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橡胶变质与臭氧之间的联系
添加时间:2016-12-16    阅读次数:307
所述第一设计考虑与橡胶工作时工程师应该考虑到的是臭氧的影响。这个问题必须要问 - 多少暴露应该橡胶有,什么是橡胶产品的预期寿命?
 
有什么可以做的臭氧对橡胶?常见的效应,包括沿露,拉伸,或强调的脸开裂 - 这有时被称为干燥腐烂。
 
臭氧到处都可以找到。即使是“正常”的空气最多能有0.01 ppm的臭氧。在加入的电气设备或照明可以增加ppm级更大。
 
不同的橡胶聚合物具有臭氧更大或更小的阻力 - 欠饱和橡胶聚合物,例如,将遇到更大的臭氧的效果。不饱和度是双重和三重化学键的聚合物结构,这成为容易受臭氧产生的自由基,并打破键的量。
 
材料的抵抗性将确定哪些应用程序应被用于诸如汽车门密封和挡风雨条。这些通常由三元乙丙橡胶,这是在臭氧非常稳定,并且将持续很长一段时间的。
 
在一条小路上,被在油或燃料相关的应用程序中使用,甚至海豹需要有臭氧一定的阻力,防止恶化,生产后的仓库存放。
 
幸运的是有一些不同的标准测试方法,可帮助进行分类,当暴露于臭氧,如ASTM D1171特定橡胶的行为。具体来说,ASTM D1171的标准试验方法橡胶变质 - 表面臭氧龟裂室外或室内(三角标本)。这种方法的优点是,它可以针对一个预定的等级进行试验,产生通过/失败状态。该方法也可以被用来追踪在材料中的裂缝的生长速率,看如何迅速劣化。
 
这篇文章是基于室的方法。苹果橡胶利用桅杆/梯形700-10LTA臭氧试验室。这仅仅是一个密封的室与通过臭氧米调节附加臭氧发生器。本试验采用从所需材料中的三角形状,其具有0.75英寸的基带的0.065英寸距离三角形的底边0.5英寸半径模塑试样。检体的总长度为10英寸长。这些片随后在应变位置通过固定它们与导线和循环它们超过两英寸心轴设置的。
 
   测试前安装试样
 
测试准备允许安装试样70-72小时将它们移动到臭氧室,用于另一70-72小时,在40℃,无臭氧发生之前在室温下在实验室环境中以调节。预处理允许蜡开花到表面,其保护橡胶如果橡胶式的一部分。
 
   标本室暴露于臭氧
标准测试曝光然后进在臭氧浓度50±5 PPHM72小时。在此期间后,将样品取出,并给出了基于一个一个等级。)根据放大2倍,和b裂化的量)。其比较在说明书中给定的数字。这也是很常见的标本,在24小时和48小时的标记被删除,并给予那些时间段收视率,以及。
下面是这些材料的72小时期间之后的三个例子。该材料是一种乙烯 - 丙烯(EPDM)橡胶,硅树脂和的HNBR材料。这些材料往往会做的非常好,并有0个好评价的时候相比,臭氧降解方面的规范。
 
   从顶部:三元乙丙橡胶,硅橡胶,氢化丁腈橡胶和橡胶
 
最终的试验片是一种腈,这不是很耐臭氧性,这可由生长裂纹贯穿试样的应变部分。该样品将有三个的比较评价,这是本说明书可以给最差等级。一种能迅速明白,即使腈(丁腈)橡胶是现成的,它可能不是最好的选择。
 
一个例子,我们通常看到的设计是失败的医疗设备。在最初的测试中,部分可能会工作得很好。在现场测试,但是,有可能失败,因为密封圈暴露于臭氧,这会导致一定程度的劣化,导致故障。有时,设计工程师甚至可以看到这个过程中的行为了,即使他们只是要让医疗器械坐在自己的办公桌上较长一段时间。
 
  丁腈橡胶(丁腈橡胶)橡胶
 
有时,与已知的臭氧非常耐磨材料(如乙烯丙烯),有些产品的开发也可选择增加曝光时间跟随的测试方法的后半部分。在这种情况下,在臭氧室中的曝光时间增加至六个星期,以拉出每两周要被检查开裂的迹象的试样。
 
另一个长期暴露申请是由美国保险商实验室(UL)进行。此应用程序使用称为UL 157上市大气臭氧和产生的臭氧化合物的测试方法。所安装的试样要经受90-110兆帕,70小时的臭氧分压和40±2℃(104±3.6°F),用于覆盖大气臭氧的应用的温度下和10000的臭氧分压 - 15000毫帕70小时和40±2℃(104±3.6°F),用于覆盖所产生的臭氧的应用程序的温度。苹果橡胶有两种化合物,14SL7ML和35SL5ML,即UL这最终用途列出。这两种化合物是有机硅聚合物。
 
一些开发商这种测试方法中使用的最后一个方法是室外暴露,而不是受控室。用这种方法,部件安装,使它们暴露朝南在离地面45°角。这种方法的优点是,实时曝光风化可以完成。
 
然而,同样的实时曝光也可以是一个缺点。它并不总是可行的设计的一部分,当看时它开始恶化,使用耐候/耐臭氧性的材料特别是当等待时间这样延长的时间。
 
当橡胶聚合物通过臭氧的攻击,一个混配将使用的蜡和antiozondiants(化学物质添加到该清除了由臭氧产生的自由基他们攻击前的聚合物骨架的配制剂),以保护橡胶。蜡开花到表面并通过减慢臭氧渗透保护橡胶。这是常见的购买新轮胎时 - 消费者可以看到新的轮胎的表面上的蜡。这也是为什么人们谁买新的自行车或摩托车轮胎应慢速骑行,去除蜡和正常使用之前创建正确的道路摩擦。
 
三元乙丙橡胶,有机硅,氢化丁腈橡胶,氯丁橡胶,氟橡胶,和氟硅橡胶必须臭氧更大的阻力。腈(丁腈橡胶),天然橡胶,和SBR会更容易受到臭氧的攻击。设计应始终考虑的橡胶部分是否会被暴露于臭氧 - 即使是在存储。过了多久,一旦暴露,你想要的部分,以持续多久?会不会有电动机或设备接近橡胶件?这些是需要加以选择橡胶之前首先考虑的关键设计问题。 

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