橡胶制品常见的失效原因有哪些

最常见的橡胶制品有哪些，有些什么作用~

生活中很多哦，仔细观察你就能发现；比如汽车轮胎，卫浴密封圈等等；

橡胶用久之后，有的会发黏变软，有的会硬化发脆。在日常生活中，我们经常能看到有些用旧的轮胎侧部产生沟沟坎坎的裂纹，专业上叫做龟裂。在这种情况下，橡胶原先的弹性、强度显著下降，这些现象叫做老化。

老化是在各种外部因素影响下橡胶结构发生变化的结果，其中最普遍的是热和氧作用下产生的热氧老化。
橡胶加热到一定温度还会发生降解。例如天然橡胶超过200摄氏度就开始分解出低分子物质。橡胶热稳定性的好坏主要取决于其化学组成和结构，硅橡胶和氟橡胶的热稳定性就比通用橡胶好。在通用橡胶中，顺丁橡胶的热稳定性最好，丁苯橡胶次之.在氧的参与下，各种橡胶的老化结果是不一样的。天然橡胶和异戊橡胶以及丁基橡胶在热氧老化过程中主要是大分子链发生断裂，变软发黏；而丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶以及三元乙丙橡胶在热氧老化过程中主要是断链后的产物交织在一起，破坏了橡胶的弹性结构，于是就变硬发脆。 橡胶热氧老化的祸根在于它的不饱和键上。天然橡胶和一些通用合成橡胶每1000个碳原子就含有150个至250个双键，这些部位最容易发生化学反应，所以它们的热氧老化性能都不好，尤其是天然橡胶。结构趋于饱和的硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶等则属于耐热老化的弹性体。
橡胶的老化虽然不可能完全避免，但是可以延缓，最方便有效的措施就是加入防老剂。防老剂能捕捉橡胶热氧老化过程产生的有活性物质，从而起到保护橡胶的作用。防老剂的种类繁多，比较常用的有胺类和酚类两大系列，加入量一般为橡胶重量的1%至1.5%。
一）残余应力引起的龟裂
残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：
（1）由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。
（3）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。
（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
（5）非结晶性树脂，如 AS树脂、 ABS树脂、 PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。
脱模推出时，由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大，产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。
在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。
通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件，而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小，比较适合嵌入件。
另外，成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果。
（二）外部应力引起的龟裂
这里的外部应力，主要是因设计不合理而造成应力集中，特别是在尖角处更需注意。
（三）外部环境引起的龟裂
化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用都会使物性劣化，产生龟裂。
解决办法：
主要有物理防护法及化学防护法。物理方法一般采用橡塑共混、表面镀层或假光屏蔽剂、石蜡等来尽量避免橡胶与各种老化因素的相互作用；化学防护法则是指主动加入胺类（如苯二胺、萘胺）或酚类化学防老剂来防止或延缓老化反应进行。
动态使用：如果是生产厂家，可以考虑多使用防老剂，如果使用时间很长，需要使用长效防老剂。
静态使用：可以多加入些石蜡，或者在表面喷涂石蜡。

橡胶密封件广泛地应用于各行各业。密封件一旦失效，轻则使设备不能正常工作、造成经济损失;重则会造成人身伤亡事故。橡胶密封件的失效分析不仅可以帮助找出问题所在，便于以后采取相应的预防措施，还可帮助客户和密封件生产商改进现有技术，取得双赢。
　　橡胶密封件常见的失效原因主要有4种：设计错误、选材错误、密封件质量问题和使用不当。
　　1. 设计错误
　　设计错误通常是由于设计人员对产品认识不足造成的。比如对密封件承受的压力估计不足、对密封面上接触应力分布的认识有误、安放密封件的沟槽设计不合理等。
　　有限元分析(FEA)常常被用来辅助密封件的设计和失效分析。我们曾为某美国客户做过一个密封件，该密封件以塑料为主体，局部包上橡胶。客户在检测零件的过程中发现，塑料部分在测试时容易破裂，从而得出结论是：塑料件在二次成型时(即将橡胶包覆在塑料件上)被损坏了。经我们分析後发现，塑料件都是在一个地方破裂的。通过有限元分析，我们发现，塑料件的破损部位实际上是密封件受到最大应力的地方，此处应力已经远远超过塑料所能承受的。
　　如果在设计的时候客户就用有限元方法分析过该产品，不但可以避免类似的错误，还可以节省其时间和金钱。当然，想要成功的分析预测橡胶密封件的性能，不但要有合适的有限元分析软件，还要有丰富的材料经验、建模经验和长期的数据积累。
　　2. 选材错误
　　常用的橡胶密封材料有三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(VMQ)、氟橡胶(FKM或者FPM)和氯丁橡胶(CR)等。这些橡胶的特性各不相同，应用也不同。选择材料要从多方面考虑，比如使用温度、材料是否耐受介质、材料的硬度、压缩永久变形和耐磨性等各种因素。
　　选材错误常常是因为设计人员对各种材料的性能不熟悉。一个经验丰富的橡胶密封件供应商能一开始就指出选材的问题。
　　3. 密封件质量
　　密封件的生产质量与最终产品的可靠性密切相关。常见的问题有：原材料质量不稳定、橡胶混炼时投错原料、原料或者混炼胶储存不当(交叉污染)、胶料混炼不均匀、硫化条件(温度、时间、压力等)不妥、密封件产品保存不当、模具使用不当等。这些问题往往涉及到生产过程中的质量控制。定货方在选择密封件生产厂时，应该经过多次考察、调研并进行产品测试。在供货的过程中，还可要求密封件的生产企业提供真实、准确的检验报告。
　　4. 密封件使用不当
　　一个好密封件，如果使用不当，也会造成整个产品失效，比如润滑油使用错误。
　　另外一类常见的问题为安装错误。比如在O圈装配过程中产生了扭曲;由於安装不当而造成密封件受压不均匀;密封件的润滑不够等失误。如果这些失误是由密封件的生产厂家造成的，那么这属於生产质量所控制的范围之内。如果由定货方或者第三方造成，那么就属於使用不当了。合理的设计是确保密封件有效使用的重要因素之一。
　　橡胶密封件具有宝贵的弹性的高分子材料，较宽的温度范围，在不同介质中给予较小的应力就会产生较大的变形，这种变形可以提供接触压力，补偿泄漏间隙，达到密封的目的。如果贮存不好则会影响密封的效果。
　　以下是橡胶密封件贮存的几点要求
　　1) 温度：5℃到25℃是理想的储存温度，不宜高于25℃。应避免接触热源及阳光照射。对从低温储藏状态取出的密封件，应将其置于常温环境中10分钟以上，然后再使用。
　　2) 清洁：根据需要，可以用肥皂水来清洗密封件。消毒剂、有机溶剂、尖锐工具不应使用。清洗后的密封件应在室温下晾干，不可接近热源。贮存橡胶密封件的环境宜保持清洁。
　　3) 湿度：仓库的相对湿度应低于70%。要避免过于潮湿或过于干燥，不可出现冷凝现象。
　　4) 光照：橡胶密封件宜避光贮存，尤其要避免强阳光和紫外线的照射。防紫外线的包装袋可提供最佳的保护。建议仓库的窗户上涂上红色或橙色涂料或贴薄膜。
　　5) 辐射：要避免电离辐射对密封件的损伤。
　　6) 变形：橡胶密封件应可能以自由松驰状态放置，避免受拉伸、压缩、其他形变，如不宜悬挂、叠放等。
　　7) 包装：橡胶密封件不得接触溶剂、油脂、磁性材料等会损坏橡胶的材料。不可以使用PVC材料来包装密封件。不同材料的密封件不得混装在一起。
　　8) 贮存期限：橡胶件的保存期限是由橡胶材料的类别来决定的。
　　9) 氧和臭氧：橡胶材料应避免暴露在循环流动的空气中。可通过包装、缠绕、存放在气密容器中或其它合适的方法来实现该目的。在贮存空间中，不宜有可产生臭氧的设备，如汞蒸气灯、易产生电火花或静电的高压电器、电动机。

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