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为什么橡胶老化是化学变化?

2022-03-21 08:58:59 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:80

橡胶为什么会老化?

人会变老,橡胶也会老化。
橡胶用久之后,有的会变软发黏,有的会硬化发脆。在日常生活中,我们经常能看到有些用旧的轮胎侧部产生沟沟坎坎的裂纹,专业上叫做龟裂。在这种情况下,橡胶原先的弹性、强度显著下降,这些现象就叫做老化。
老化是在各种外部因素影响下橡胶结构发生变化的结果,其中最普遍的是热和氧作用下产生的热氧老化。100多年前就已得到证实,橡胶老化完全是氧造成的,而热、光和金属则是橡胶老化的促进剂。
橡胶加热到一定温度还会发生降解,例如天然橡胶超过200℃就开始分解出低分子物质。橡胶热稳定性的好坏主要取决于其化学组成和结构,硅橡胶和氟橡胶的热稳定性就比通用橡胶好。在通用橡胶中,顺丁橡胶的热稳定性最好,丁苯橡胶次之。
在氧的参与下,各种橡胶的老化结果是不一样的。天然橡胶和异戊橡胶以及丁基橡胶在热氧老化过程中主要是大分子链发生断裂,变软发黏;而丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶以及三元乙丙橡胶在热氧老化过程中主要是断链后的产物交织在一起,破坏了橡胶的弹性结构,于是就变硬发脆。
橡胶热氧老化的祸根在它的不饱和键上。天然橡胶和一些通用合成橡胶每1000个碳原子就含有150~250个双键,这些部位最容易发生化学反应,所以它们的热氧老化性能都不好,尤其是天然橡胶。而结构趋于饱和的硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶等则属于耐热老化的弹性体。
橡胶的老化虽然不能完全避免,但却可以延缓,最方便有效的措施就是加入防老剂。防老剂能捕捉橡胶热氧老化过程产生的有活性物质,从而起到保护橡胶的作用。防老剂的种类繁多,比较常用的有胺类和酚类两大系列,加入量一般为橡胶重量的1%~1.5%。

为什么橡胶制品放久了会变得好像融化了一样,表面粘糊糊的?

橡胶制品发粘的原因主要有两种:1、增塑剂等小分子组分析出 。2、表面氧化或受光照发生降解 。

发粘是因为橡胶在氧气存在的条件下发生氧化反应,其结果是羟基、羧基等极性基团增多。这些极性基团是东西发粘的原因。通俗地讲,相当于变成不干胶了。

橡胶一词来源于印第安语cau-uchu,意为“流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。加工后的成品是具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。其主要分为天然橡胶与合成橡胶二种,天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成。合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。

橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。有很广泛的用途。[1]橡胶还可以详细分为天然橡胶、通用橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶几类。

实际应用:橡胶产品由于天然橡胶具有上述一系列物理化学特性,尤其是其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性,且经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质,所以具广泛用途。如日常生活中用的雨鞋、暖水袋、松紧带;医疗

卫生行业所用的外科医生手套、输血管;交通运输上用的各种轮胎;工业上用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套;农业上用的排灌胶管、氨水袋;气象测量用的探空气球;科学试验用的密封、防震设备;国防上用的飞机、坦克、大炮、防毒面具;甚至成为火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品不可或缺的原料。世界上部分或完全用天然橡胶制成的物品已达7万种以上。

橡胶的用途可大啦在国民经济各个部门几乎都有它的位置。与各行各业都有密切的联系。

老化了,比如被太阳晒时间长了,所以,里面都有很多添加剂,比如光稳定剂之类的东东。或是用http://www.rixia.cc的时候,碰到了有机溶剂
  橡胶制品融化的原因,主要还是使用的时间长了或是放置时间长了,橡胶的老化;

  “发粘”是因为橡胶在氧气存在的条件下发生氧化反应,其结果是羟基、羧基等极性基团增多。这些极性基团是东西发粘的原因。通俗地讲,相当于变成不干胶了。

  另外,“橡胶”一词现在往往不专指天然橡胶,因此可以说不是所有橡胶制品都容易发粘。天然橡胶容易发粘是因为它含有很多碳碳双键,比较容易发生氧化反应。

  如果接触溶剂后发粘,原因是橡胶里未参与交联的成份被溶出的缘故。橡胶制品一般都经过了交联,交联了的部分是橡胶的主要部分,它在溶剂作用下只溶胀不溶解。如果是这种情况,往往在溶剂干了之后就又不粘了。
天然橡胶老化后就是这种状态,其它合成橡胶老化基本都是发硬发脆

什么叫橡胶的老化

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。
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。
在1885年人们就发现受到拉伸的橡胶在老化过程中发生龟裂,当时人们曾认为是由于阳光的照射所致,但后来发现未经阳光照射的橡胶制品上,同样也有龟裂产生。后来经过分析发现,不受阳光的照射的橡胶拉伸所产生的龟裂,是由于大气中存在的臭氧所致。

在距离地面20-30km的高空,氧气分子在阳光照射下会产生牛气分子形成一层臭氧层。尽管地表的臭氧浓度较低,但引起的橡胶才华现象也不容忽视,越来越受众的重视。

橡胶的臭氧老化与其他因素所产生的老化有所不同,主要有如下表现。

(1)橡胶的臭氧老化是一种表面反应,未受应力的橡胶表面反应尝试为10-40个分子厚,或(10~50)*10-6次方mm厚。

(2)未受拉伸的橡胶暴露在O3环境中时,橡胶与O3反应直到表面上的双键完全反应完后终止,在表面上形成一层类似喷霜状的灰色硬脆膜,使其失去光泽。受拉伸的橡胶在产生臭氧老化时,表面要产生臭氧龟裂,但通过研究认为,橡胶的臭氧龟裂有一临界应力存在,当橡胶的伸长或所受的应力低于临界值时,在发生臭氧老化时是不会产生龟裂的,这是橡胶的固有特性。
(3)橡胶在产生臭氧龟裂时,裂纹的方向与受力的方向垂直,这是臭氧龟裂与光氧老化致龟裂的不同之处,介应当注意,在多方向受到应力的橡胶产生臭氧老化时,所产生的臭氧龟裂很有难看出方向性,与光氧老化所产生的龟裂相似。

老化是橡胶等高分子材料中存在的一种较为普遍的现象,它会使橡胶的性能劣化,影响橡胶制品的使用价值及使用寿命,橡胶防护体系是延缓橡胶的老化,延长制品的使用寿命。橡胶防护体系主要是防老剂,防老剂型按作用原理可分为化学防老剂和物理防老剂;按防日夏养花网护的目标分为抗氧剂、护臭氧剂、光屏蔽剂、金属钝化剂等,也可按化学结构进行分类。
(1)橡胶老化的现象:生胶或橡胶制品在加工、贮存或使用过程中,会受到热、氧、光等一干二净因素的影响而逐渐发生物理及化学变化,使其性能下降,并丧失用途,这种现象称为橡胶的老化。橡胶老化过程中常常会伴随一些显著的现象,如在外观上可以发现长期贮存的天然橡胶变软、发黏、出现斑点;橡胶制品有变形、变脆、变硬、龟裂、发霉、失光及颜色改变等。在物理性能上橡胶有溶胀、流变性能等的改变。在力学性能上会发生拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度、压缩率、弹性等指标下降。

(2)橡胶老化的原因:橡胶发生老化现象源于其长期受热、氧、光、机械力、辐射、化学介质、空气中的臭氧等外部因素的作用,使其大分子链发生化学变化,破坏了橡胶原有化学结构,从而导致橡胶性能变坏。
导致橡胶发生老化现象的外部因素主要有物理因素、化学因素及生物因素。物理因素包括热、光、电、应力等;化学因素包括氧、臭氧、酸、碱、盐及金属离子等;生物因素包括微生物(霉菌、细菌)、昆虫(白蚁等)。这些外界因素在橡胶老化过程中,往往不是单独起作用,而是相互影响,加速橡胶老化进程。如轮胎胎侧在使用过程中就会受到热、光、交变应力和应变、氧、臭氧等多种形式因素的影响。 不同的制品在不同的使用条件下,各种因素的作用程度不同,其老化情况也不一样。即使同一制品,因使用的季节和地区不同,老化情况也有区别。因此,橡胶的老化是由多种因素引起的综合的化学反应。在这些因素中,最常见且最重要的化学因素是氧和臭氧;物理因素是热、光和机械应力。一般橡胶制品的老化均是由它们中的一种或几种因素共同作用的结果,最常见的热氧老化,其次有臭氧老化、疲劳老化和光氧老化
橡胶的老化,是指橡胶在使用过程中,由于受内外因素的作用而引起物理及化学性质的逐渐变化,主要表现为龟裂、硬化、易碎等,最后更丧失其使用价值,这就称为橡胶的老化了。
同上

橡胶和什么东西易产生化学变化?

只要是化学变化 不管是压缩 还是膨胀
因橡胶及其制品在加工,贮存和使用过程中,由于受内外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。

老化就是一种化学变化~

  
  表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。
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。经外线光起着加热的作用。光作用其所长另一特点(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荃,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。哪能个占优势,视其所处的条件而定。此外,在应力作用下容易引http://www.rixia.cc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荃团等成分被水抽提溶解。水日夏养花网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、电和生日夏养花网物等

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