橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两类。
橡胶制品现在在工业及生活中被广泛应用。橡胶受外力作用发生变形后,可以快速复原,具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶作为一种基本原料,被广泛用于工业之中(轮胎、胶管、电缆等橡胶制品)。三叶橡胶树是橡胶材料的主要来源。
★橡胶老化现象:龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等现象。
在橡胶产品的加工、贮存、使用过程中,因为内外因素等综合作用,产生的橡胶物理化学性质和机械性能的破坏,到最后丧失了使用价值,这就是橡胶老化的过程。
★橡胶老化因素:
1.氧:氧化作用使橡胶性能发生改变。
2.臭氧:比氧破坏性更大,作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现裂纹(臭氧龟裂),作用于不变形橡胶,只在表面产生氧化膜,不会龟裂。
3.热:高温可使橡胶热裂解或热交联。热氧老化: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,这种老化现象很普遍。
4.光:光主要对橡胶表面进行反应(光也起着部分热作用,但这一点与热不同)。光外层裂:含胶率高的,在光反应下,两面会出现网状裂纹。
5.机械应力:机械应力反复作用会引起氧化链反应,在应力作用易引起臭氧龟裂。
6.水分:水浸泡和大气暴露的交替作用会加速老化破坏。
①在潮湿空气淋雨、浸泡,易遭到破坏,橡胶中水溶性物质、亲水基团等成分被水抽提溶解、水解、吸收等引起老化。②在特殊情况下,水分对橡胶不会起破坏作用,还会有延缓老化的作用。
7.油类:油类与橡胶长时间接触,渗透进去会产生分析相互扩散,改变结构,发生溶胀,让橡胶的强度和其他力学性能下降。
8.其他:化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等因素也会做橡胶作用老化。
★橡胶检测:
橡胶材料、橡胶制品质量检测:如拉伸强度、弹性模量、延伸率、耐老化等(橡胶品用于精密度高的领域,所以这些方面要求比较高)。
1.耐介质增重实验
从产品上取样浸泡到介质中,一定温度时间后取样称重,根据重量及硬度的变化率推断材料的种类。
例如:在100℃机油(介质之一)中浸泡24小时,NBR、氟胶、ECO、CR质量及硬度变化率很小,而NR、EPDM、SBR增重一倍以上硬度变化很大,体积膨胀很明显。
2.热空气老化实验
从产品上取样放老化箱老化一天,观察现象。可以逐步升温来分级老化。
例如:150℃下CR、NR、SBR都会脆断,NBREPDM还有弹性。
180℃下普通NBR脆断。
230℃下HNBR也会脆断,氟胶和硅胶仍有很好的弹性。
3.燃烧法
取少量样品,在空气中烧,观察现象。
一般情况下,氟胶、CR、CSM离火自熄,即便烧着火苗也比一般NR、EPDM的要小得多。
仔细观察燃烧状态、颜色、气味也有区别。(如:NBR/PVC并用胶,有火源时噼啪乱溅,似有水,离火自熄,烟浓有酸味)。
有些不含卤素,但添加了阻燃剂的胶也会离火自熄。(这种需要用别的办法进一步推断)
4.测比重
工具:电子秤或分析天平。
5.低温法
从产品上取样泡在低温环境下2-5分钟,制造一个低温环境(用干冰和酒精)。在选定温度下感觉软硬程度。
例如:零下40℃以下的低温环境,用耐高温、耐油很好的硅胶和氟胶对比,硅胶就比氟胶软。