橡胶的臭氧老化及防护

1、橡胶臭氧老化机理

橡胶与臭氧反应，首先是和橡胶中的双键反应，形成初级臭氧化物（分子臭氧化物只有在温度很低的情况下才能检测到，在室温它们很快反应成醛和酮，以及两性离子），醛和两性离子重新结合成异臭氧化物，当两性离子相互结合时也形成高分子量的聚过氧化物。当体系中带有活泼氢的物质（如醇、水）存在时，两性离子可与之反应形成氢过氧化物。

2、影响橡胶臭氧老化的因素

a.臭氧浓度：随浓度的提高橡胶龟裂时间显著缩短，因为橡胶的品种不同，龟裂加速程度不同，但是龟裂增长速度都有提高；

b.应力及应变：橡胶的臭氧龟裂与其所受的力和伸长有关，只有超过临界应力或超过临界伸长时才产生臭氧龟裂。再动态条件下，臭氧老化和其它老化相互重叠，使龟裂产生和增长比静态条件下快的多。

3、橡胶臭氧老化的物理防护

一般物理方法是：覆盖或涂刷橡胶表面，在橡胶中加入蜡。其中通常是加入蜡，在硫化温度下石蜡完全溶解，当冷却后则处于过饱和状态，因而会向表面喷出一层蜡膜，阻止空气中的臭氧对橡胶的老化。一般各种蜡对静态使用条件下的橡胶有良好的防护效果。但是在动态屈挠的条件下，蜡会从橡胶表面脱落，从而丧失保护性能，所以在动态的条件下一般要用化学防护法。

4、橡胶臭氧老化的化学防护

化学防护主要是加入抗臭氧剂。对于污染性要求不高的条件下，在橡胶中加入0.5～2.0份的抗臭氧剂是广泛使用的防止臭氧老化的方法。目前最常使用的是对苯二胺类抗臭氧剂，如防老剂4010NA、防老剂4020。我公司研发一款改性防老剂4020，紫红色至灰褐色粉末状。它是N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺与金属有机框架材料经配位反应制得的缓释型防老剂。具有耐迁移，高温不结块，储存安全等特点。