橡胶接头的疲劳老化及防护措施有哪些?
随着经济的发展,橡胶接头在人们生活中的应用越来越广泛,那么橡胶接头的疲劳老化及防护措施有哪些?
我们先对橡胶接头产生疲劳老化的原因进行分析:
先,在机械力的作用下产生机械裂解反应。由于高分子聚合物的粘滞性,使橡胶接头在变形周期内,其松弛过程来不及完成,接着又进入到下一个变形周期,致使橡胶接头内部变形残留应力不断增加。当应力梯度较大时,便会出现分子链直接断裂而生成自由基,由此而引发橡胶接头分子的氧化链反应。
其次,在机械力的作用下,产生机械活化的氧化裂解反应。橡胶软接头在反复变形时,其机械应力会使橡胶接头分子链中的原子价力减弱,因此降低了它的氧化反应活化能。于是,加速了橡胶软接头分子的氧化裂解反应。氧化活化能的降低,就是在疲劳过程中,机械能转化为化学能过程的结束。
然后在机械力的作用下,橡胶接头内部生热加速了氧化反应。橡胶接头在反复变形时,产生滞后现象,引起内耗,从而使橡胶接头内部生热,于是加速了橡胶接头的氧化链反应。
后在疲劳过程中,加速了橡胶接头的臭氧龟裂。橡胶接头在周期性变形的疲劳老化过程中,伴随着出现臭氧龟裂现象,此现象在高温条件下则更为显著。如高速行驶的汽车轮胎,其表面产生的龟裂,就是在疲劳过程中发生臭氧老化的结果。
对于橡胶接头疲劳老化的防护,是在胶料中加入一种屈挠-龟裂抑制剂,其主要作用是提高橡胶接头在其疲劳过程中结构变化的稳定性,特别是在高温条件下,这种抑制剂能够减缓应力活化所产生的氧化反应和臭氧化反应。有效的抑制剂大多是一些酮和芳胺的缩合物(如防老化剂AW、BLE等)和对苯二胺类的防老剂。在胶料配方设计时,也常采用抗氧剂和抗臭氧剂并用,这也会对疲劳老化的防护产生良好的效果。
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