宽温域下氟醚橡胶的加速老化行为和机理研究

基于氟醚橡胶使用环境的特殊性,从物理和化学角度,在宽温域（-40～225℃）条件下对某国产氟醚橡胶在4050航空润滑油中老化后的质量、力学性能、化学结构、元素组成及热稳定性等有关参数进行了研究,分析了老化温度和老化时间对氟醚橡胶性能的影响规律。结果表明：在相对较宽温域-25～200℃内氟醚橡胶的耐介质老化性能优异,其物化性能在长期老化过程中保持稳定;当老化温度达200℃以上时,溶胀和氧化反应增强,随着老化时间的增加,材料逐渐由软而韧变为硬而脆;特别是在高温225℃下,脱氟化氢反应导致大量C—F键断裂,F元素含量显著减少,同时氧化反应增强并生成CO键,导致O元素含量增多;低温老化过程中氟醚橡胶的质量、化学结构及元素含量基本不变,但-40℃时的玻璃化转变行为会导致力学性能的下降。     

氟醚橡胶长期老化性能研究

本研究对某国产氟醚橡胶在空气、燃油中长期老化后的拉伸强度、拉断伸长率、压缩耐寒系数、压缩永久变形、质量变化、体积变化等性能进行了研究,并与丁腈橡胶进行了对比。试验结果表明,氟醚橡胶具有优异的耐热空气及耐燃油介质老化性能,其拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形在150℃以下的空气和燃油介质中长期老化后保持稳定;氟醚橡胶在初始低温压缩耐寒性能方面比丁腈橡胶略差,但高温、长时间老化后其压缩耐寒系数优于丁腈橡胶;氟醚橡胶在燃油中的质量和体积变化随温度升高而增加,随时间的延长保持稳定,在质量、体积变化及稳定性方面优于丁腈橡胶胶料。     

航空发动机常用橡胶的热空气老化研究

利用热空气老化理论研究在航空发动机中主要使用的氟橡胶（牌号FX-17）和氟醚橡胶（牌号FM-1）在高温下的老化寿命。利用阿伦尼乌斯方程拟合压缩永久变形性能变化与老化时间的关系,建立在贮存温度下的老化动力学方程,估测两种橡胶在常温下的贮存寿命。试验结果具有较好的线性关系和相关性。氟醚橡胶在长时间贮存情况的形变保持率优于氟橡胶。     

氟硅橡胶高温老化性能研究

研究了200℃热空气老化时间对氟硅橡胶性能与结构的影响。结果表明,氟硅橡胶在200℃热空气老化22天后仍保持一定的力学性能;其玻璃化转变温度(Tg)及损耗因子峰值(tanδmax)随老化时间的延长下降;氟硅橡胶的储能模量(E’)和损耗模量(E″)在温度高于-50℃时的变化幅度较小。老化后的氟硅橡胶在红外谱图上没观察到明显的结构变化;拉伸断面的SEM图显示老化后形貌越来越粗糙,断层厚度增大,填料聚集体数量及体积增大。     

金属(氢)氧化物对氟醚橡胶耐热老化性能的影响

考察了金属（氢）氧化物对氟醚橡胶耐热老化性能的影响,并从理论上进行了探讨。热重分析结果表明,在氟醚橡胶的热老化过程中没有明显的氧化裂解发生,但氧对其热老化有一定的促进作用;金属（氢）氧化物可以促进氟醚橡胶的硫化,并可使其生成热稳定性更高的交联结构,有利于提高氟醚橡胶的耐热老化性能,特别是长时间耐热老化性能     

老化条件对氢氧化铝性质的影响

以偏铝酸钠和稀硝酸为原料,在不同温度条件下中和制备了氢氧化铝,并研究了不同老化条件对氢氧化铝粒度、晶相等的影响.实验结果表明,不同中和温度得到的氢氧化铝的粒度随老化时间变化很小,其粒度由中和温度决定,因而可以尽量缩短老化时间;经过70 ℃中和得到的氢氧化铝的粒度为28～30 μm,高于50 ℃中和条件下的17～20 μm.中和结束后不同老化温度对氢氧化铝粒度的影响一致,因此可以采用较低的老化温度;75 ℃中和的浆液中氢氧化铝随老化时间延长粒度有变大的趋势,而低温(如40 ℃)中和的浆液中氢氧化铝随老化时间延长粒度有所减小,因而要获得较大粒子,较低温度中和后一般采用老化时间为0.5 h;老化时间对氢氧化铝晶相影响较小,中和结束后,氢氧化铝晶型转化基本完成,不随老化时间增加而改变.     

基于强韧度的特种氯丁橡胶使用寿命预测研究

通过对特种氯丁橡胶在热空气中进行实验室加速老化实验,研究了特种氯丁橡胶的强韧度随老化时间的变化规律,得到了该材料在热空气中老化的强韧度随老化时间的变化的数学关系式,依据实验得到的老化动力学参数,对特种氯丁橡胶以强韧度（SE）为指标进行了寿命预测。研究结果表明：在不同温度下老化,该橡胶的强韧度与老化时间（t）的数学表达式为：强韧度=35exp（-1.7×10-4t0.89）,预测在25℃下该氯丁橡胶的使用寿命为31.2 a。     

氟橡胶耐油介质老化过程中的结构与性能

对氟橡胶在175℃的油介质中进行了老化试验,考察了其力学性能随老化时间延长的变化情况,并用X射线光电子能谱(XPS)对其表面的元素进行了分析,用扫描电子显微镜对其老化过程中的微观形貌进行了观察。结果表明,随着老化时间的延长,在175℃的油介质中,氟橡胶的拉伸强度和扯断伸长率降低,硬度和回弹性增大;氟橡胶表面F元素和O元素相对于C元素的相对原子含量减少,且碳原子和氧原子老化前后的电子结合能没有发生变化,而老化后橡胶中的碳氟键发生断裂;氟橡胶表面出现明显裂纹,且裂纹的数量和宽度随老化时间的延长逐渐增加。     

动态力学分析在氟橡胶热空气老化分析中的应用

以硫化结构不同的普通氟橡胶及全氟醚橡胶为研究对象,通过动态力学分析研究其热空气老化性能,并结合常规拉伸性能测试对动态力学分析结果进行验证。结果表明,当出现明显的老化现象时,普通氟橡胶及全氟醚橡胶的力学损耗均有明显增大的趋势,同时拉伸强度会出现明显的减小。氟橡胶的硫化结构对其热空气老化性能有重要影响,在250 ℃下老化24 h后,双酚硫化普通氟橡胶的性能基本无变化,而用过氧化物硫化者出现了明显的老化现象;类似地,在315 ℃下老化24 h后,用三嗪硫化的全氟醚橡胶仍能基本保持其原有性能,而用过氧化物硫化者的拉伸性能出现了下降。将动态力学分析与常规拉伸性能的测试结合起来,能对氟橡胶的热空气老化行为做出更为立体、全面的描述。     

基于拉伸强度的特种氯丁橡胶使用寿命预测

通过对特种氯丁橡胶在热空气中进行实验室加速老化实验,研究了特种氯丁橡胶的拉伸强度随老化时间的变化规律,得到了该材料在热空气中老化的拉伸强度随老化时间的变化的数学关系式,依据实验得到的老化动力学参数,对特种氯丁橡胶以拉伸强度为指标进行了寿命预测。研究结果表明,在不同温度下,橡胶的拉伸强度(σ)与老化时间(t)的数学表达式为:σ=19.5exp(-3.312×10-4t0.79),预测在25℃下该氯丁橡胶的使用寿命为44.6a。     

氯丁橡胶的老化和寿命预测研究

通过对氯丁橡胶在55℃、70℃、85℃、100℃下热空气加速老化的实验,研究了氯丁橡胶的老化机理并进行了寿命预测。红外分析结果说明氯丁橡胶的老化机理为：热氧老化在C=C上进行;85℃、]00℃侧基C1脱离主链。以扯断伸长率为指标进行寿命预测,可知氯丁橡胶在本实验条件下的贮存寿命约为20a。     

玻璃钢瓦及平板的大气老化与防护

本文以玻璃钢瓦及平板的大气老化现状及聚保物老化机理为依据，讨论了玻璃钢的老化防护。     

复合材料老化方法研究进展

概述了复合材料自然老化及人工气候老化研究方法的进展，介绍了根据老化研究结果确定复合材料使用寿命的方法，并就如何全面地、合理地评价复合材料的使用性能提出了几点建议。     

高分子材料的老化研究

本文介绍了由高分子材料老化引起的外观、物理性能、力学性能、电性能的变化;分析了引起高分子材料老化的内在因素和外在因素,例如化学结构、物理形态、立体规整性、分子量及其分布情况、金属杂质、温度、湿度、氧气、光照、化学介质、生物等;阐述了自然环境老化实验、人工加速老化实验、耐候性实验、热老化实验、湿热老化实验、臭氧老化实验、盐雾腐蚀实验、耐寒性实验、抗霉实验等老化评价方法和物理性能、力学性能、微观分析、耐久性能以及系统分析技术等老化性能评价指标;并对热老化预防措施、湿热老化预防措施、氧老化预防措施、光老化预防措施以及生物老化预防措施进行了展望。     

紫外老化对聚甲基丙烯酸甲酯结构和性能的影响

通过人工加速老化试验,研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在不同紫外辐照条件下的性能变化规律。利用力学试验、凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶红外光谱(FTIR)等表征技术,分析了紫外老化对PMMA力学性能、分子结构、分子量及分子量分布的影响。结果表明,随着紫外老化的环境温度提高、老化时间延长,样品的拉伸强度、冲击强度均呈现下降趋势。样品在环境温度100℃条件下,老化280 min后,冲击强度下降最明显。老化后,红外光谱的羰基吸收带加宽,并且在1615 cm^-1处和1640 cm^-1处出现了包含不饱和键和羰基生色团的新吸收峰,样品的分子量微分分布宽度变宽,分子量移向低分子端的趋势明显,分子量多分散性增加。     

黄酒人工催陈工艺

综述了利用激光、射线、红外线、超声波等外部催陈法,利用催化剂、超过滤法内部催陈法,贮藏容器等方法对黄酒进行人工催陈的研究和应用现状,并对这几种方法的催陈作用进行了对比分析,同时对黄酒人工催陈方法的前景进行了展望。     

缓冷玻璃态ABS在拉伸应变状态下的老化行为

用万能拉伸实验机和差示扫描量热仪(DSC)对物理老化和应变老化的ABS试样进行研究。力学性能测试结果表明:在相同老化时间内,应变老化试样的屈服应力和弹性模量高于物理老化试样,而断裂伸长率却小于物理老化试样。DSC测试表明:在相同老化时间内,应变老化试样比物理老化试样的热流吸收峰面积更大,说明应变老化试样形成了与物理老化试样不同的结构。     

丁苯橡胶老化表观活化能的实验研究

进行了丁苯橡胶在海水中和热空气中的加速老化实验,测试了老化过程中的硬度和拉伸性能,得到了不同指标测定的老化活化能。结果表明：丁苯橡胶在海水中和热空气中老化时,断裂伸长率的表观老化活化能分别为49.65 kJ/mol、62.22 kJ/mol,100%定伸应力变化的表观活化能分别为45.23 kJ/mol、64.35 kJ/mol,硬度的表观活化能分别为85.45 kJ/mol7、3.21 kJ/mol。     

橡胶的大气老化

在大气气候条件下，温度，湿度，水，氧，臭氧，光照等因素对橡胶制品的老化速度构成重要的影响，加速大气老化的进程，使橡胶出现不同形态和不同程度的老化现象。     

高分子材料的老化表征方法

高分子材料的老化会使其性能降低,从而部分或完全丧失其使用价值,因此对高分子材料的老化与防老化研究已成为高分子科学的重要研究领域。本文从高分子材料老化过程中外观变化、力学性能变化、电性能变化、波普性能变化4个方面综述了高分子材料的老化表征方法,展望了表征高分子材料老化的研究方向。