고무 씰이 강화되는 원인은 무엇입니까?

중합체 탄성 물질로서, 고무는 사용 중에 경화 될 수있어 성능이 감소하고 제품의 서비스 수명에 영향을 미칩니다. 물리적, 화학적, 환경 및 기술 요인을 포함하여 고무 씰이 강화되는 데는 여러 가지 이유가 있습니다. 다음은 가교 구조 변화, 노화 메커니즘, 공식 영향, 환경 적 요인 및 처리 기술과 같은 여러 측면에 대한 심층 분석입니다.

고무 씰의 경화 메커니즘

고무 씰의 경도 증가에 대한 필수 이유는 주로 다음을 포함합니다.

1. 가교 정도 증가-가황은 계속되고, 가교 밀도가 증가하여 고무 체인 세그먼트의 움직임을 제한하고 재료를 강화시킨다.

2. 가소성 상실 - 가소제 및 연화제와 같은 저 분자 물질의 이동 또는 휘발은 고무의 유연성을 잃게 만듭니다.

3. 분자 사슬 분해 - 고무 분자의 주요 사슬이 파손되어 탄성 네트워크 구조가 손상되어 경도의 변화로 나타납니다.

4. 충전제 응집 또는 위상 분리 - 충전제 (예 : 카본 블랙, 실리카)는 고무 매트릭스에 골재 또는 침전되어 국소 경도가 증가합니다.

고무 씰 강화의 주요 영향 요인

가교 구조의 변화

고무의 가교가 가교 정도는 그 경도에 큰 영향을 미칩니다.

· 과제 : 가황 시간 또는 온도가 너무 높아서 가교 밀도가 최적의 값을 초과하여 고무가 단단하고 부서지기 쉬워지고 유연성을 잃게됩니다.

· 고온 환경에서 2 차 가방화 (사후-흡수) 고무는 계속해서 가교 반응을 겪고 있으며, 일부 실리콘 고무 및 불소 고무와 같은 경도를 증가 시키면 장기 고온에서 경화 현상이 나타납니다.

· 가상화 시스템에서 과도한 가황 제, 과도한 가황 제 (예 : 황, 과산화물 및 수지)는 너무 많은 가교 결합을 형성하여 고무를 초래할 것입니다.

· 상이한 유형의 가교 결합을 갖는 불카 칸화 시스템 (예 : 단 모노 설파이드 결합, 이황화 결합 및 폴리 설파이드 결합)은 고무의 경도에 상이한 영향을 미치며, 이황화 결합 및 모노 설파이드 결합은 폴리 설파이드 결합보다 단단하다.

노화 메커니즘

노화는 고무 씰의 경화의 주요 원인 중 하나이며 일반적인 노화 요인은 다음과 같습니다.

(1) 열 산화 노화

· 고온은 산소와 고무 분자 사이의 산화 반응을 촉진하여 분자 사슬이 가교 밀도를 파괴하거나 증가시켜 고무 씰의 강성을 초래합니다.

· 전형적인 열 산화 노화 반응 : R-H + O2 → R-O-O-H (퍼 옥사이드) Rh + O _2 → Rooh (퍼 옥사이드) 추가 분해, 산화 가교를 촉진하고 고무 씰을 경고합니다.

(2) 오존 노화

· 오존은 고무의 불포화 이중 결합을 파괴하여 산화 적 가교를 형성하고 경도를 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, NR, SBR, BR 등과 같은 이중 결합이있는 고무는 오존에 취약합니다.

(3) 자외선 노화

UV 방사선은 산화 적 가교를 가속화하고 고무 씰을 강화시키는 자유 라디칼 반응을 유발합니다. 특히, 씰과 타이어와 같은 야외에서 사용되는 고무 제품은 오랫동안 햇빛에 노출되면 단단하고 부서지기 쉬워집니다.

(4) 가수 분해 노화

· 폴리 우레탄 고무 (PU) 및 네오프렌 고무 (CR)와 같은 고무 함유 에스테르 그룹 (-coo-) 또는 아미드 그룹 (-conh-)은 습하고 뜨거운 환경에서 가수 분해가 발생하기 쉬우므로 고무를 단단하거나 분쇄시킵니다.

(5) 방사선 노화

핵 방사선 및 X- 선과 같은 고 에너지 광선은 고무 분자 사슬의 파손 또는 가교를 유발하여 경도를 변화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 항공 우주 및 원자력 산업의 고무 제품은 방사선 보호 제형을 위해 특별히 고려되어야합니다.

공식 요인

고무 제형의 다른 성분은 경도 변화에 중요한 영향을 미칩니다.

필러의 효과

· 카본 블랙 고 구조 탄소 검은 색 (예 : N220, N330)은 경도를 증가시킬 수 있지만 저 구조 탄소 검은 색 (예 : N550, N660)은 경도에 미치는 영향이 줄어 듭니다.

· SIOer 필러는 강한 강화 효과를 가지며, 이는 젖은 조건 하에서 단단한 고무, 특히 실리콘 하이드 록실 그룹의 가교 효과로 이어질 수있다.

· 탄산 칼슘, 활석, 점토 등과 같은 무기 충전제는 너무 많은 고무의 강성을 증가시키고 경도를 증가시킵니다.

가소제/연도기의 효과

· 가소제는 파라핀 오일, 나프 텐 오일, DOP (Dioctyl Phthalate) 등과 같은 휘발성 또는 이동하여 장기 사용 후 마이그레이션 또는 휘발 할 수 있으며 고무가 부드러움을 잃고 단단해집니다.

· 연화제는 고온 또는 가수 분해 조건에서 고무를 강화하는 특정 에스테르 가소제를 분해합니다.

산화 방지제의 효과

· TMQ, 6PPD 등과 같은 산화 방지제 유형은 열 및 산화 노화를 효과적으로 지연시키고 고무가 강화되는 것을 방지 할 수 있습니다.

· 산화 방지제 소비 장기 사용, 산화 방지제는 점차 고갈되고 노화율이 가속화되어 경도가 증가합니다.

가교 시스템의 영향

· 가황 시스템 선택

과산화물 vulcanization 시스템은 황화 시스템보다 단단합니다.

수지 가상화 시스템은 고무가 강화되기 쉽다.

가교 밀도가 높은 가황 시스템의 사용은 경화를 가속화시킬 것이다.

· 가속기 복용량

가속기가 너무 많으면 고무의 경화로 이어질 수 있습니다.

불충분 한 가속기는 불충분 한 불충분과 경도가 낮을 ​​수 있지만 후기 단계에서 계속 가교되고 경화 될 수 있습니다.

환경 적 요인

· 온도는 저온 환경에서 고무의 유리 전이 온도 (TG)에 영향을 미치며 저온에서 NR 및 SBR의 강성 증가와 같은 재료의 단단하고 부서지기 쉬운 균열을 초래합니다.

· 습도는 습한 환경에서 PU, CR, EVA 등과 같은 특정 고무의 가수 분해 또는 가교에 영향을 미치므로 경도가 증가합니다.

· 산, 알칼리, 오일, 용매 등과 같은 화학 물질과의 화학적 접촉은 고무의 화학 구조에 변화를 일으켜 경도가 증가합니다.

기술 요인

· 충전제와 불카 화제의 고르지 않은 혼합은 국소 영역에서 고르지 않은 가교 밀도로 이어질 수 있으며, 이는 비정상적인 경도로 나타납니다.

· 가황 시간 제어 불카 칸화 시간이 너무 길면 과도한 혈관화로 이어질 수 있으며, 이는 고무의 경도를 증가시킬 수 있습니다.

· 오랫동안 고온, 산소 및 오존에 대한 부적절한 저장 노출은 고무의 가교 또는 노화를 유발하여 강성을 초래할 수 있습니다.