臭氧与橡胶 臭氧损坏橡胶,老铁们想知道有关这个问题的分析和解答吗,相信你通过以下的文章内容就会有更深入的了解,那么接下来就跟着我们的小编一起看看吧。

臭氧与橡胶——臭氧损坏橡胶

臭氧与橡胶

臭氧是一种具有强烈刺激性气味的气体,它在大气中的存在主要是由于汽车尾气和工业废气的排放。尽管我们对臭氧的危害有所了解,但很少有人知道臭氧对橡胶材料的损坏作用。

橡胶是一种重要的材料,广泛应用于汽车制造、医疗器械、电子设备等领域。长期暴露在臭氧环境中的橡胶制品容易出现老化、开裂和强度减弱等问题。臭氧能够与橡胶材料中的双键发生反应,引发链断裂、氧化和交联等化学反应,从而导致橡胶材料的物理性能下降。

臭氧损坏橡胶的过程可以分为三个阶段。吸收阶段,臭氧会通过橡胶材料的表面渗透进入内部。扩散阶段,在内部扩散的过程中,臭氧会与橡胶材料中的双键反应,导致双键的断裂。反应阶段,臭氧分子与橡胶中的双键结合,形成过氧化物,进一步引发链断裂和氧化反应。这些反应会导致橡胶的硬度增加、弹性减弱、表面龟裂、颜色变化等现象,从而降低橡胶制品的使用寿命。

为了减轻臭氧对橡胶的损坏,可以采取一些措施。选择具有抗臭氧性能的橡胶材料,如EPDM橡胶、氟橡胶等。这些材料具有较高的分子量和交联密度,能够有效防止臭氧的渗透和反应。采取屏蔽措施,如使用阻隔材料将橡胶制品与臭氧隔离开来,减少臭氧的接触。定期维护和保养橡胶制品,避免长时间暴露在臭氧环境中,也是减轻臭氧损坏的有效方法。

臭氧对橡胶的损坏是一个长期而渐进的过程。了解臭氧对橡胶的影响,选择合适的橡胶材料并采取相应的防护措施,可以延长橡胶制品的使用寿命,提高产品的可靠性和安全性。

臭氧与橡胶 臭氧损坏橡胶

臭氧能够与硅胶反应,因为臭氧具有很强的氧化性。臭氧(O)又称为超氧,是氧气(O)的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要分布在10~50km高度的平流层大气中,极大值在20~30km高度之间。在常温常压下,稳定性较差,可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道,吸入少量对人体有益,吸入过量对人体健康有一定危害。不可燃,纯净物。氧气通过电击可变为臭氧。臭氧是氧气的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。

化学性质:

1、臭氧很不稳定,在常温下慢慢分解 ,200℃时迅速分解 ,它比氧的氧化性更强,能将金属银氧化为过氧化银,将硫化铅氧化为硫酸铅,它还能氧化有机化合物,使许多有机色素脱色,如靛蓝。能侵蚀橡胶,很容易氧化有机不饱和化合物。臭氧、氯和过氧化氢的氧化势(还原电位)分别是2.07.1.36.1.28伏特,可见臭氧在处理水中是氧化力量最强的一种。臭氧的氧化作用导致不饱和的有机分子的破裂。使臭氧分子结合在有机分子的双键上,生成臭氧化物。

2、臭氧的氧化能力

臭氧的氧化能力极强,其氧化还原电位仅次于氟,在其应用中主要用这一特性。

臭氧支持燃烧,可燃物放入臭氧中可发生自燃现象且燃烧较氧气中更加剧烈。

3、臭氧的还原反应

a 、与无机物的还原反应

臭氧与亚铁、Mn2+ 、硫化物、硫氰化物、氰化物、氯等均发生反应。b 、臭氧与有机物的反应

臭氧在水溶液中与有机物的反应极其复杂:

⑴ 臭氧与烯烃类化合物的反应 臭氧容易与具有双键的烯烃化合物发生反应,反应的最终产物可能是单体的、聚合的、或交错的臭氧化物的混合体。臭氧化物分解成醛和酸。

⑵ 臭氧和芳香族化合物的反应 臭氧和芳香族化合物的反应较慢,在系列苯胺>酚>多环芳香烃>醇>醛>链烷烃

c 、臭氧的毒性和腐蚀性臭氧具有很强的氧化性,除了金和铂外,臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀作用。铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化,但含铬铁合金基本上不受臭氧腐蚀。基于这一点,生产上常使用含 25% Cr的铬铁合金(不锈钢)来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部件。

臭氧对非金属材料也有了强烈的腐蚀作用,即使在别处使用得相当稳定得聚氯乙烯塑料滤板等,在臭氧加注设备中使用不久便见疏松、开裂和穿孔。在臭氧发生设备和计量设备中,不能用普通橡胶作密封材料,必须采用耐腐蚀能力强的硅橡胶或耐酸橡胶等。

橡胶抗臭氧剂

提高耐臭氧性臭氧侵蚀橡胶往往发生在表面。

我们周围空气中的臭氧浓度在逐年上升。

臭氧对施加一定应

变的橡胶制品的侵蚀结果就是产生裂纹,这些裂纹最终会导致橡胶制件的彻底失效。1

.蜡类抗臭氧剂要提高静态条件下胶料的耐臭氧性,

通常是添加各种蜡的共混物,

如低分子量石蜡、

高分子

量石蜡或者微晶蜡等共混物,这些共混物仅限于提高胶料的静态耐臭氧性,如果加入过多,

其实会使胶料的动态耐臭氧性下降。2

.对苯二胺类

PPDs

抗臭氧剂对苯二胺

PPDs

是很有效的抗臭氧剂,即使在动态条件下,也能赋予胶料很好的耐臭氧性。很多情况下,也会选用

6PPDs

作为动态条件下的有效抗臭氧剂。将

6PPD

(长期有效)和

77PPD

(短期有效)并用,可以全面提高胶料的耐臭氧性。3

.微廒囊化

PPD

6PPD

可以考虑实施微胶囊技术,

这种微胶囊剂可以选择醋酸纤维素。

将微胶囊化的

6PPD

加入到胶料中,既可以长时间地保护胶料免受臭氧侵蚀又可以防止

6PPD

的向外迁移。4

。蜡

/PPDs

要想使胶料在静态和动态条件下都具有很好的耐臭氧性,

那么就选择一蜡并用一种对苯二胺

类,如

6PPD

的抗臭氧剂。5

NBC

抗臭氧剂二丁基二硫代氨基甲酸镍

( NBC)

对于

NBR

CR

SBR

来说是较好的静态抗臭氧剂,但不

适合在动态条件下使用的胶料。6

.抗臭氧剂的分子量与溶解度有效的抗臭氧剂必须是与胶料相溶的,

并且必须能迁移到表面而起到隔臭氧侵蚀的作用。

常其迁移速度取决其分子量以及

}

中的溶懈度7. 6QDI

硫黄硫化的二烯类胶料中,要选用

N-

苯基

-N

-1

3-=

甲基丁基对喹啉亚胺

(6QDI)

做抗臭氧

剂,因为硫化后,它会与橡胶主链或者是炭黑发生化学,结合,提高了胶料的耐臭氧性。因

此,

有报道说,

在一些情况下,

6QDI

6PPD/TMQ

有更好的抗氧化作用。

还有报道说,

6QDI

会部分转化成

6PPD

而起到抗臭氧侵蚀的作用。8. 77PD

77PD

(烷基

PPD

)主要用做静态臭氧保护齐

U

,并且是短期保护。在动态条件下,往往是

不单独使用的,一般会与烷基,芳基

PPD

并用,使胶料在静态和动态下都会有较好的耐臭

氧性。通常

6PPD

77PD

会按

21

比例(质量比)并用,前者是为动态条件的臭氧保护,

而后者是为静态条件的臭氧保护。9

.TMQ/6PPD

如果

TMQ

在抗臭氧或者疲劳保护方面还不够的话,可以并用

6PPD[ N-

苯基

-N

-

1

3-

甲基丁基)

-

对苯二胺

]

。这对于先暴露在氧气环境之后再暴露在臭氧环境中的胶料来说尤为

重要。

TMQ

6PPD

并用是很常见的。

I

10

.非着色乙缩醛抗臭氧剂对白色或者彩色胶料,

可以使用非着色抗氧剂。

可以考虑选用环状乙缩醛类抗氧荆

Bayer

司的

Vulkazon AFS

)作为各种不同胶料的抗臭氧剂。据报道,与对苯二胺类抗氧剂相比,双

-

1

2

3

6-

四氢苯甲醛)

-

季戊四醇缩醛能赋予

CR

IIR

CIIR

BIIR

等胶料更高的耐臭氧性。11

.丁基胶与卤化丁基胶丁基胶与卤化丁基胶本身具有较好的耐臭氧性。不饱和度低

[

o

.8%

(摩尔浓度)

]

的丁基胶具有更好的耐臭氧性,因为不饱和度低,受

臭氧侵蚀的机会就少。12

DNPD/Zn0

硫化

BIIR

用氧化锌并用

N

N

-

-B

萘基对苯二胺

(DNPD)

或者

Goodrich

公司的产品

Agerite White

来硫化溴化丁基胶,可以赋予胶料较好的耐臭氧性。13

BIMS

溴化异丁烯

-

对甲基苯乙烯橡胶

( BIMS)

比一些丁基胶或者卤化丁基胶具有更好的耐臭氧性,

因为

BIMS

是完全饱和的。在以

NR

为基体的三元共混轮胎胎侧胶料中,

BIMS

替代部分卤化丁基胶或者

EPDM

以显著地提高耐臭氧性和抗疲劳裂口增长性。14

.丁基胶的二肟硫化丁基胶料采用二肟硫化,可以提胶料的耐臭氧性。15

,烷基酚二硫化物硫化卤化丁基胶卤化丁基胶与其他不饱和弹性体共混时,

选用烷基酚二硫化物来硫化,

可以显著地改善胶

料的耐臭氧性。16

EPDM

EPM

三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶都具有较好的耐臭氧性。17

.高光泽度耐臭氧胶辩要想使橡胶制品表面具有很高的光泽度,

应选用含有高饱和度主链的弭性体共混物。

共混物

中含有这些饱和组分,

不需加入抗臭氧剂就具有较好的抗臭氧性。

如果使用抗臭氧剂,

就会

出现

“喷霜”

现象,

迁移到表面就会影响制品的光泽。

这种饱和主链弹性体有

EPDM

BIIR

CIIR

BIMS

等。18.

避免使用

NR

如果不使用强抗臭氧剂,

天然胶料的耐臭氧性会很差,

因此一般会使用

NR

与其他耐臭氧弹

性体的共混物。19. NR

加覆盖胶安装在发动机上的全天然橡胶发动机支架,

其表面有两层覆盖胶,

其中底层是按一定比例配

合并且发生交联的氯丁二烯与辛烯聚合物,

上面一层是交联的卤化丁基胶/辛烯聚合物。

橡胶支架表层的这两层覆盖胶,

可以有效地抵挡臭氧以及热氧化对天然胶的侵蚀,

这主要是

因为其降低了臭氧和氧扩散到天然胶中引起的主链断裂。

疲劳实验结果显示,

这种带有两层

覆盖胶的橡胶发动机支架的疲劳次数明显提升。20. NR/EPDM

共混物硫黄和过氧化物并用硫化

NR/EPDM

1

昆物中,

EPDM

会赋予胶料较好的耐臭氧性。对于

NR/EPDM

共混物来说,

提高

EPDM

用量会提高共混物胶料的耐臭氧性。

理论上,

EPDM

的最佳用量在

35% - 40%

(质量分数)

EPDM

成为道续相)

。因为随着

EPDM

用量的增加,

共硫化会成为一个问题,

并且会导致性能下降。

研究发现,

EPR

NR

中的分散微区会降低

胶料的臭氧龟裂纹,

EPR

NR

中的最佳用量为

35% - 45%

(质量分数)

可以有效地提高

胶料的耐臭氧性。21

NR/CIIR

共混物在

NR/CIIR

共混物中,

CIIR

的比例可以高一些,它与

NR

的相容性要比

EPDM

NR

的相

容性更好。

但是

EPDN

是相当于一种抗臭氧剂加在

NR

中的,

因此有时需要将三者共混来得

到物理性能与耐臭氧性能都较好的胶料。22

CR

据报道,氯丁胶料的耐臭氧性可以达到

50pphm (50 X 10 -8)

,加入1-2

份(质量份)的二芳基对苯二胺抗臭氧剂可以使

CR

胶料的耐臭氧性提高到

100pphm

然而这种抗氧剂会缩短

胶料的焦烧安全期,应该和硫化剂一起加入混炼。23

.CR/EPDM

合金在

CR/EPDM=

70/30

(质量比)共混中,加入10

份(质量份)

Escor

酸类三元共聚物增容

剂(乙烯—甲基丙烯酸酯

-

丙烯酸三元共聚物)

,这种胶料的抗德默西亚(曲挠)切口增长性

好,耐热性好,耐臭氧性好,是用在传输带上强烈推荐的胶料配方。24

,可混慧

PU

SBR

共混物在

SBR

胶料中,逐渐加入可混炼的

PU

,可以有效地提高胶料的耐臭氧性。25

。表氯醇橡胶表氯醇橡胶本身具有较好的耐臭氧性。26

.硅橡胶硅橡胶是耐臭氧性较好的弹性体。27

.聚丙烯酸酯橡胶聚丙烯酸酯橡胶是耐臭氧性较好的弹性体。28

CM

氯化聚乙烯弹性体是耐臭氧性较好的弹性体。29. CSM

氯磺化聚乙烯橡胶本身具有较好的耐臭氧性。30

.聚氨酯弹性体聚氨酯弹性体与一般二烯类橡胶相比,一个突出优势就是耐臭氧性好。31. HNBR

HNBR

仍然可以用硫黄夹硫化,因为它还有一部分不饱和键,

,如果厈氧化物硫化,会提高

其耐臭氧性。32

NBR/PVC

共混物NBR

PVC

共混后,

其耐臭氧性会得到显著改善。

NBR

纯胶与增塑了的

PVC

在密炼机

熔融共混之后再进行造粒,以便于以后的混炼配合。研究发现,乳液聚合的

PVC

(用作塑

料溶胶)最适合与

NBR

共混,可以使胶料具有较好的耐臭氧性和应力—应变性能。在

NBR/PVC

共混物中,增加

PVC

用量,可以提高胶料的耐臭氧保护。33

NBR/EPDM

共混物耐油性好的

NBR

胶如果和

30

份(质量份)

EPDM

共;混,可以提高其耐臭氧性,但是会

降低耐油性。然而

NBR

EPDM

的相容性很差,如果不能很好

1

配合混炼,硫化共混物的

性能会较差,因此要注意选择合适的硫化体系,口两者的相容性。

Wood

Mass

究发现,二硫代氨基甲酸盐具有长链的烷基,可以用在硫化体系中。

Bergstrom

研究

发现,

o

2

份(质睾份)硫黄、

o

5

份(质量份)

CBS

2.5

份(质量份)

40% DCP

母料

是用于

NBR/EPDM

的不错的硫化体系。

Mitchell

研究发现,

EPDM

与炭黑先混炼为母胶,

再与

NBR

混炼,可以提高相容性及其他性能。34

,滑石粉研究发现,滑石粉可以赋予胶料一定的耐臭氧性。35

.白炭黑在含有

EPDM

及炭黑填充的胎侧胶料中,加入白炭黑,可以有效地提高胶料的耐臭氧性、

抗撕裂性能和抗裂口增长性。

臭氧损坏橡胶

臭氧为强氧化剂,对多种物品有损坏,浓度越高对物品损坏越重,可使铜片出现绿色锈斑、橡胶老化,变色,弹性减低,以致变脆、断裂,使织物漂白褪色等。

臭氧消毒对橡胶制品餐具有影响。

臭氧和氧气

臭氧和氧的最主要区别是:氧气分子由2个氧原子组成,而臭氧分子由3个氧原子组成;氧气是空气的组分之一,无色、无嗅、无味,臭氧在常温下是一种有特殊臭味的蓝色气体

氧气是空气的组分之一,无色、无嗅、无味。氧气密度比空气大,在标准状况(0℃和大气压强101325帕)下密度为1.429克/升,能溶于水,但溶解度很小。在压强为101kPa时,氧气在约-180摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。氧气是燃烧和动植物呼吸所必需的气体,富氧空气用于医疗和高空飞行,纯氧用于炼钢和切割、焊接金属,液氧用做火箭发动机的氧化剂。嫦娥一号。。。臭氧是氧的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的蓝色气体。

当大气层中的氧气发生光化学作用时,便产生了臭氧,在离地面垂直高度15~25千米处形成臭氧层,它的浓度为0.2ppm。臭氧的气体明显地呈蓝色,液态呈暗蓝色,固态呈蓝黑色。臭氧能刺激粘液膜

,它对人体有毒

,长时间在含0.1ppm臭氧的空气中呼吸是不安全的。臭氧层能吸收大部分波长短的射线(如紫外线

),起着保护人类和其他生物的作用,但氯气和氮氧化物促使臭氧分解为氧

,破坏了臭氧保护层,成为人类关注的重要环境问题之一。通常都借助无声放电作用从氧气或空气制备臭氧,臭氧发生器即根据这一原理制造。利用臭氧和氧气沸点的差别,通过分级液化可得浓集的臭氧。臭氧是强力漂白剂,用于漂白面粉和纸浆,用臭氧消毒饮用水,水中只含氧,无特殊气味。它还用于污水处理。

臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球。

氟橡胶耐臭氧吗

氟橡胶生产时候,氟橡胶自身会散发出小分子(带氟元素)以及硫化剂、促进剂的挥发都有一定毒性。氟橡胶燃烧,烟雾中其中的小分子挥发物。固体颗粒以及含氟物质,对嗓子

呼吸道都有害。

氟橡胶有很好的耐高温和耐化学腐蚀,抗老化和抗臭氧的性能,即使在非常恶劣的工作条件下,仍然有非常好的耐磨性。氟橡胶能承受+200度或以下的工作温度,也能允许短时间无油情况下的运行。在正常工作条件和工作温度在+200度以下,氟橡胶是非常稳定和无害的。但遇到300度以上高温时,如气割枪的火焰,氟橡胶会释放出有害的气体。吸入这些气体或进入眼睛会对人体健康造成损害。氟橡胶密封圈一旦被加热到300度以上的高温,即使在冷却后处理也会有危险,因此绝不可直接对皮肤的任何接触。(1)在整个拆卸过程中要佩戴护目镜、防护手套和合适的呼吸器具;(2)将拆下的密封圈放在密封的塑胶容器中,并在容器上面标记“腐蚀材料”;(3)严格遵照材料安全说明书中的安全注意事项。如果不慎接触到受过高温的氟橡胶密封圈,应用肥皂和大量的清水洗手或以大量的水冲洗眼睛,并立即就医。如果吸入氟橡胶释放出的有害气体,必须立即到医院处理。

文章到此结束,如果本次分享的臭氧与橡胶 臭氧损坏橡胶的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!