橡膠分為天然橡膠和合成橡膠兩類。
橡膠制品現(xiàn)在在工業(yè)及生活中被廣泛應(yīng)用。橡膠受外力作用發(fā)生變形后,可以快速復(fù)原,具有良好的物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。橡膠作為一種基本原料,被廣泛用于工業(yè)之中(輪胎、膠管、電纜等橡膠制品)。三葉橡膠樹是橡膠材料的主要來源。
★橡膠老化現(xiàn)象:龜裂、發(fā)粘、硬化、軟化、粉化、變色、長霉等現(xiàn)象。
在橡膠產(chǎn)品的加工、貯存、使用過程中,因為內(nèi)外因素等綜合作用,產(chǎn)生的橡膠物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能的破壞,到最后喪失了使用價值,這就是橡膠老化的過程。
★橡膠老化因素:
1.氧:氧化作用使橡膠性能發(fā)生改變。
2.臭氧:比氧破壞性更大,作用于變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時,出現(xiàn)裂紋(臭氧龜裂),作用于不變形橡膠,只在表面產(chǎn)生氧化膜,不會龜裂。
3.熱:高溫可使橡膠熱裂解或熱交聯(lián)。熱氧老化:提高氧擴(kuò)散速度和活化氧化反應(yīng),從而加速橡膠氧化反應(yīng)速度,這種老化現(xiàn)象很普遍。
4.光:光主要對橡膠表面進(jìn)行反應(yīng)(光也起著部分熱作用,但這一點與熱不同)。光外層裂:含膠率高的,在光反應(yīng)下,兩面會出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。
5.機(jī)械應(yīng)力:機(jī)械應(yīng)力反復(fù)作用會引起氧化鏈反應(yīng),在應(yīng)力作用易引起臭氧龜裂。
6.水分:水浸泡和大氣暴露的交替作用會加速老化破壞。
①在潮濕空氣淋雨、浸泡,易遭到破壞,橡膠中水溶性物質(zhì)、親水基團(tuán)等成分被水抽提溶解、水解、吸收等引起老化。②在特殊情況下,水分對橡膠不會起破壞作用,還會有延緩老化的作用。
7.油類:油類與橡膠長時間接觸,滲透進(jìn)去會產(chǎn)生分析相互擴(kuò)散,改變結(jié)構(gòu),發(fā)生溶脹,讓橡膠的強(qiáng)度和其他力學(xué)性能下降。
8.其他:化學(xué)介質(zhì)、變價金屬離子、高能輻射、電和生物等因素也會做橡膠作用老化。
★橡膠檢測:
橡膠材料、橡膠制品質(zhì)量檢測:如拉伸強(qiáng)度、彈性模量、延伸率、耐老化等(橡膠品用于精密度高的領(lǐng)域,所以這些方面要求比較高)。
1.耐介質(zhì)增重實驗
從產(chǎn)品上取樣浸泡到介質(zhì)中,一定溫度時間后取樣稱重,根據(jù)重量及硬度的變化率推斷材料的種類。
例如:在100℃機(jī)油(介質(zhì)之一)中浸泡24小時,NBR、氟膠、ECO、CR質(zhì)量及硬度變化率很小,而NR、EPDM、SBR增重一倍以上硬度變化很大,體積膨脹很明顯。
2.熱空氣老化實驗
從產(chǎn)品上取樣放老化箱老化一天,觀察現(xiàn)象。可以逐步升溫來分級老化。
例如:150℃下CR、NR、SBR都會脆斷,NBREPDM還有彈性。
180℃下普通NBR脆斷。
230℃下HNBR也會脆斷,氟膠和硅膠仍有很好的彈性。
3.燃燒法
取少量樣品,在空氣中燒,觀察現(xiàn)象。
一般情況下,氟膠、CR、CSM離火自熄,即便燒著火苗也比一般NR、EPDM的要小得多。
仔細(xì)觀察燃燒狀態(tài)、顏色、氣味也有區(qū)別。(如:NBR/PVC并用膠,有火源時噼啪亂濺,似有水,離火自熄,煙濃有酸味)。
有些不含鹵素,但添加了阻燃劑的膠也會離火自熄。(這種需要用別的辦法進(jìn)一步推斷)
4.測比重
工具:電子秤或分析天平。
5.低溫法
從產(chǎn)品上取樣泡在低溫環(huán)境下2-5分鐘,制造一個低溫環(huán)境(用干冰和酒精)。在選定溫度下感覺軟硬程度。
例如:零下40℃以下的低溫環(huán)境,用耐高溫、耐油很好的硅膠和氟膠對比,硅膠就比氟膠軟。