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氯醇橡胶ECO在热氧老化过程中的结构变化有几种?

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氯醇橡胶ECO在热氧老化过程中的结构变化有几种?

发布日期:2018-10-18 作者: 点击:

由“热”引起的老化可谓贯穿于氯醇橡胶ECO的整个生命周期,如聚合过程中聚合温度、树脂合成过程中的固化放热、挤出注塑等加工过程中的加工温度、氯醇橡胶ECO贮存条件下的环境温度、使用过程中来自于太阳的暴晒或使用环境温度等等。

“热”对氯醇橡胶ECO老化的影响主要体现在其分子链的运动方面,温度升高,氯醇橡胶ECO分子链运动加剧,当材料受热温度超过其临界温度,分子聚集态结构、结晶度等会发生变化,则会直接影响高分子材料的物理性能,尤其是材料的力学性能,如在极寒环境下,氯醇橡胶ECO会变脆,韧性大大下降,极易折断。当材料受热温度超过化学键的键能时,会引起分子链的断裂,进而发生热降解或交联,从而导致氯醇橡胶ECO使用性能的下降,尤其是在有氧气存在的条件下,极易造成热氧老化,加剧高氯醇橡胶ECO的降解。

“氧”可以说是无处不在,是导致氯醇橡胶ECO老化的又一重要因素。氯醇橡胶ECO分子结构中的不饱和双键、羰基、叔碳基等,极易受到氧的攻击,从而形成大分子过氧自由基或过氧化物,然后导致氯醇橡胶ECO分子链中弱键部位发生断裂,进而造成氯醇橡胶ECO分子量的下降,某些链的断裂和分解会进一步产生自由基,引发大分子链的氧化,从而发生老化。当有热和光照存在的条件下,氯醇橡胶ECO还会发生热氧老化和光氧老化,加剧材料的老化,这种老化基本是不可逆的,会大大缩短材料的使用寿命。

        氯醇橡胶ECO在热氧老化过程中的结构变化可分为二类:一类是以分子链降解为主的热氧老化反应(裂解化);二类是以分子链之间交联为主的热氧老化(结构化)。

氯醇橡胶ECO


        天然氯醇橡胶ECO等含有异戊二烯氯醇橡胶ECO、丁基氯醇橡胶ECO、二元乙丙氯醇橡胶ECO、均聚型氯醇氯醇橡胶ECO及共聚氯醇氯醇橡胶ECO等。这类氯醇橡胶ECO在发生热氧老化后的外观表现为变软、发粘。

        顺丁氯醇橡胶ECO含有丁二烯的氯醇橡胶ECO在热氧老化过程中,发生的主要是交联反应,类似的氯醇橡胶ECO品种还有NBR/ SBR/ CR / ERDM/ FPM / CSM等。这类氯醇橡胶ECO在发生热氧老化后的外观表现为变硬、变脆。

有时还有光老化:

“太阳光照”除了会造成氯醇橡胶ECO的温度升高而发生热老化外,其光线中的紫外线是导致氯醇橡胶ECO(特别是户外应用时)老化的主要原因,这主要是因为大多数氯醇橡胶ECO材料的化学键键能都在紫外光能量范围内,当氯醇橡胶ECO吸收了光能后,会引起化学键的断裂,导致氯醇橡胶ECO大分子链的断裂,进而导致光老化,尤其是在有氧存在的条件下,还能够引起氯醇橡胶ECO的光氧老化,加剧材料的老化降解。

应力疲劳老化:

  氯醇橡胶ECO制件在机械应力反复作用下,导致产生应力分布不均匀,并使局部产生应力集中,造成部分分子链被扯断,这种情况尤其在氯醇橡胶ECO处于周期性的变形时表现更为突出。氯醇橡胶ECO分子链断裂直接生成自由基,引发氯醇橡胶ECO的老化。这中间主要包括两个过程:一是机械应力导致的氯醇橡胶ECO分子链断裂生成自由基,自由基进一步引发老化,二是机械应力产生的自由基在氧的作用下,引发氧化连锁反应,加速了氯醇橡胶ECO的老化进程。此外,在应力作用下氯醇橡胶ECO更容易引起臭氧龟裂,道理亦是如此。这就如同人的皮肤,长期的不当表情或习惯,例如喜欢皱眉货扬眉、噘嘴、眯眼睛等,都会对面部肌肉形成牵引。而长时间重复这些动作,将使肌肉形成长久性收缩,造成皱纹,比如抬头纹、眉间纹、鱼尾纹等。这种老化现象即是我们常常碰到的“疲劳老化”。


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关键词:氯醇橡胶ECO

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