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            簡述伸縮器膠圈老化的原因

            文章來源: 人氣:9002 發表時間:2021-09-13

            法蘭式伸縮器管道柔性接口(簡稱接口)膠圈,屬于典型的 高彈性橡膠密封制品,若有一個接 口的膠圈失效, 將造成管道全線輸送中斷。因此它是管道工程的 關鍵配件。由于橡膠一般不飽和,易與空氣中的 氧、臭氧及其他活性物質發生化學反應,從而使橡 膠分子鏈產生斷裂、交聯等老化現象。橡膠老 化不是一個簡單的變化過程,而是橡膠及其制品 使用性能衰退過程的總稱。橡膠的老化主要有: 氧老化、熱老化、臭氧老化、光老化、變形及應力老 化、重金屬催化氧化老化、熱水(還有蒸汽和水分) 的水解老化以及霉菌的侵蝕等。

            bb91ad3ea776bdffbb1590730feb23a.jpg  氧可使橡膠分子鏈氧化斷裂,破壞橡膠分子 的正常結構。氧對橡膠的老化反應首先是氧氣在 熱及其他因素影響下,在橡膠分子的雙鍵及其雙 鍵附近起反應,形成過氧化物。然后過氧化物分 解成為橡膠的氧化物,同時放出活性氧,致使橡膠 分子斷裂?;钚匝跤峙c其他橡膠分子化合重新形成過氧化物,這樣周而復始地進行下去,即稱為連 鎖反應。由于這種反應 ,橡膠分子鏈斷裂降解,使 橡膠發粘、變軟。另一種情況是,在氧化過程中也 會使橡膠分子產生活性基,使橡膠分子進行交聯, 其結果導致橡膠交聯密度逐漸增加,橡膠變硬、變 脆失去彈性。上述 2種情況在整個氧化過程中都 會發生,只不過有的橡膠以斷鏈為主,有的橡膠則 以交聯占優勢,這主要取決于橡膠的類型。加速 橡膠氧化反應的因素有熱、紫外線、重金屬離子及 機械應力作用等。 熱可以引起上述氧化連鎖反應,并使其加速 進行,它對氧化的影響很大。橡膠制品不論外部 受熱或因連續變形內部受熱,對其老化都有影響。一 般來講,溫度每升高 10~C,氧化速度約增加 1 倍左右。當溫度高達 12O℃以上時,氧化速度就 已相當迅速。因此在常溫下橡膠制品可用幾年, 而在 100℃~2o0℃下,則幾個月甚至幾天就失去 彈性和強度。在沒有氧氣的環境下,橡膠制品在 200℃的高溫下,也能使用較 長時間。

            1.3 臭氧老化
            臭氧的氧化作用,是橡膠老化的一個相當重 要的因素。雖然地球表面層的臭氧量濃度并不 高,其臭氧含量僅為(O.5~6)×10~,但對長期伸 長、壓縮變形條件下的橡膠制品,其老化作用特別 明顯。臭氧的活性比氧高,它對橡膠的作用大體 是先在橡膠的雙鍵處生成臭氧化物,而后分解使 橡膠分子斷裂,具體表現為橡膠制品表面龜裂。
            1.4 光老化 .
             光也會引起氧化反應,橡膠吸收光能以后形 成活性基,活性基與氧進行氧化反應。因此在光 能的作用下橡膠的老化現象也是很明顯的。引起橡膠光老化的,主要是波長小于 400/zm 的紫外 線。紫外線除加速氧化作用外,還能引起橡膠的異構化,也會直接引起橡膠的斷鏈和交聯。
            1.5 變形及應力老化
            橡膠制品的機械變形或不斷地曲折變形,能引起橡膠結構物理的和化學的復雜變化,改變橡膠的物理機械性能。橡膠受外力的作用能產生純機械的氧化作用,橡膠在多次變形中氧化速度會大大提高。橡膠制品長期在拉伸或壓縮應力作用下,產生的拉伸或壓縮應力松馳,也是橡膠制品失效的一個十分重要因素。 此外,自然界中某些霉菌微生物的侵蝕,也會使橡膠制品遭受損壞。 由試驗得知,圓型截面膠圈的壓應力松弛與 其截面壓縮率呈發散型的折線變化。

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