動態疲勞實驗機廠家談橡膠材料疲勞老化的原因
點擊次數:1969 更新時間:2018-07-28
動態疲勞實驗機廠家談橡膠材料疲勞老化的原因
動態疲勞實驗機采用伺服液壓系統,對試樣施加各種頻率和波形的動態負載,測量其激勵響應,從而檢測產品的減震性能,動態剛性,動態損耗等等性能。廣泛應用于各種行業。
橡膠密封件使用過程中反復多次產生變形現象的老化狀態,此現象成為密封件的疲勞老化。密封圈的疲勞老化通常是由機械力、氧化和臭氧化三種因素共同作用而產生的。橡膠材質老化,其實是應力化學變化過程。
橡膠密封件疲勞老化的原因是分析:
1.機械力的作用下產生機械裂解反應
由于高分子聚合物的粘滯性,使密封圈在變形周期內,其松弛過程來不及完成,然后進入下一個變形周期,使橡膠密封圈內部變形不斷增加。當應力較大,便出現分子鏈斷裂而生成自由基,引發橡膠密封分子的氧化鏈反應。
2.機械力的作用下產生機械活化的氧化裂解反應
橡膠密封圈在反復變形時,其機械應力會使橡膠密封件分子鏈中的原子價力減弱,因此降低了它的氧化反應活化能。加速了橡膠密封圈分子的氧化裂解反應。氧化活化能的降低,就是在疲勞過程中,機械能轉化為化學能過程的結束。
3.機械力的作用下橡膠規格內部生熱加速了氧化反應
橡膠密封件在反復變形時,產生滯后現象,引起內耗,從而使橡膠材質內部生熱,于是加速了橡膠密封件的氧化鏈反應。
4.在疲勞過程加速了橡膠密封件的臭氧裂痕
一定的周期變形疲勞老化過程,伴隨著出現臭氧裂痕現象,此現象在高溫條件下則更為顯著。如高速行駛的汽車輪胎,其表面產生的裂痕,就是在疲勞過程中發生臭氧老化的結果。
對于橡膠密封件疲勞老化的防護,是在膠料中加入一種屈撓裂痕抑制劑,其主要作用是提高橡膠密封圈在其疲勞過程中結構變化的穩定性,特別是在高溫條件下,這種抑制劑能夠減緩應力活化所產生的氧化反應和臭氧化反應。在膠料配方設計時,也常采用抗氧劑和抗臭氧劑并用,這也會對疲勞老化的防護產生良好的效果。