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東莞哲潤太硅膠科技有限公司
東莞市欣誠達(dá)電子科技有限公司
硅膠材料具有多種優(yōu)異的特性和功能。它不僅用作航空、尖端技術(shù)和軍事技術(shù)部門的特殊材料,也用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門。其應(yīng)用范圍已擴(kuò)大到建筑、電子電氣、紡織、汽車、機(jī)械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫(yī)療等。近年來,越來越多的硅膠產(chǎn)品用于電子電器,如硅膠保護(hù)套和電子保護(hù)套。
硅膠制品是合成原料的生產(chǎn),如果材料中的成分添加比例調(diào)動不同,就會產(chǎn)生不必要的功能影響,對產(chǎn)品的功能老化有多大的影響,所以今天我就來分析一下硅膠保護(hù)套老化的原因和現(xiàn)象。
接觸介質(zhì)老化。
硅像膠護(hù)套暴露在自然環(huán)境中使用的硅分子材料會受到空氣中水分或其他條件的影響,如電力系統(tǒng)的外絕緣材料,在鹽污地區(qū)容易受到鹽霧的影響,因此有必要對這種條件下的老化性能進(jìn)行研究和分析。此外,一些與油類接觸的硅橡膠制品,測試其耐油性,提高其耐油性也是實(shí)際應(yīng)用的研究重點(diǎn)。
硅橡膠在不同種類油中的老化行為,一方面是由于老化的機(jī)械損傷,另一方面是由于材料交聯(lián)系統(tǒng)的降解和低分子量物質(zhì)的產(chǎn)生。流體的存在可以降低摩擦系數(shù),但也可以加速膠水的化學(xué)降解,從而加速磨損。
熱氧老化
用于電容器密封的天然橡膠(NR)、乙丙橡膠(EPM、EPDM)、丁苯橡膠(SBR)、丁基橡膠(IIR)、硅橡膠(NVQ)等在使用過程中的熱氧老化屬于這種形式。由于NR含有大量不飽和雙鍵,硫化膠在熱和氧的共同作用下會產(chǎn)生降解反應(yīng),分子鏈和交聯(lián)鍵會開裂斷裂,導(dǎo)致老化。
熱氧老化是一種自由基反應(yīng),也是一種氧化反應(yīng);在無氧熱老化條件下,會發(fā)生自由基分解,鍵裂解越低,分解越快;聚合物會因輻射而離子化,同時產(chǎn)生刺激。此時分子裂解產(chǎn)生自由基,然后主鏈斷裂形成交聯(lián),最后產(chǎn)生各種氣體;紫外線老化中,分子吸收紫外線后,刺激特定的官能基,分解或分解其他官能基中的能量轉(zhuǎn)移,通過生成活性基進(jìn)行反應(yīng)。
硅橡膠在有氧高溫開放環(huán)境下主要發(fā)生側(cè)鏈有機(jī)基團(tuán)的氧化分解反應(yīng),導(dǎo)致硅橡膠硬化;在無氧高溫封閉環(huán)境下,主要發(fā)生主鏈斷裂反應(yīng),產(chǎn)生揮發(fā)性環(huán)狀聚硅氧烷,導(dǎo)致硅橡膠制品軟化。硅橡膠在高溫下主要發(fā)生側(cè)鏈甲基氧化反應(yīng)和主鏈降解斷裂反應(yīng)。
疲勞老化
硅橡膠保護(hù)套的疲勞老化是指硅橡膠制品在一定頻率和周期應(yīng)力的作用下,由于硅橡膠材料分子結(jié)構(gòu)的變化而產(chǎn)生的老化現(xiàn)象,是由兩個主要因素激活的結(jié)果,即力和熱(由于橡膠多次變形時滯后,硅膠內(nèi)部發(fā)熱)。
臭氧老化
臭氧氣在大氣中極低,硅膠在老化過程中,臭氧攻擊硅膠細(xì)分子,使硅膠膨脹分散,造成其表面開裂。臭氧與硅膠分子中的雙鍵反應(yīng),產(chǎn)生摩爾臭氧化物和過氧化物,再產(chǎn)生臭氧化物。臭氧化物在光和熱的作用下分解成自由基,導(dǎo)致鏈生長反應(yīng)。此外,硅橡膠在應(yīng)力作用下會產(chǎn)生分子斷裂,而不會產(chǎn)生臭氧化物,導(dǎo)致裂紋老化。
通過研究臭氧作用下不同種類的胎面橡膠,包括天然橡膠、充油甲基丁苯橡膠、聚異戊二烯橡膠和順丁橡膠,表明隨著臭氧作用時間的延長,橡膠的使用壽命降低,臭氧作用在短時間內(nèi)迅速下降,證明硅橡膠在臭氧作用初期有明顯的降解。隨著臭氧作用時間的延長,使用壽命下降緩慢。這可能是由于聚合物分解深化階段降解過程。