臭氧老化试验对橡胶材料的影响

臭氧老化试验对橡胶材料的影响

 臭氧老化试验箱就是针对橡胶对臭氧敏感这一特性，利用环境模拟的手段加速橡胶被臭氧老化的过程，从而测试橡胶产品的耐老化能力的一种技术。臭氧主要存在于大气层中同温层之下的臭氧层中（距离地表20公里），但在地表大气中也存在稀薄的臭氧。因为橡胶材料对臭氧的敏感特性，即使是稀薄的臭氧，也会让所有的橡胶制品出现龟裂的情况。这是由于臭氧与不饱和橡胶会发生反应，既与橡胶中的双键产生双分子反应，且反应速度非常快，臭氧对不饱和橡胶的老化反应是在橡胶暴露的表面进行的，当表面的双键被消化掉后，臭氧才与样品内部的不饱和键反应。

臭氧老化试验箱适 用于皮类、塑料类、橡胶类、布类等材料受热及臭氧老化前后之物性变化特性。通过试样在臭氧环境下受热后之物性变化，判定其老化特性。采用人机界面触控屏操 作，简单、智能。控温方式采用P.I.D自动调整方式及SSR控制；箱门带防爆玻璃，箱体内部内置照明灯，方便观察老化过程中试样的变化；箱体顶部设置排 气口将内部有害气体排出箱外；箱内循风系统可减少温度偏差；具有试件回转装置，使试件在测试中受热均匀**；具有超温保护装置，温度到达极限值后自动停止 加热，报警画面在人机接口上显示。

      暴露在臭氧中的拉伸不饱和橡胶，首先在表面上形成臭氧龟裂，然后龟裂增长变大，*后使其断裂。关于橡胶龟裂的机理有两种观点：分子链断裂说和表面层破坏说。在臭氧浓度一定情况下，若分子链的运动性高，则当臭氧使表面分子链断裂后，断裂的两端将以较快的速度相互分离，露出底层新的分子链继续受臭氧攻击，因而加快裂口增长。
        各种橡胶的龟裂时间均随臭氧浓度的提高而显著缩短，不同的橡胶程度有差异。同一臭氧浓度下，橡胶结构的不同龟裂增长的速度快慢也不同。由于NR与SBR、BR及NBR的结构不同，臭氧老化特性也不同伸长的NR在臭氧环境中短时间内产生龟裂，但龟裂增长的速度慢，龟裂的数量多且浅而小。
        ****87臭氧浓度检测采用紫外线吸收法，原理为臭氧对波长 λ=254nm紫外光具有*大吸收稀疏，在此波长下紫外光通过臭氧层会产生衰减，符合兰波特-比尔（Lambert--Beer）定律： I=Ioe-klc :Io-无臭氧存在时入射光强度；I-光束穿透臭氧后的光强度；L-臭氧样品池光程长度；C-臭氧浓度；K-臭氧对光波长吸收系数。