一、什么是橡胶的老化？
 

橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。

表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。

二、引起橡胶老化的因素有：

A）氧、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，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。

B）臭氧、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（主要是不饱和橡胶）时，出现与应力作用方向直的裂纹，即所谓“臭氧龟裂”；作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。
 

橡胶基本结构和抗臭氧老化

分子结构

NBR和HNBR的抗臭氧老化性是由它们的结构决定的。

基本分子结构

双键

臭氧会与NBR的双键发生反应并使化学链断裂，从而使到NBR发生降解。

另一方面，HNBR变得越来越普遍了，而且它通过加氢把NBR的双键去掉了。虽然HNBR的结构中仍然存在着少量的双键，这些双键的作用是让它维持橡胶的特性，但是它的结构却有着极好的抗臭氧老化性。

D）光：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。经外线光起着加热的作用。光作用其所长另一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓“光外层裂”。

E）机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离荃，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。

F）水分：水分的作用有两个方面：橡胶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。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。

G）其它：对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等

三、橡胶防老化的方法有两种：

1）自然老化试验方法：又分为大气老验，大气加速老化试验，自然贮存老化试验，自然介质（包括埋地等）和生物老化试验等。

2）人工加速老化试验方法。为热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、生物老化、高能辐射和电老化以及化学介质老化等。

对于天然橡胶来说，试验温度通常50～100℃，合成橡胶通常为50～150℃，某些特种橡胶试验温度则更高。如丁腈橡胶用70～150℃，硅氟胶一般用200～300℃。总之，应根据试验具体确定。

四、橡胶防老化材料：橡胶防护蜡
 

1．橡胶防护蜡的防护原理

橡胶防护蜡顾名思义，就是一种为保护橡胶制品不受光、氧、臭氧侵蚀老化而特殊配制加工的特种蜡。它主要的防护原理是在胶料配制时加入一定份量的橡胶防护蜡使其相溶在胶料中，并达到一定的饱和度。当橡胶制品受到外界气温影响时，橡胶制品中的橡胶防护蜡也随即受外界温度的影响而向橡胶制品的表面进行迁移（迁移的过程是从低温到高温，从低碳到高碳），在橡胶制品表面形成一种表面光洁、厚度均匀、密闭性良好、结构紧密、具有较强韧性、弹性和较强粘附力而不易脱落的蜡膜。由于橡胶制品表面蜡膜的形成有力地遏制了光、氧、臭氧对橡胶制品表面的侵蚀和老化，防止橡胶制品表层龟裂，从而达到延长其使用寿命的作用。同时必须指出要具备这种能力应在胶料配制时加入合适的化学防老剂，才能发挥共同效能，使其起到良好的加和作用即防老化体系的协同效应。橡胶防护蜡对光、氧、臭氧有其特殊的物理抵御和遏制能力，它的适应温度范围为－5℃ — ＋55℃，在此温度范围内都能起到良好防护效果。

2．橡胶防护蜡的结构

橡胶防护蜡的组成结构与普通石蜡的组成结构有很大的差异。橡胶防护蜡是根据橡胶制品使用的温度范围和遏制臭氧侵蚀作用的能力来确定它的内在结构。它根据胶料防老化的需求和适应性，对各种石油蜡、微晶蜡的内在结构进行测定筛选，经加工组合而成一种由不同族组成、不同熔点、不同馏份，但具有一定碳数分布结构和含量的橡胶专用防护蜡。通俗地讲，这就是橡胶防护蜡的内在质量，它的使用特性，可根据臭氧对胶料侵蚀温度范围和使用的工况条件而定。目前国内外橡胶防护蜡基本分为四大类型，中温防护蜡、中高温防护蜡、高温防护蜡和全天候防护蜡，企业可根据橡胶制品的特性不同胶料需求进行合适选用（见四种类型橡胶防护蜡碳分布图）。

3．橡胶防护蜡和普通石蜡的区别

目前有的企业为了降低成本追求利润而用普通的石蜡代替橡胶防护蜡，从眼前看可得到一定利益，但从长远着想是得不偿失的。因为用普通石蜡除上面讲的适应性差外，最重要的是由于各炼油企业所用原油的组份不同，导致普通石蜡的内在质量随之而不稳定，碳数分布及其含量不全，从而在使用普通石蜡作防护蜡时往往在胶料表面出现喷雾、翻白、彩虹等现象。胶料表面粗糙而无光泽，严重影响橡胶制品的外观，使产品缺乏防老化的能力，影响用户对产品的认同，最终影响产品的销售。因此我们建议不要用普通石蜡当橡胶防护蜡使用，特别是轮胎胎侧胶料和高温工况的橡胶制品。应正确选用适合胶料使用所需的橡胶防护蜡来提高产品质量，创名牌，增效益。

4．橡胶防护蜡的选用

合理选用橡胶防护蜡是配制橡胶制品时一个重要而不可忽视的环节。在选用时必须考虑选用的正确性、实用性和经济性。必须注意以下几个要点：
 

①橡胶制品的等级

②橡胶制品的使用温度区域范围

③橡胶制品的工况条件

④橡胶制品的使用期限等。合理选用橡胶制品所需的橡胶防护蜡重在其所选用防护蜡的内在组成结构，也就是它的碳数分布结构。在使用时必须注重合理地配制一定份量的橡胶防护蜡，来确保橡胶制品在使用的全过程有足够数量的橡胶防护蜡向表层迁移，以达到全过程防老化的作用。目前国内橡胶制品防护蜡的配制一般为橡胶总量的1—4份。

在此提请用户在选用全天候橡胶防护蜡时，必须注意橡胶软化剂的质量，如橡胶软化剂中含蜡量偏高（参考数据sp偏高），加上全天候橡胶防护蜡的前峰轻组份蜡，组合在一起往往会出现喷雾，故在选用时务必注意。