计算公式如下:老化系数 = (老化后性能参数 - 老化前性能参数) / 老化前性能参数其中,性能参数可以是橡胶的强度、伸长率、硬度等指标。
4.橡胶老化系数的意义与应用橡胶老化系数在工程和科学研究中具有重要的意义和应用价值。
它可以帮助我们评估橡胶材料的使用寿命,选择合适的材料和设计更可靠的橡胶制品。
橡胶老化系数的应用包括以下几个方面: - 材料选择:通过比较不同橡胶材料的老化系数,可以选择更耐老化的材料。
- 使用寿命评估:通过监测橡胶材料的老化系数变化,可以评估其使用寿命和剩余寿命。
- 设计优化:根据橡胶材料的老化系数,可以优化设计,延长材料的使用寿命。
- 质量控制:通过控制橡胶材料的老化系数,可以提高产品的稳定性和质量。
5.橡胶老化系数的测试方法测试橡胶老化系数常用的方法有以下几种: 1. 实验室老化试验:将橡胶样品暴露在一定的老化条件下,如高温、湿热、紫外线等,然后测试其性能参数的变化。
2. 加速老化试验:通过提高温度、湿度和氧气浓度等参数,加速橡胶老化过程,以便更快地获得老化系数数据。
橡胶和橡胶制品在储存和使用过程中,由于物理、化学、生物作用,导致其使用性能逐渐降低,甚至失去使用价值,这种现象叫做老化。
橡胶老化性能的好坏直接影响橡胶产品的使用寿命,因此研究橡
胶产品的可靠性具有重要的意义。
橡胶及橡胶制品的可靠性试验,也
称老化试验,按试验条件可分为两类。
一、自然老化试验:
自然老化试验方法,一般分为大气静态老化试验、大气加速老化
试验、自然储存老化试验、自然介质老化试验和自然生物老化试验等,虽然可获得比较可靠的试验结果,方法简便,但老化速度缓慢,试验
周期长,不能及时满足科研与生产的需要。
二、人工加速老化试验:
包括热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、
生物老化,它是生产和科研中常用的老化方法。
下面我们主要讲下人
工加速老化试验中的热空气老化试验和臭氧老化试验。
1、热空气老化试验
热空气老化试验是一种最普通的热氧化试验,它是将橡胶试样置
于常压和规定温度的热空气作用下,经一定时间,测定其物理机械性
能的变化。
2、臭氧老化试验
由于臭氧的化学活性比氧高的多,所以对橡胶制品的老化性更强,使分子链断裂,并在应力作用下其表面产生裂纹,导致橡胶失去使用
价值。
橡胶热老化试验标准橡胶制品在使用过程中,受到温度、湿度、氧气、光照等外界环境因素的影响,容易发生老化而失去原有的物理性能和化学性能。
其中,热老化是橡胶制品在高温环境下老化的一种常见方式。
为了评估橡胶制品的耐热老化性能,需要进行橡胶热老化试验。
橡胶热老化试验标准是对橡胶制品进行热老化性能评价的依据,下面将介绍橡胶热老化试验标准的相关内容。
首先,橡胶热老化试验标准的制定是为了保证橡胶制品在高温环境下的使用安全性和稳定性。
通过对橡胶制品在一定温度下的老化试验,可以评估橡胶制品的耐热老化性能,为产品的设计、生产和使用提供依据。
橡胶热老化试验标准通常包括试验方法、试验条件、试验设备、试验程序、试验结果评定等内容,以确保试验的科学性和准确性。
其次,橡胶热老化试验标准的内容主要包括试验方法和试验条件。
试验方法是指对橡胶制品进行热老化试验的具体操作步骤和技术要求,包括样品的制备、试验条件的设定、试验设备的选择和使用、试验程序的执行等内容。
试验条件是指进行热老化试验时需要控制的环境条件,包括温度、湿度、氧气浓度、试验时间等参数,这些条件对于橡胶制品的老化过程和老化速率具有重要影响。
另外,橡胶热老化试验标准还包括试验结果的评定和分析。
在试验结束后,需要对橡胶制品的老化程度进行评定和分析,通常采用外观检查、物理性能测试、化学性能测试等方法,对试验样品的老化情况进行评估和分析,以确定橡胶制品的耐热老化性能。
总的来说,橡胶热老化试验标准是对橡胶制品进行热老化性能评价的依据,具有重要的意义和价值。
通过遵循橡胶热老化试验标准,可以科学、准确地评估橡胶制品的耐热老化性能,为产品的设计、生产和使用提供科学依据,保证产品的质量和安全性。
因此,对橡胶热老化试验标准有深入的理解和掌握,对于提高橡胶制品的质量和性能具有重要意义。
橡胶老化和防老剂使用原则橡胶老化是指橡胶材料在长时间暴露于外界环境的情况下,由于各种化学和物理因素的作用,导致橡胶材料的性能逐渐下降、变质、劣化甚至破坏的现象。
在实际应用中,为了避免橡胶老化对产品性能和寿命的影响,常常会添加一些防老剂。
橡胶老化的主要原因有以下几方面:1.氧化老化:氧气的存在会使橡胶发生氧化反应,导致材料的硬化、变脆。
2.紫外线老化:橡胶材料长时间暴露于紫外线下,会引发自由基反应,导致橡胶电缆表面发黄、龟裂、开裂。
3.热老化:高温环境下,橡胶材料的分子链会发生断裂和交联,导致硬化、变脆。
4.应力老化:橡胶材料在受到持续应力的作用下,会引发结构变化,导致橡胶疲劳破坏。
5.化学老化:橡胶材料长时间暴露于酸、碱等化学物质的作用下,会导致化学变化,降低材料的性能。
为了延缓橡胶老化的过程,可以添加一些防老剂。
防老剂主要通过以下几种机制起到抗老化的作用:1.自由基捕捉剂:自由基是导致橡胶老化的主要原因之一,防老剂中的自由基捕捉剂可以与自由基结合,阻断自由基反应链的扩散,从而延缓橡胶老化的过程。
2.抗氧化剂:防老剂中的抗氧化剂可以与氧气结合,阻止氧气与橡胶发生氧化反应,从而延缓橡胶老化的过程。
3.光稳定剂:防老剂中的光稳定剂可以吸收或散射紫外线,从而减少紫外线对橡胶的损害。
4.抗热剂:防老剂中的抗热剂可以提高橡胶材料的热稳定性,减缓热老化的速度。
5.应力分散剂:防老剂中的应力分散剂可以分散橡胶材料中的应力,减少应力集中,从而减轻应力老化的程度。
6.抗化学剂:防老剂中的抗化学剂可以中和酸、碱等化学物质对橡胶的侵蚀,保护橡胶材料的性能。
在使用防老剂时,需要遵循以下几个原则:1.选择适合的防老剂:不同橡胶材料对防老剂的适应性不同,所以在选择防老剂时需要考虑橡胶材料的种类和用途。
2.控制防老剂的添加量:过量的防老剂可能导致橡胶材料的黄变、臭味等问题,甚至影响其他物理性能。
3.防老剂的配方平衡:防老剂的配方需要考虑不同抗老化机制的综合作用,以达到理想的抗老化效果。
橡胶材料的耐老化性能橡胶材料是一种常见的材料,具有优越的弹性和耐磨性,在各行各业广泛应用。
然而,长期使用后,橡胶材料容易出现老化现象,导致性能下降,甚至失去原有功能。
因此,研究和提升橡胶材料的耐老化性能非常重要。
本文将介绍橡胶材料的老化机理、耐老化性能的测试方法以及改善橡胶材料耐老化性能的措施。
一、橡胶材料的老化机理橡胶材料的老化主要与以下几个因素有关:1. 热氧老化:橡胶材料在高温环境下,与氧气接触后发生化学反应,从而引起老化。
氧气的存在加速了橡胶分子链的氧化、断裂以及交联结构的破坏。
2. 光照老化:橡胶材料暴露在太阳光下,特别是紫外线的照射下,容易发生老化。
紫外线能够引起橡胶分子链的断裂和交联结构的破坏。
3. 湿热老化:橡胶材料长期暴露在高温湿润的环境中,水分和高温相结合会加速橡胶的老化过程。
4. 化学介质的侵蚀:橡胶材料接触到一些化学介质,如酸、碱、溶剂等,会引起化学反应,导致橡胶材料的老化。
二、橡胶材料耐老化性能的测试方法为了评估橡胶材料的耐老化性能,常用的测试方法包括以下几种:1. 热氧老化实验:将橡胶样品暴露在高温高压的空气环境下,观察样品的重量损失、硬度变化以及拉伸强度的降低程度,来评估橡胶材料的耐氧老化性能。
2. 光照老化实验:将橡胶样品暴露在具有紫外线照射设备的实验箱中,通过观察样品颜色的改变、硬度变化以及拉伸强度的降低程度,来评估橡胶材料的耐光老化性能。
3. 湿热老化实验:将橡胶样品暴露在高温高湿的环境中,观察样品的重量损失、硬度变化以及拉伸强度的降低程度,来评估橡胶材料的耐湿热老化性能。
4. 化学介质侵蚀实验:将橡胶样品浸泡在各种化学介质中,通过观察样品的质量变化以及外观的改变,来评估橡胶材料的耐化学介质侵蚀性能。
三、改善橡胶材料耐老化性能的措施针对橡胶材料老化的问题,可以采取以下措施来提高橡胶材料的耐老化性能:1. 添加抗氧化剂:在橡胶材料的制备过程中加入抗氧化剂,可以有效抑制橡胶材料的氧化反应,延缓老化过程。
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橡胶材料老化检测
老化试验主要是指针对橡胶、塑料产品、电器绝缘材料及其他材料进行的热氧老化试验;或者针对电子零配件、塑化产品的换气老化试验。
老化试验又分为温度老化、阳光辐照老化、加载老化等等。
高温老化一般分几个等级进行,工业的一般用70度,4个小时,15度一个等级,一般有40度,55度,70度,85度几个等级,时间一般都是4个小时。
相关老化检测项目,如下:
氙灯老化
紫外老化
热空气老化
臭氧老化
恒温恒湿
高低温冲击
盐雾老化
......
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天然橡胶老化测试条件天然橡胶是一种重要的橡胶材料,常用于制作轮胎、密封件、输送带等各种工业产品。
然而,由于其天然的成分和结构,天然橡胶容易受到氧化、光照、热量等环境因素的影响,导致老化加速,从而影响其使用寿命和性能。
因此,进行天然橡胶老化测试是非常必要的。
天然橡胶老化测试条件包括以下几个方面:1.老化温度老化温度是影响天然橡胶老化的最主要因素之一。
一般来说,老化温度越高,老化速度越快。
在进行老化测试时,一般选用60℃、70℃、80℃等不同温度进行测试,以模拟不同环境条件下的老化情况。
2.老化时间老化时间是指天然橡胶在一定温度下经过一定时间后的老化情况。
一般来说,老化时间越长,老化程度越深。
在进行老化测试时,一般选用24小时、48小时、72小时等不同时间进行测试,以模拟不同使用年限下的老化情况。
3.老化环境老化环境是指天然橡胶在老化过程中所处的环境条件,如氧化、光照、湿度等。
在老化测试中,一般采用氧化老化、紫外线老化、热氧老化等不同环境条件进行测试,以模拟不同使用条件下的老化情况。
4.老化指标老化指标是指用来评价天然橡胶老化程度的指标,如硫化度、拉伸强度、硬度等。
在老化测试中,一般根据不同的使用条件选择不同的老化指标进行测试,以评估天然橡胶在不同使用条件下的老化状况。
5.老化样品老化样品是指用来进行老化测试的天然橡胶试样。
在老化测试中,一般选择符合国家标准的天然橡胶试样进行测试,以确保测试结果的准确性和可靠性。
天然橡胶老化测试条件包括老化温度、老化时间、老化环境、老化指标和老化样品等方面。
在进行老化测试时,需要严格按照测试条件进行操作,确保测试结果的准确性和可靠性,从而为天然橡胶的生产和使用提供科学依据。
什么是橡胶老化?及橡胶老化试验
(一)什么是橡胶老化?在表面上有哪此表现?
答:橡胶及其制品在加工,贮存和使用过程中,由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏,最后丧失使用价值,这种变化叫做橡胶老化。
表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。
(二)影响橡胶老化的因素有哪些?
答:引起橡胶老化的因素有:
a)氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应,分子链发生断裂或过度交联,引起橡胶性能的改变。
氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。
B臭氧、臭氧的化学活性比氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。
当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现与应力作用方向垂直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。
C)热:提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。
但热的基本作用还是活化作用。
提高氧扩散速度和活化氧化反应,从而加速橡胶氧化反应速度,这是普遍存在的一种老化现象??热氧老化。
D)光:光波越短、能量越大。
对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。
紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,橡胶因吸收光能而产生游离基,引发并加速氧化链反应过程。
紫外线光起着加热的作用。
光作用其另一特点(与热作用不同)是它主要在橡表面进生。
含胶率高的试样,两面会出现网状裂纹,即所谓“光外层裂”。
E)机械应力:在机械应力反复作用下,会使橡胶分子链断裂生成游离基,引发氧化链反应,形成力化学过程。
机械断裂分子链和机械活化氧化过程。
哪个能占优势,视其所处的条件而定。
此外,在应力作用下容易引起臭氧龟裂。
F)水分:水分的作用有两个方面:橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和清水基团等成分被水抽提溶解。
水解或吸收等原因引起的。
特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下,会加速橡胶的破坏。
但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用,甚至有延缓老化的作用。
G)其它:对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。
(三)橡胶老化试验方法可分为哪几类?
答:可分为两大类:
1)自然老化试验方法:又分为大气老验,大气加速老化试验,自然贮存老化试验,自然介质(包括埋地等)和生物老化试验等。
2)人工加速老化试验方法。
为热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、生物老化、高能辐射和电老化以及化学介质老化等。
(四)热空气老化试验对于各种胶料来说应选取什么温度等级?
答:对于天然橡胶来说,试验温度通常50~100℃,合成橡胶通常为50~150℃,某些特种橡胶试验温度则更高。
如丁腈橡胶用70~150℃,硅氟胶一般用200~300℃。
总之,应根据试验具体确定。