让您知道橡胶密封的老化现象的7个原因
橡胶产品在被剩下或使用一段时间后硬度上升是一种普遍现象，尤其是当它们暴露于空气或受到外部压力和温度变化时。该过程主要是由于橡胶的物理和化学特性的变化，这可以归因于以下方面：氧化，交叉-链接，有限的段移动，添加剂的迁移，添加剂的迁移以及环境因素的影响。接下来，我将分析这些方面的详细原因。
氧化反应
橡胶密封暴露于空气时会受到氧化反应的影响，尤其是那些含氧和臭氧的反应。氧化是橡胶衰老的主要原因之一，在此橡胶分子结构变化并增加硬度。氧化反应的主要机制包括：
-自由基链反应：橡胶密封容易在氧气的作用下产生自由基，而自由基与氧气结合形成过氧化物自由基，这又导致链断裂并交叉-连接反应，从而导致橡胶结构的变化。随着交叉{-连接的增加，分子链的运动受到限制，橡胶表现出更高的硬度。
-臭氧的效果：臭氧对橡胶密封剂具有更强的破坏作用，不仅会导致链破裂，而且还导致橡胶分子中的氧化产物。这些氧化产物增加了橡胶的脆性，橡胶表现出更高的硬度。
增加交叉-链接
交叉-链接是指通过化学键之间的网络结构形成，这可以增强橡胶的机械性能并使其具有更高的硬度。橡胶产品通常是通过硫化等过程在制造过程中链接的橡胶产品，但是交叉-的链接在使用过程中的链接将进一步增加。这主要是由于以下因素：
-摄影：紫外线促进了橡胶分子中自由基的形成，从而促进橡胶分子之间链接的交叉-。长时间暴露在阳光下的橡胶产品将由于增加的交叉-链接而增加硬度。
-热老化：升高的温度加速了橡胶分子的运动，增加了分子之间碰撞的频率，并使形成新的化学键更容易。热作用不仅加速了氧化反应，还促进了连接反应的十字-，最终导致橡胶硬度的增加。
-氧化交叉-链接：如前所述，氧化反应还可以导致橡胶分子的交叉-的增加，尤其是在存在氧气和高温的情况下，在橡胶分子之间更可能形成交叉-。
链接的交叉-的增加会显着增加橡胶的硬度，因为链接-链接限制了橡胶分子的运动，从而使橡胶材料的柔韧性降低。这就是为什么我们发现一段时间后橡胶产品变得坚硬而脆弱的原因。
有限的分段运动
橡胶材料的柔软度主要源自其分子链的自由运动，但是在使用一段时间后，由于以下原因，该部分运动可能受到限制：
- cross -链接限制：交叉-链接的增加直接限制了橡胶分子链的自由运动，而交叉-链接的橡胶结构更接近固体结构，链节段的自由度降低，减小了硬度。
-吸湿性干燥：某些橡胶材料可能会在潮湿的环境中吸收水分，并在干燥的环境中失去水分。水分的变化会导致橡胶材料内部链节的运动发生变化，从而影响其柔软度。例如，当水分减少时，橡胶材料的片段就会更紧密地对齐，这表现为硬度的增加。
-冻结：在低温下，橡胶分子链的运动削弱，这表现为材料的硬化。在某些特殊应用中，温度变化可能会反复导致橡胶硬度变化。
添加剂的迁移
在橡胶产品的制造过程中，经常添加添加剂，例如增塑剂和抗氧化剂，以提高其性能。但是，在使用过程中，这些添加剂可能会逐渐迁移或蒸发，从而增加橡胶的硬度。
-迁移或增塑剂的挥发：增塑剂的作用是改善橡胶的柔软度，使其更具弹性。但是，增塑剂可能会逐渐迁移到表面或在使用过程中挥发为空气，尤其是在高温下，这种迁移或蒸发会更快。当增塑剂降低时，橡胶的柔韧性会降低，这表现为硬度的增加。
-抗氧化剂的消耗：抗氧化剂的作用是抑制橡胶的衰老过程，但抗氧化剂将在高温，光和其他条件下逐渐分解和失败。一旦抗氧化剂耗尽，橡胶抗老化的能力就会降低，氧化和交叉-连接的链接加强，增加硬度。
环境因素的影响
橡胶的硬度也受环境因素的影响，包括温度，湿度，光，化学物质等，这可能会对橡胶的物理和化学特性产生重大影响。
-温度：高温加速橡胶密封的氧化和交联，而低温降低了橡胶分子链的运动，从而使橡胶僵硬。在实际使用过程中，橡胶产品通常会暴露于较大的温度变化环境中，这会影响橡胶的硬度。
-湿度：湿度会影响橡胶密封的柔软度，尤其是一些更多的亲水性橡胶材料，这些橡胶材料会在潮湿的环境中吸收水分并在干燥的环境中失去水分。这种水分的变化会影响橡胶的硬度。
-化学物质：橡胶密封件可能会在使用过程中暴露于油，酸和碱等化学物质，这可能会触发橡胶中的降解反应，从而导致其硬度变化。例如，某些橡胶产品将在石油的作用下膨胀，这表现为柔软度的增加。在酸性-碱性环境中，橡胶可以化学降解或硬化。
结晶
某些橡胶材料将在长-术语或低温下结晶，尤其是天然橡胶和丁二烯橡胶。这种结晶会导致橡胶材料的硬度增加，使其变得脆弱，更硬。
-由站立引起的结晶：当橡胶密封停滞时，分子链之间逐渐形成有序的结构，并发生部分结晶，从而使材料变硬。这在天然橡胶中尤为明显，在天然橡胶中，很长一段时间没有使用的橡胶产品可以变硬，甚至看起来脆弱。
- low -温度结晶：一些橡胶材料在低温下结晶，分子链在低温下以更有序的方式排列，从而增加了材料硬度。这种结晶逐渐随温度升高而逐渐恢复，但是如果长期在低温下将结晶现象留在低温下，则结晶现象可能会变得不可逆转。
疲劳效应
橡胶在重复应力下会产生疲劳作用，并且内部结构将逐渐恶化，从而导致硬度变化。疲劳作用主要是由于反复拉伸和压缩的橡胶材料的内部分子链的破裂或重排，这表现为硬度的增加。
- MicroCrack组：重复应力会在橡胶内部产生微观裂纹，裂纹的传播将影响材料的整体结构，从而逐渐变硬。
{-压力-诱导的交叉- linking：在压力下，橡胶分子之间发生化学反应，形成新的交叉-连接点，从而增加材料硬度的增加。
一段时间后，橡胶产品硬度增加的原因有很多，主要因素包括氧化反应，交叉-连接，有限的分段运动，添加剂的迁移，环境因素，结晶和疲劳效应。这些因素的组合导致橡胶分子结构的变化，这限制了分子链的运动，最终表现为硬度的增加。为了减慢硬度的增加，可以将抗氧化剂更有效，可以添加到橡胶产品中，并且可以暴露于高温，紫外线和强烈的氧化环境中。