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不同防老剂对丁腈橡胶疲劳测试

发布时间:2017-08-31 15:15  浏览:
丁腈橡胶因其具有较好耐油性、易加工性和成本低等特点,常常用于石油工业中的耐油橡胶密封材料,其制品类型主要包括胶管、钻井工具用橡胶件、密封件和阀门膜片等。在实际生产中,丁腈橡胶制品会受到复杂的周期性应力,疲劳破坏会成为其主要失效形式。通常认为,橡胶材料的疲劳破坏过程一般包括微裂纹的引发和扩展2个过程。微裂纹通常从橡胶材料内部的应力集中处或缺陷处引发,在周期性应力的作用下会继续扩展至材料表面,最终产生疲劳断裂。加入防老剂会对橡胶材料的耐疲劳性能产生影响,防老剂通过直接与引起降解反应的物质或与其他发生降解反应所必须的物质发生化学反应起到防护作用。不同的防老剂具有不同的化学结构,对丁腈橡胶疲劳老化过程的抑制机理不同。
    橡胶制品在制备、运输或使用过程中,其表面有可能会出现缺陷,该缺陷在周期性应力的作用下会直接形成裂纹并扩展,成为无引发阶段的裂纹发展过程。在日常生活中,对裂纹的引发与扩展产生影响的因素有许许多多,因此有必要研究单纯裂纹扩展的影响规律。本文在橡胶样品表面垂直于受力方向上预制了长0.8mm、深1mm的裂纹,研究了其在恒定拉伸比条件下,防老剂种类与用量对该裂纹扩展速度的影响,并对断裂后的表面形貌进行了表征,期望能为后续相关研究提供支持。
在机械力的作用下,橡胶材料内部会产生应力分布不均匀的现象,由此产生局部应力集中,橡胶分子链被拉断。当分子链被拉断后,生成游离基,引发产生氧化链反应。而加入防老剂可提高橡胶大分子链疲劳过程中的结构稳定性,有效阻碍机械活化氧化反应的进行。

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