工业橡胶板在使用过程中不可避免地会面临老化问题,导致其性能下降(如硬化、脆化、开裂、变形、强度降低等),进而缩短使用寿命。为了延缓老化进程,延长其使用寿命,可以采取以下综合性的防老化措施:
1. 材料选择与改性:
* 选用耐老化性能优异的橡胶基材: 不同种类的橡胶耐老化能力差异很大。例如,乙丙橡胶(EPDM)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)等具有优异的耐候性、耐臭氧性和耐热性,适合户外或恶劣环境使用。天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)等则相对较差,需重点防护。
* 添加防护助剂: 这是且有效的内部防护手段。
* 剂: 能有效抑制橡胶因氧、热引发的氧化降解反应,中断自由基链式反应,是必备的防老剂。
* 抗臭氧剂: 专门针对臭氧侵蚀导致的龟裂,对暴露在含臭氧环境中的橡胶尤为重要。
* 紫外线吸收剂和光稳定剂: 用于吸收或屏蔽紫外线辐射,防止光氧老化,对户外使用的橡胶板至关重要。
* 热稳定剂: 提高橡胶在高温下的稳定性。
* 填充剂选择: 某些填充剂(如炭黑)本身具有一定的紫外线屏蔽作用,并能提高物理机械性能。
2. 优化加工工艺:
* 确保硫化充分且均匀: 适当的硫化程度能赋予橡胶佳的交联网络结构,提高其抵抗老化的能力。欠硫或过硫都会降低耐老化性。
* 保证助剂分散均匀: 防老剂等助剂在橡胶基体中的均匀分散至关重要,否则局部防护效果差会导致整体性能下降。
3. 物理防护措施:
* 表面涂层或覆盖: 在橡胶板表面涂覆耐候性、耐化学品性能优异的涂层(如聚氨酯漆、氟碳漆等),或覆盖保护膜(如PE膜),形成物理屏障,隔绝外界老化因素(氧、臭氧、水汽、紫外线、化学品)。
* 结构设计: 避免在使用中产生过大的应力集中点,因为应力会加速氧化和臭氧老化。设计时考虑减少动态疲劳和静态持续应力。
* 避免与金属接触: 某些金属离子(如铜、锰)对橡胶有催化老化作用。必要时可在橡胶与金属接触面添加隔离层或选用不易催化老化的金属。
4. 环境控制:
* 储存条件: 橡胶板应储存在阴凉、干燥、通风良好的地方,避免阳光直射、雨淋、高温或低温。远离热源、臭氧源(如电机附近)和腐蚀性化学品。理想的储存温度通常在10-25°C之间,相对湿度低于70%。
* 使用环境管理: 尽可能改善橡胶板的使用环境。例如,在户外使用时加装遮阳棚;避免接触强氧化剂、溶剂、油类等;控制工作温度在橡胶允许的范围内。
总结:
工业橡胶板的防老化是一个系统工程,需要从材料配方(选用耐老化胶种、添加足量且合适的防护剂)、加工工艺(确保硫化充分、分散均匀)、物理防护(涂层、结构设计)以及环境控制(储存和使用条件)等多方面协同努力。没有任何单一措施能完全阻止老化,但通过综合应用这些策略,可以显著延缓老化速度,大程度地延长橡胶板的使用寿命和维持其性能。根据橡胶板的具体应用场景和主要面临的老化因素(热、氧、臭氧、光、应力、介质等),应制定有针对性的防护方案。
