輸送帶加和效應:為了抑制含有變價金屬離子的橡膠的氧化,將抗氧劑和金屬離子鈍化劑同時使用往往會產(chǎn)生加和效應,當使用一種抗氧劑時,抗氧劑的用量一旦超過某個值,會出現(xiàn)助氧化的反作用,此時若將兩種以上的抗氧劑低用量并用,就會避免助氧化而帶來的加和后所產(chǎn)生的抗氧化效應,又如將兩種揮發(fā)性不同的酚類抗氧劑并用,可以在很寬的溫度范圍內(nèi)顯示出加和性的抗氧化效果;
協(xié)同效應:研究發(fā)現(xiàn)下列兩種情況均可以產(chǎn)生協(xié)同效應:一是具有不同作用機理的耐熱輸送帶抗氧劑并用,例如自由基終止型抗氧劑與分解過氧化氫物型抗氧劑并用、自由基終止型抗氧劑與紫外線吸收劑并用、自由基終止型抗氧劑與金屬離子鈍化劑并用等,都可以產(chǎn)生協(xié)同效應,這種協(xié)同效應又稱為雜協(xié)同效應;二是具有相同作用機理但活性不同的抗氧劑并用,例如酚/酚并用、胺/胺并用、酚/胺并用等也產(chǎn)生協(xié)同效應,這種協(xié)同效應稱為均協(xié)同效應,具有不同作用機理的兩種抗氧劑并用產(chǎn)生協(xié)同效應的機理,可用自由基終止型抗氧劑與分解過氧化氫物抗氧劑的并用加以說明,當橡膠發(fā)生氧化時,兩種抗氧劑都在按照自己的作用方式抑制氧化的進行,分解過氧化氫物抗氧劑將氧化過程中及時分解掉,使之不能生成活性自由基,使氧化鏈的引發(fā)速率大大降低,而活性自由基數(shù)量的減少,自然就降低了自由基終止消耗速率,延長了橡膠帶的使用期,與此同時自由基終止使得生成速率大為降低,也就降低了分解過氧化氫物型抗氧劑的消耗速率,同樣延長了其使用期,由上可見,兩種不同作用機理的抗氧劑并用,實際上是因存在互相保護的作用,才得以產(chǎn)生協(xié)同效應的;
如果一種抗氧劑既具有終止活性自由基的功能又具有分解過氧化氫物的功能,也會產(chǎn)生協(xié)同效應,這種協(xié)同效應稱為自協(xié)同效應,某些長效性抗氧劑,因分子中含有兩種不同的功能基團而具有這種特征;
另外臭氧是導致橡膠在大氣中發(fā)生老化的一個重要因素,臭氧比氧更活潑,因而它對橡膠尤其是不飽和橡膠的侵襲比氧嚴重得多,大氣中的臭氧是由氧分子吸收太陽光中的短波紫外光后,分解出的氧原子重新與氧分子結合而成的,隨著空氣的垂直流動,臭氧被帶到地球表面,臭氧的濃度由高空到地面逐漸降低。另外,在紫外光集中的場所、放電場所以及電動機附近,尤其是產(chǎn)生電火花的地方都會產(chǎn)生臭氧,地區(qū)不同,臭氧的濃度不同,季節(jié)不同,臭氧的濃度也不同,雖然地面附近的臭氧濃度很低,但對橡膠造成的危害卻是不容忽視的;
不飽和橡膠極易發(fā)生臭氧化及其臭氧化后的外觀特征,與熱氧老化不同,一是橡膠的臭氧化只在臭氧所接觸的表面層進行,整個臭氧化過程是由表及里的過程,二是橡膠與臭氧反應生成一層銀白色硬膜,在靜態(tài)條件下此膜能阻止臭氧與橡膠深層接觸,但在動態(tài)應變條件下或在靜態(tài)拉伸狀態(tài)下當橡膠的伸長或拉伸應力超過它的臨界伸長或臨界應力時,這層膜會產(chǎn)生龜裂,使臭氧得以與新的橡膠表面接觸,繼續(xù)發(fā)生臭氧化反應并使裂紋增長,另外裂紋出現(xiàn)后由于基部有應力集中,所以更容易加深裂紋進而形成裂口,裂紋的方向垂直于應力方向,一般在小應變下只有少量裂紋出現(xiàn),裂紋方向清晰可辨,當工業(yè)橡膠帶多方向受力時則很難辨出裂紋方向;
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