橡膠制品在日常運用中經(jīng)常會遇到龜裂問題,這不只影響其外觀,還顯著縮短了運用壽命。在很多導(dǎo)致橡膠龜裂的因素中,臭氧(O?)的效果尤為顯著。本文將為您具體解析臭氧如何影響橡膠制品,并探討其背面的科學(xué)原理。
一、臭氧的根本特性
臭氧是氧氣的同素異形體,由一個氧分子攜帶一個額外的氧原子組成,出現(xiàn)淡藍(lán)色并具有草腥味。它在自然界中主要由雷電產(chǎn)生,是一種強(qiáng)壯的氧化劑,廣泛應(yīng)用于滅菌、去污、漂白、除臭和分解化學(xué)物質(zhì)等進(jìn)程中。但是,臭氧具有不穩(wěn)定性和高氧化才能,這使得它在特定條件下可能對橡膠制品造成危害。
二、臭氧對橡膠的影響機(jī)制
橡膠制品,尤其是含有不飽和雙鍵的橡膠,極易受到臭氧的攻擊。臭氧分子可以與橡膠分子鏈上的雙鍵產(chǎn)生反響,導(dǎo)致分子鏈的開裂和交聯(lián),進(jìn)而在橡膠外表構(gòu)成薄膜并產(chǎn)生龜裂。這種進(jìn)程稱為臭氧老化,是一種外表反響,特別簡單在應(yīng)力會集處或橡膠與配合粒子的界面處產(chǎn)生。
1.外表反響:臭氧老化首先在橡膠外表構(gòu)成一層硬脆的臭氧化膜,這層膜可以在一定程度上阻撓臭氧進(jìn)一步向橡膠內(nèi)部滲透。但在動態(tài)運用條件下,這層膜簡單決裂,暴露出新鮮的橡膠外表,使得臭氧老化進(jìn)程繼續(xù)進(jìn)行。
2.應(yīng)力與應(yīng)變:橡膠在受到拉伸或應(yīng)力效果時,臭氧老化現(xiàn)象會愈加顯著。此刻,龜裂的裂紋方向通常垂直于受力方向,這是臭氧老化與應(yīng)力相互效果的結(jié)果。
3.雙鍵含量:橡膠中雙鍵的含量越高,其耐臭氧老化功能越差。不飽和橡膠如天然橡膠(NR)和丁苯橡膠(SBR)對臭氧的敏感性較高,而結(jié)構(gòu)更趨飽和的橡膠如硅橡膠和氟橡膠則具有較好的耐臭氧老化功能。
三、臭氧龜裂的特征
臭氧龜裂的特征包括裂紋方向垂直于橡膠的拉伸變形方向,且裂紋多出現(xiàn)在應(yīng)力會集處。關(guān)于野外運用的橡膠制品,臭氧龜裂尤為顯著,由于陽光中的紫外線會加速臭氧的構(gòu)成和分解,進(jìn)一步加劇橡膠的老化進(jìn)程。
四、防護(hù)辦法
為了延緩橡膠制品的臭氧老化,可以采取以下辦法:
1.運用環(huán)境控制:盡量防止橡膠制品長時間暴露在含有高濃度臭氧的環(huán)境中,特別是野外和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
2.資料挑選:挑選耐臭氧老化功能較好的橡膠資料,如硅橡膠、氟橡膠等。
3.添加助劑:在橡膠制品生產(chǎn)進(jìn)程中加入抗臭氧劑和光穩(wěn)定劑等助劑,以提高其耐老化功能。
4.定時查看與保護(hù):關(guān)于長期運用的橡膠制品,應(yīng)定時進(jìn)行查看和保護(hù),及時發(fā)現(xiàn)并處理龜裂問題,防止進(jìn)一步惡化。
五、總結(jié)
臭氧作為一種強(qiáng)壯的氧化劑,在特定條件下會對橡膠制品造成顯著的危害。了解臭氧對橡膠的影響機(jī)制并采取有效的防護(hù)辦法,關(guān)于延長橡膠制品的運用壽命具有重要意義。期望經(jīng)過本文的介紹,可以增強(qiáng)大眾對橡膠龜裂及臭氧影響因素的認(rèn)識,促進(jìn)橡膠制品的合理運用和保護(hù)。
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