橡胶接头及其制品在加工、贮存和使用过程中,由于内外因素的综合作用,橡胶的物理、化学和机械性能逐渐变差。导致失去使用价值,这种变化称为橡胶老化。老化是橡胶等高分子材料中比较普遍的现象,老化会使橡胶的性能变差,影响橡胶制品的使用价值和使用寿命。具体表现为:橡胶接头表面出现裂纹、发粘、硬化、软化、粉化、变色、霉变等。
造成橡胶老化的主要因素有:
A——氧气。橡胶中的氧与橡胶分子中的自由基发生反应,分子链断裂或过度交联,引起橡胶性能的变化。氧化是橡胶老化的重要原因之一。
B - 臭氧。臭氧的化学活性氧要高得多,破坏力更大,它是使分子链平均断裂,但臭氧对橡胶的影响因橡胶变形与否而异。用于变形橡胶(主要是不饱和橡胶)时,在受力方向出现裂纹,即所谓的“臭氧开裂”;用于变形橡胶时,表面仅形成一层氧化膜,不开裂。
C - 热。升高温度会引起橡胶的热裂化或热交联。但热的基本作用是激活。提高氧扩散速率,激活氧化反应,从而加快橡胶氧化反应速率,这是一种常见的老化现象——热氧老化。
D - 光。光波越短,能量越大。破坏橡胶的是能量较高的紫外线。紫外线除直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,还可以因吸收光能而产生自由基,引发和加速氧化链反应过程。外光起到加热作用。光作用(不同于热作用)的另一个特点是它主要生长在橡胶表面。对于含胶量高的样品,两侧会出现网状裂纹,即所谓的“光学外层裂纹”。
E——机械应力。在机械应力的反复作用下,橡胶分子链断裂,生成游离硫化物,引发氧化链反应,形成机械化学过程。机械的打断分子链并机械激活氧化过程。哪一个有优势取决于它所处的条件。此外,在应力作用下容易引起臭氧开裂。
F - 水分。水分的作用有两个方面:可曲挠橡胶接头在潮湿空气中受雨淋或浸水容易损坏。这是因为橡胶中的水溶性物质和清水团被水提取和溶解。由水解或吸收引起。特别是在浸水和暴露在大气的交替作用下,会加速橡胶的破坏。但在某些情况下,水分并不会损坏橡胶,甚至还有延缓老化的作用。
G——其他。还有作用于橡胶的化学介质、变价金属离子、高能辐射、电、生物等。