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        橡胶密封件老化的原因有哪些

        时间:2019-08-291132 次浏览

        信息摘要:橡胶密封件老化的原因有氧化、热、水分、臭氧、光、机械应力、电化学腐蚀、辐射以及生物作用等。

        在石油化工行业,密封可谓是至关重要,很多泄露事故都是由于密封件失效导致的,而密封失效和橡胶密封件老化又有着密不可分的关系,下面就和小编一起看看,橡胶密封件老化都有哪些原因吧!

        首先看看橡胶密封件老化都有哪些表现。

        ①密封件变软发粘:天然橡胶的热氧化、氯醇橡胶的老化。

        ②密封件变硬变脆:顺丁橡胶的热氧老化,丁腈橡胶、丁苯橡胶的老化。

        ③密封件裂痕:不饱和橡胶的臭氧老化、大部分橡胶的光氧老化、但裂形状不一样。

        ④密封件发霉:橡胶的生物微生物老化。

        由于上述原因,直接导致密封件的物化性质发生改变。密封件物理化学性能的变化:比重、导热系数、玻璃化温度、熔点、折光率、溶性、熔胀性、流变动性、分子量、分子量分布,耐寒、透气、透水、透光等性能 的变化。

        橡胶密封件物理机械性能的变化:拉伸强度、伸长率、剪切强度、疲劳强度、弹性、耐磨性都下降。

        橡胶密封件电性能的变化:绝缘电阻、介电常数、介电损耗、击穿电压等电性能的变化、电绝缘下降。

        橡胶密封件老化都有哪些原因呢?

        氧的作用:氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应,分子链发生断裂或过度交联,引起硅橡胶制品性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。

        热的作用:提高温度可引起硅橡胶制品的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应,从而加速橡胶氧化反应速度,这是普遍存在的一种老化现象——热氧老化。

        水分的作用:水分的作用有两个方面:硅橡胶制品在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和清水荃团等成分被水抽提溶解。特别是在水浸泡和大气曝光交替作用下,会加速橡胶密封件的破坏。但也存在一些情况下,水分对橡胶不起破坏作用,甚至会延缓老化。

        臭氧的作用:臭氧的化学活性氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(不饱和橡胶)时,会出现向着应力方向的裂纹,即所谓的“应力龟裂”,当作用于非变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。

        光的原因:光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,橡胶因吸收光能而产生游离基,引发并加速氧化链反应过程。光同样对密封件起着加热作用,但是与(热作用不同),光会使含胶率高的橡胶密封件出现网状裂纹,即所谓的“光外裂纹”。

        机械应力作用:由于高分子聚合物的粘滞性,使密封圈在变形周期内,其松弛过程来不及完成,然后进入下一个变形周期,使橡胶密封圈内部变形不断增加。当应力较大,便出现分子链断裂而生成自由基,引发橡胶密封分子的氧化链反应;橡胶密封圈在反复变形时,其机械应力会使橡胶密封件分子链中的原子价力减弱,因此降低了它的氧化反应活化能。加速了橡胶密封圈分子的氧化裂解反应。氧化活化能的降低,就是在疲劳过程中,机械能转化为化学能过程的结束;橡胶密封件在反复变形时,产生滞后现象,引起内耗,从而使橡胶材质内部生热,于是加速了橡胶密封件的氧化链反应。

        其他作用:还有其他的电化学腐蚀,辐射以及生物作用等。


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