橡膠在大氣中的老化現(xiàn)象,其中臭氧老化是一個(gè)極重要的因素,臭氧比氧具有更高的活性,甚至在低溫下也可以與橡膠反應(yīng)。
空氣中的氧是由于在日光的輻照下氧分子被活化,然后分解出原子氧,原子氧再與氧分子作用而生成的。臭氧的濃度由高空到地面逐漸減少,地面附近濃度很小,約為2~4×10-8%,根據(jù)地區(qū)、季節(jié)、氣候等不同而有所差別。雖然地面附近臭氧濃度不大,但是對(duì)橡膠破壞作用卻不容忽視。
橡膠的臭氰老化不是在橡膠內(nèi)部進(jìn)行,而只是在臭氧所經(jīng)過的表面發(fā)生。橡膠表面與臭氧迅速作用生成一層銀白色臭氧化薄膜(約100A或相當(dāng)于二個(gè)異皮二烯單體的厚度),此臭氧化層阻止了臭氧與橡膠表面接觸,對(duì)臭氧化有一定的保護(hù)作用。但橡膠在應(yīng)力一應(yīng)變的情況下,由于動(dòng)態(tài)條件使表面形成的臭氧化薄膜產(chǎn)生裂紋,臭氧在很窄的裂紋內(nèi)連續(xù)地與橡膠新表面接觸,致使裂紋不斷地加深。一般在小的伸張下有少量裂紋出現(xiàn),高伸張下有大量裂紋出現(xiàn)。裂紋的方向垂直于應(yīng)力的方向。
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