常見問題
橡膠變質(zhì)與臭氧之間的聯(lián)系
所述第一設(shè)計(jì)考慮與橡膠工作時(shí)工程師應(yīng)該考慮到的是臭氧的影響。這個(gè)問題必須要問 - 多少暴露應(yīng)該橡膠有,什么是橡膠產(chǎn)品的預(yù)期壽命?
有什么可以做的臭氧對(duì)橡膠?常見的效應(yīng),包括沿露,拉伸,或強(qiáng)調(diào)的臉開裂 - 這有時(shí)被稱為干燥腐爛。
臭氧到處都可以找到。即使是“正?!钡目諝庾疃嗄苡?.01 ppm的臭氧。在加入的電氣設(shè)備或照明可以增加ppm級(jí)更大。
不同的橡膠聚合物具有臭氧更大或更小的阻力 - 欠飽和橡膠聚合物,例如,將遇到更大的臭氧的效果。不飽和度是雙重和三重化學(xué)鍵的聚合物結(jié)構(gòu),這成為容易受臭氧產(chǎn)生的自由基,并打破鍵的量。
材料的抵抗性將確定哪些應(yīng)用程序應(yīng)被用于諸如汽車門密封和擋風(fēng)雨條。這些通常由三元乙丙橡膠,這是在臭氧非常穩(wěn)定,并且將持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間的。
在一條小路上,被在油或燃料相關(guān)的應(yīng)用程序中使用,甚至海豹需要有臭氧一定的阻力,防止惡化,生產(chǎn)后的倉(cāng)庫(kù)存放。
幸運(yùn)的是有一些不同的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法,可幫助進(jìn)行分類,當(dāng)暴露于臭氧,如ASTM D1171特定橡膠的行為。具體來說,ASTM D1171的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法橡膠變質(zhì) - 表面臭氧龜裂室外或室內(nèi)(三角標(biāo)本)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是,它可以針對(duì)一個(gè)預(yù)定的等級(jí)進(jìn)行試驗(yàn),產(chǎn)生通過/失敗狀態(tài)。該方法也可以被用來追蹤在材料中的裂縫的生長(zhǎng)速率,看如何迅速劣化。
這篇文章是基于室的方法。蘋果橡膠利用桅桿/梯形700-10LTA臭氧試驗(yàn)室。這僅僅是一個(gè)密封的室與通過臭氧米調(diào)節(jié)附加臭氧發(fā)生器。本試驗(yàn)采用從所需材料中的三角形狀,其具有0.75英寸的基帶的0.065英寸距離三角形的底邊0.5英寸半徑模塑試樣。檢體的總長(zhǎng)度為10英寸長(zhǎng)。這些片隨后在應(yīng)變位置通過固定它們與導(dǎo)線和循環(huán)它們超過兩英寸心軸設(shè)置的。
測(cè)試前安裝試樣
測(cè)試準(zhǔn)備允許安裝試樣70-72小時(shí)將它們移動(dòng)到臭氧室,用于另一70-72小時(shí),在40℃,無臭氧發(fā)生之前在室溫下在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中以調(diào)節(jié)。預(yù)處理允許蠟開花到表面,其保護(hù)橡膠如果橡膠式的一部分。
標(biāo)本室暴露于臭氧
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試曝光然后進(jìn)在臭氧濃度50±5 PPHM72小時(shí)。在此期間后,將樣品取出,并給出了基于一個(gè)一個(gè)等級(jí)。)根據(jù)放大2倍,和b裂化的量)。其比較在說明書中給定的數(shù)字。這也是很常見的標(biāo)本,在24小時(shí)和48小時(shí)的標(biāo)記被刪除,并給予那些時(shí)間段收視率,以及下面是這些材料的72小時(shí)期間之后的三個(gè)例子。該材料是一種乙烯 - 丙烯(EPDM)橡膠,硅樹脂和的HNBR材料。這些材料往往會(huì)做的非常好,并有0個(gè)好評(píng)價(jià)的時(shí)候相比,臭氧降解方面的規(guī)范。
從頂部:三元乙丙橡膠,硅橡膠,氫化丁腈橡膠和橡膠最終的試驗(yàn)片是一種腈,這不是很耐臭氧性,這可由生長(zhǎng)裂紋貫穿試樣的應(yīng)變部分。該樣品將有三個(gè)的比較評(píng)價(jià),這是本說明書可以給最差等級(jí)。一種能迅速明白,即使腈(丁腈)橡膠是現(xiàn)成的,它可能不是最好的選擇。
一個(gè)例子,我們通??吹降脑O(shè)計(jì)是失敗的醫(yī)療設(shè)備。在最初的測(cè)試中,部分可能會(huì)工作得很好。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,但是,有可能失敗,因?yàn)槊芊馊Ρ┞队诔粞?,這會(huì)導(dǎo)致一定程度的劣化,導(dǎo)致故障。有時(shí),設(shè)計(jì)工程師甚至可以看到這個(gè)過程中的行為了,即使他們只是要讓醫(yī)療器械坐在自己的辦公桌上較長(zhǎng)一段時(shí)間。
丁腈橡膠(丁腈橡膠)橡膠
有時(shí),與已知的臭氧非常耐磨材料(如乙烯丙烯),有些產(chǎn)品的開發(fā)也可選擇增加曝光時(shí)間跟隨的測(cè)試方法的后半部分。在這種情況下,在臭氧室中的曝光時(shí)間增加至六個(gè)星期,以拉出每?jī)芍芤粰z查開裂的跡象的試樣。
另一個(gè)長(zhǎng)期暴露申請(qǐng)是由美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室(UL)進(jìn)行。此應(yīng)用程序使用稱為UL 157上市大氣臭氧和產(chǎn)生的臭氧化合物的測(cè)試方法。所安裝的試樣要經(jīng)受90-110兆帕,70小時(shí)的臭氧分壓和40±2℃(104±3.6°F),用于覆蓋大氣臭氧的應(yīng)用的溫度下和10000的臭氧分壓 - 15000毫帕70小時(shí)和40±2℃(104±3.6°F),用于覆蓋所產(chǎn)生的臭氧的應(yīng)用程序的溫度。蘋果橡膠有兩種化合物,14SL7ML和35SL5ML,即UL這最終用途列出。這兩種化合物是有機(jī)硅聚合物。
一些開發(fā)商這種測(cè)試方法中使用的最后一個(gè)方法是室外暴露,而不是受控室。用這種方法,部件安裝,使它們暴露朝南在離地面45°角。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是,實(shí)時(shí)曝光風(fēng)化可以完成。
然而,同樣的實(shí)時(shí)曝光也可以是一個(gè)缺點(diǎn)。它并不總是可行的設(shè)計(jì)的一部分,當(dāng)看時(shí)它開始惡化,使用耐候/耐臭氧性的材料特別是當(dāng)?shù)却龝r(shí)間這樣延長(zhǎng)的時(shí)間。
當(dāng)橡膠聚合物通過臭氧的攻擊,一個(gè)混配將使用的蠟和antiozondiants(化學(xué)物質(zhì)添加到該清除了由臭氧產(chǎn)生的自由基他們攻擊前的聚合物骨架的配制劑),以保護(hù)橡膠。蠟開花到表面并通過減慢臭氧滲透保護(hù)橡膠。這是常見的購(gòu)買新輪胎時(shí) - 消費(fèi)者可以看到新的輪胎的表面上的蠟。這也是為什么人們誰買新的自行車或摩托車輪胎應(yīng)慢速騎行,去除蠟和正常使用之前創(chuàng)建正確的道路摩擦。
三元乙丙橡膠,有機(jī)硅,氫化丁腈橡膠,氯丁橡膠,氟橡膠,和氟硅橡膠必須臭氧更大的阻力。腈(丁腈橡膠),天然橡膠,和SBR會(huì)更容易受到臭氧的攻擊。設(shè)計(jì)應(yīng)始終考慮的橡膠部分是否會(huì)被暴露于臭氧 - 即使是在存儲(chǔ)。過了多久,一旦暴露,你想要的部分,以持續(xù)多久?會(huì)不會(huì)有電動(dòng)機(jī)或設(shè)備接近橡膠件?這些是需要加以選擇橡膠之前首先考慮的關(guān)鍵設(shè)計(jì)問題。