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。橡胶热氧老化过程具有自动催化的特征,同时不断地吸氧。环保促进剂厂家欧文新材料会根据客户的要求,提供最准备的方案,为您解决生产难题。
图3-1为橡胶在热氧老化时的吸氧量、吸氧速度及ROOH的累积量与氧化时间的关系
由图3-1可见,橡胶的吸氧过程一般分为四个阶段。第一阶段在反应初期发生,开始时吸氧速度较快,但迅速降至一个较小的恒值进入第二阶段。这阶段常在硫化橡胶的老化过程中发生。第二阶段为恒速反应期。此阶段橡胶以恒定的速度与氧反应并吸收氧。对于纯化的橡胶,这一阶段的时间很短。第一、二阶段合称为诱导期,此时橡胶虽已吸收了一定的氧,性能有所下降,但吸氧量比热氧三形瞬老化全过程的吸氧量小很多,对橡胶的性质影响并不显著,是橡胶制品的正常使用期,因此这一阶段越长越好。第三阶段为加速反应期。此阶段橡胶的吸氧速度迅速增加,比前一阶段大几个数量级。在这一阶段内,氢过氧化物量随吸氧速度的加速进行而从最大值逐渐减少。到本阶段末期,橡胶已深度氧化变质,丧失使用价值。第四阶段橡胶的吸氧速度又转入恒速,之后逐渐下降。在此阶段橡胶的氧化处于完结。对于不同的橡胶,由于老化过程中的吸氧量与时间的关系有所不同,则第二和第三阶段的时间的相对长短不同。
橡胶热氧老化的整个反应过程属自由基自催化氧化反应机理,在橡胶的氧化老化过程中,自由基链反应可以因交联或断链而终止。在反应过程中,也可发生交联或断链。对于不同的橡胶或不同的老化条件,反应方式及过程都有所不同,如有的橡胶在热氧老化过程中以交联为主,有的则以断链为主。