橡胶老化原因分析及解决措施Word文档下载推荐.docx

1、1、分析橡胶在老化过程中发生的变化；2、分析轮胎胎面主要存在的老化问题；3、分析胎面老化产生的原因；4、分析胎面老化的防护方法；5、分析橡胶老化的机理；6、分析影响橡胶老化的因素；7、结合防护剂的选用原则，选用应对胎面老化的防护剂；【任务实施】：一、分析橡胶在老化过程中发生的变化；1.外观变化 橡胶品种不同，使用条件不同，发生的变化也不同。变软发粘：天然橡胶的热氧化、氯醇橡胶的老化。变硬变脆：顺丁橡胶的热氧老化，丁腈橡胶、丁苯橡胶的老化。龟裂：不饱和橡胶的臭氧老化、大部分橡胶的光氧老化、但龟裂形状不一样。发霉：橡胶的生物微生物老化。另外还有：出现斑点、裂纹、喷霜、粉化泛白等现象。2.性能变化（

2、最关键的变化）物理化学性能的变化：比重、导热系数、玻璃化温度、熔点、折光率、溶解性、熔胀性、流变性、分子量、分子量分布；耐热、耐寒、透气、透水、透光等性能的变化。物理机械性能的变化：拉伸强度、伸长率、冲击强度、弯曲强度、剪切强度、疲劳强度、弹性、耐磨性都下降。电性能的变化：绝缘电阻、介电常数、介电损耗、击穿电压等电性能的变化、电绝缘性下降。学生出勤 2min 任务布置15min 分组讨论汇报 相互补充 引导讨论 总结 15min 引导 分析讨论 讨论汇报 总结 查阅资料 外观变化、性能变化产生的原因是结构变化。3.结构变化 分子间产生交联，分子量增大；外观表现变硬变脆。分子链降解（断裂），分子

3、量降低，外观表现变软变粘。分子结构上发生其他变化：主链或侧链的改性，侧基脱落、弱键断裂（发生在特种橡胶中）。二、分析轮胎胎面主要存在的老化问题；轮胎胎面主要存在的老化问题有：热氧老化、臭氧老化、疲劳老化及光氧老化。三、分析胎面老化产生的原因；1内因：橡胶的分子结构 化学结构（或链节结构）：橡胶的基本结构如天然橡胶的单元异戊二烯，存在双键及活泼氢原子，所以易参与反应。分子链结构：橡胶大分子链的弱键，薄弱环节越多越易老化。不饱和碳链橡胶容易发生老化，饱和碳链橡胶的氧化反应能力与其化学结构有关，如支化的大分子比线型的大分子更容易氧化。就氧化稳定性来说，各种取代基团按下列顺序排列：CHCH2CH3。硫

4、化胶交联结构：交联键有S、S2、Sx、CC，交联键结构不同，硫化胶耐老化性不同，Sx最差。橡胶配合组分及杂质：橡胶中常存在变价金属，如 Ca、Fe、Co、Ni等，若超过 3ppm就会大大加快橡胶的老化。2外因：物理因素：热电光机械力高能辐射等。化学因素：氧臭氧，空气中的水汽酸碱盐等。生物因素：微生物：细菌真菌 昆虫：白蚁蟑螂会蛀食高分子材料。海生物：牡蛎石灰虫海藻海草等 在实际中也往往是上述几个因素同时发挥作用。使用条件、地区不同这些因素的作用也不同，因此橡胶的老化是个复杂的过程。分组总结 教师引导 引导讨论 分析讨论 分析汇报 引导讨论 引导讨论 讲解 讨论汇报 总结及布置 5min 其中最

5、常见的、影响最大、破坏性最强的因素是：热、氧、光氧、机械力、臭氧，归结起来就是热氧老化、光氧老化、臭氧老化、疲劳老化。三、分析胎面老化的防护措施 橡胶老化和铁生锈，人要衰老一样自然，我们只能通过老化规律的研究利用规律延缓橡胶的老化，但不能做到绝对防止。常用的防护方法有：物理防护法：尽量避免橡胶与老化因素相互作用的方法。如：在橡胶中加入石蜡，橡塑共混，电镀，涂上涂料等。化学防护法：通过化学反应延缓橡胶老化反应继续进行。加入化学防老剂。四、分析橡胶热氧老化的机理；橡胶在使用过程中往往在经受热的同时与空气中氧接触，此时热将促进氧化，而氧则促进热降解，橡胶的热氧老化是橡胶老化现象中最常见、最重要的方式

6、。热氧老化是自由基链式反应，并且是由 ROOH 引起的自动催化氧化反应或由重金属离子引起的催化氧化反应。橡胶热氧老化过程具有自动催化的特征，同时不断的的吸氧。研究发现，橡胶热氧老化是一种链式的自由基反应。自由基链式反应过程如下：四、分析影响橡胶热氧老化的因素；1橡胶种类的影响 橡胶的品种不同，耐热氧老化的程度不同，这主要是由于过氧自由基从橡胶分子链上夺取 H 的速度不同所造成的。活泼 H 的电子性质受分子链中的双键及取代基影响。（1）双键的影响 橡胶分子链上存在着双键时，由于双键很活泼，容易发生加成或其它反应，同时由于双键的存在，影响到与双键相邻的-亚甲基上的氢原子特别活泼，容易被其它物质夺去

7、，引起取代反应或形成大分子的游离基。因此，含有大量双键的橡胶（即不饱和橡胶）如：NR、SBR、BR等都易于受氧的袭击而不耐老化。但是双键所在位置不同，它们的活泼性也很大差别，如：SBR 中分布在乙烯基侧链上的不饱和端（即 1,2-结构）常称为外双键，又比分布在主链上的双键（即 1,4-结构，称为内双键）要稳定得多。从上图中可以看出，不饱和度很小的 IIR 要比高不饱和度的橡胶稳定得多。（2）双键取代基的影响 橡胶在氧化过程中，无论是受热光氧等的引发，还是链增长阶段的传递反应（）都牵涉到 RH 的脱氢反应。RH是电子给予体，脱氢难易受电子效应的影响，因之也影响到橡胶老化的难易和速度。常见的极性和

8、非极性橡胶中，这种电子效应的影响是较明显的。a吸电子效应 CR 的分子在它的双键处有一极性基团，即带负电的氯原子，因为氯原子分布在双键邻近，它吸引着双键的活泼的电子，这就降低了双键的活性，降低了双键的反应能力，同时也 降低了 氢原子的活性，所以 CR 在温度不太高时氧化作用进行得较为缓慢，比较耐氧老化。NBR 虽然在分子结构中也含有负电性基（CN），但因为它不是直接分布在双键的碳原子上，所以它对双键的反应能力不能起到多大影响。b推电子效应 NR 分子结构中双键的碳原子上有CH3基团，它是推电子的基团，由于CH3的存在及所处位置，就使得 NR 分子中的双键和-氢原子更加活泼，使 NR 更易与氧起

9、作用，不耐氧老化。（3）位阻效应 无论是 RH 的脱氢还是活泼双键受到袭击，也还要受到它们在分子结构中所处位置的影响。聚乙烯基甲基醚和聚氧化丙烯是一对异构体，它们的叔氢原子有着相同的电子环境，但是聚氧化丙烯的氧化速度却比聚乙烯基甲基醚快 3.5倍。聚苯乙烯有着庞大的侧基苯环，且又是刚性的，所以它能起到屏蔽主链，阻碍氧扩散的作用，即起到位阻效应，防碍氧袭击主链上的薄弱点，这也是 PS较耐热养老化的主要原因之一，而 SBR 由于侧基苯环较少，分布稀疏，不能起到有影响的为阻效应。CR 的侧基氯原子，也屏蔽着主链上的双键，加上氯原子的吸电子作用，使双键和 a-亚甲基上的氢都较稳静，这也使得 CR 在不

10、饱和橡胶中比较耐劳化。（4）橡胶的结晶性的影响 聚集态结构对热氧老化性也有影响，如在常温下古塔波胶的氧化反应性比 NR 低，因为前者在室温下是结晶的，后者是非结晶的。当聚合物产生结晶时，分子链在晶区内产生有序排列，使其活动性降低，聚合物的密度增大，氧在聚合物中的渗透率降低。因此聚合物的耐热氧老化性能随着结晶度及密度的提高而增大。2.温度 在橡胶的热氧化中，热起了促进氧化的作用，因此温度越高越易热氧老化。3.氧的浓度 橡胶发生氧化，必须有足够的氧供给反应，研究表明：氧压高于100mmHg时，氧的浓度与热氧老化性无关。氧压低于 100mmHg，或者橡胶的碳氢链非常活泼，或者在较高的温度下 4.金属

11、离子（也称变价金属离子）在橡胶的合成及加工过程中，往往残留或混入一些变价金属离子，它们对橡胶的氧化反应具有强烈的催化作用，能迅速使橡胶氧化破坏，尽管它们在橡胶中的含量很微小，但其破坏作用很惊人的，这些重金属离子包括 Cu、Co、Mn、Fe、Ni和 Al等。它们对合成橡胶的催化氧化作用较 NR 稳定，对合成侧乙烯基较多的聚丁二烯橡胶来说，重金属催化氧化作用较为稳定，而含有极性基团的 NBR，CR 对重金属催化氧化作用的稳定性更大。重金属离子的催化氧化作用如下：从上述反应看出，重金属离子有两个作用：它既加速了氧化的引发反应，又催化氢化过氧化物分解成自由基。5.硫化的影响 橡胶在经过硫化后会产生不同

12、的交联结构及网外物质，这将对橡胶的热氧老化产生很大的影响。但硫化对热氧老化的影响机理还不是很清楚，有人提出了交联键键能理论来解释。该理论认为，交联键的键能越大，硫化胶的耐热氧老化性能越好。左图表明，不同硫化体系硫化天然橡胶的耐热氧老化顺序为硫磺硫化硫磺/促进剂硫化TMTD 无硫硫化、低硫/高促硫化（EV 硫化）过氧化物硫化。图 1 不同硫化体系硫化的天然橡胶在 100、0.1MPa氧压下测定的吸氧曲线（硫化后抽提）1纯硫黄硫化（S 10）；2硫黄/促进剂硫化（S/CZ，2.5/0.6）；3无硫硫化（TMTD，4.0）；4EV 硫化（S/CZ，0.4/6.0）；5过氧化物硫化（DCP 2.0）完

13、成工作任务：涉及主要内容：4、分析胎面老化的防护方法 5、分析橡胶老化的机理；课外作业 1题：预习：防老剂的选用 1 连锁店卫生管理职责连锁店卫生管理职责 连锁店清洁卫生管理作为连锁店购物环境的重要组成部分，店面人员应当依据公司相关制度规范，开展连锁店清洁卫生管理，为消费者提供清洁、卫生的购物环境，促进消费者形成良好的购物体验。连锁店店长应引导员工遵循终端连锁店员工、商品、店面卫生管理规定，养成良好的 5S习惯，保证终端连锁店员工、商品、店面的干净整洁，以树立良好的终端电器连锁的品牌形象。1.1 卫生区域划分卫生区域划分（1）连锁店店长负责承担区域内的安全、卫生责任，应严格按区域负责制原则落实

14、到个人，做到营业现场各区域、各班次都有人负责店面卫生，维护终端品牌形象。（2）各连锁店店长应按营业现场面积、销售商品的品类，店面各区的功能，根据门店人数和排班时间安排员工负责，做到门店所有区域都责任到人，不留任何卫生死角。展台区及区内商品由门店导购人员负责 店内收银台由收银人员负责 门店内公用区域，包括地板、天花板、柱子、墙面、空调设备、卫生间安排门店员工轮流负责 门店外围卫生安排门店员工轮流负责 1.2 区域卫生责任区域卫生责任（1）对所负责区域的展台及商品需做到随时保洁，POP、价签和宣传单页及时整理。（2）负责区域地面有废纸杂物时，由当日负责的店员负责清理。（3）地面卫生出现较大问题（如

15、积水等需要使用清洁工具的），当日负责的店员必须及时清理。1.3 店面卫生的店面卫生的 5S监督职责监督职责（1）店长负责每日店面卫生的监督、巡查，根据“区域负责制”的执行情况对区域责任人进行检查和处罚。（2）分部店面管理部对店面进行定期检查，分部检查结果将定期公布，并记入店长非销售业绩考核成绩。（3）总部将不定期组织抽查，以保证连锁网络 5S执行及长期改善，在抽查中店面卫生较差的，可直接对店长处以 5分（即 50元/次）处罚。2 门店门店卫生卫生 5S 流程流程 时间 事项 8：00-8：10 早会 店长或者值班店长检查，员工是否穿好工服，戴好工牌，员工仪容仪表是否按照公司的要求执行 8：10-8：30 门店营业前 20分钟，员工到店后负责整理本责任区域卫生，区分更换不需要