解析橡膠疲勞老化的原因
橡膠在多次變形條件下發生的老化現象,成為疲勞老化。橡膠的疲勞老化是由機械力、氧化、臭氧化三種因素的綜合作用而產生的。疲勞老化的實質是力—化學過程。
01
產生機械裂解作用
由於高分子化合物的粘滯性,使橡膠在變形周期內,鬆弛過程來不及完成,致使橡膠內部應力分布不均。當應力梯度較大時,會出現分子鏈的直接斷裂而生成自由基,從而引發橡膠分子的氧化鏈反應。
02
產生機械活化的氧化裂解作用
橡膠在多次變形時,機械應力使橡膠分子鏈中的原子價力減弱,因而使氧化反應的活化能降低,加速了氧化裂解作用。實驗表明,橡膠的 氧化活性能隨變形幅度的增大而降低,見下表所示。氧化活性能的降低就是疲勞過程中機械能轉化為化學能的結束。
03
橡膠內部生熱加速氧化
橡膠在多次變形下,產生滯後現象,引起內耗,使橡膠內部生熱,從而加速了橡膠的氧化鏈反應。
04
疲勞過程加速臭氧龜裂
橡膠疲勞老化過程中,伴隨發生臭氧龜裂,高溫下則更為明顯、例如高速行駛的輪胎,胎側部位產生龜裂,實質上就是疲勞過程中發生臭氧化的結果。
【本文標簽】:橡膠
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