Como melhorar a resistência ao envelhecimento das vedações de borracha?

Os principais tipos de envelhecimento das vedações de borracha

Vedação de borrachaenvelhecimento refere-se ao processo de deterioração do desempenho dos materiais de borracha sob a ação de fatores ambientais (como luz, calor, oxigênio, ozônio, estresse mecânico, etc.). Os principais tipos de envelhecimento incluem:

Envelhecimento térmico-oxidativo: Sob a ação combinada de calor e oxigênio, a cadeia molecular da borracha sofre degradação oxidativa ou reticulação.

Envelhecimento pelo ozônio: O ozônio reage com as ligações duplas da borracha, resultando em rachaduras superficiais (rachaduras de ozônio).

Fotoenvelhecimento: Os raios ultravioleta desencadeiam a decomposição fotooxidativa das moléculas de borracha, produzindo radicais livres para acelerar o envelhecimento.

Envelhecimento por calor úmido: Em um ambiente de alta umidade, o vapor de água promove a hidrólise da borracha ou acelera a oxidação.

Envelhecimento mecânico: O estresse dinâmico e o atrito causam a propagação de microfissuras, acelerando ainda mais o envelhecimento.

Um método para melhorar a resistência ao envelhecimento da borracha

Seleção de materiais e otimização de formulação

Escolha o tipo devedação de borrachacom excelente resistência ao envelhecimento:

Borrachas com alta saturação: como borracha de nitrila butadieno hidrogenada (HNBR), borracha de etileno propileno (EPDM) e fluoroelastômero (FKM), devido à alta saturação na estrutura molecular, baixo teor de ligações duplas e melhor resistência à oxidação e ao ozônio .

A borracha de silicone (SiR) é excelente para resistir ao calor, ozônio e UV, mas relativamente fraca para manter a resistência mecânica.

Otimização do design da receita:

Enchimento: Nano enchimento (como nano-sílica ou nano carbonato de cálcio) ou negro de fumo modificado é selecionado para melhorar a resistência da borracha e a resistência ao envelhecimento.

Plastificantes: Escolha plastificantes com boa estabilidade, como ftalatos (DOA, DOP) ou plastificantes ecológicos, para evitar o envelhecimento causado pela decomposição do plastificante.

Sistema de reticulação: Use um sistema de reticulação de peróxido (como peróxido de di-terc-butila) em vez de reticulação de enxofre para evitar o problema de degradação térmica e de oxigênio da borracha vulcanizada.

Adicione agentes antienvelhecimento

O agente antienvelhecimento é uma medida importante para melhorar a resistência ao envelhecimento das vedações de borracha. Os agentes antienvelhecimento comumente usados ​​incluem:

Antioxidante:

Os antioxidantes incluem hidroquinona (BHT) e fosfito, que podem capturar radicais livres e retardar as reações oxidantes.

Absorventes ultravioleta, como benzofenonas (UV-531) e parabenos, absorvem os raios ultravioleta e os convertem em calor.

Passivador de metal: inibe a reação da borracha com íons metálicos oxidados cataliticamente.

Inibidores de ozônio:

Cera de parafina (por exemplo, parafina microcristalina): Evita a exposição ao ozono ao migrar para a superfície da borracha para formar uma barreira.

Inibidores químicos de ozônio (por exemplo, difenilaminas, antioxidantes de amina): reagem com o ozônio para reduzir as concentrações de ozônio.

Co-estabilizadores: Usados ​​sinergicamente com antioxidantes e absorvedores de UV para aumentar o efeito protetor geral.

Melhorar o processo de produção

Controle rigoroso das condições de vulcanização: A supervulcanização pode levar a problemas de envelhecimento da borracha, e a temperatura e o tempo de vulcanização devem ser otimizados.

Uniformidade de mistura: evite muitos ou poucos componentes locais para garantir que o agente antienvelhecimento seja distribuído uniformemente.

Melhor oxidação térmica no processamento: Redução do contato com o ar durante a composição e vulcanização, reduzindo o risco de oxidação.

Medidas de proteção de superfície

Revestimento de superfície: Aplique revestimentos antienvelhecimento (como revestimentos de poliuretano e revestimentos de silício-oxigênio) em produtos de borracha para formar uma barreira física.

Spray de fluido protetor: Pulverize um líquido contendo antioxidantes para retardar o processo de envelhecimento.

Revestimento de superfície: Revestimentos metálicos ou revestimentos compostos são usados ​​para melhorar a resistência aos raios UV.

Controle de fatores ambientais

Proteja da luz: Reduza a radiação UV, como usar embalagens que não sejam iluminadas ou armazenar no escuro.

À prova de umidade: controle a umidade ambiente para evitar a umidade e promover o envelhecimento da borracha.

Armazenamento em baixa temperatura: Armazenar produtos de borracha em um ambiente de baixa temperatura pode retardar a taxa de envelhecimento.

Evite contato com substâncias ativas: Evite contato com óleos, solventes orgânicos, ácidos e álcalis, que podem acelerar o envelhecimento da borracha.