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ゴムシールの耐老化性を向上させるにはどうすればよいですか?

Dec 11, 2024 伝言を残す

ゴムシールの耐老化性を向上させるにはどうすればよいですか?

 

ゴムシールの主な劣化の種類

ゴムシール老化とは、環境要因(光、熱、酸素、オゾン、機械的ストレスなど)の作用下でゴム材料の性能が劣化するプロセスを指します。老化の主な種類は次のとおりです。

 

熱酸化老化: 熱と酸素の複合作用により、ゴムの分子鎖は酸化劣化または架橋を起こします。

オゾン老化: オゾンがゴムの二重結合と反応し、表面に亀裂 (オゾン亀裂) が生じます。

光老化: 紫外線はゴム分子の光酸化分解を引き起こし、老化を促進するフリーラジカルを生成します。

湿熱老化:高湿度環境では、水蒸気によりゴムの加水分解が促進されたり、酸化が促進されます。

機械的老化: 動的応力と摩擦により微小亀裂が伝播し、老化がさらに加速します。

 

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ゴムの耐老化性を向上させる方法

 

材料の選択と配合の最適化

のタイプを選択してくださいゴムシール優れた耐老化性:

 

高飽和度のゴム: 水素化ニトリルブタジエンゴム (HNBR)、エチレンプロピレンゴム (EPDM)、フルオロエラストマー (FKM) など。分子構造の飽和度が高く、二重結合含有量が低く、耐酸化性と耐オゾン性に優れているためです。 。

シリコーンゴム(SiR)は、耐熱性、耐オゾン性、耐紫外線性に優れていますが、機械的強度の維持が比較的弱いです。

レシピ設計の最適化:

フィラー: ゴムの強度と耐老化性を向上させるために、ナノフィラー (ナノシリカやナノ炭酸カルシウムなど) または変性カーボン ブラックが選択されます。

可塑剤: 可塑剤の分解による老化を避けるために、フタル酸エステル (DOA、DOP) や環境に優しい可塑剤など、安定性の良い可塑剤を選択してください。

架橋システム: 加硫ゴムの熱劣化と酸素劣化の問題を回避するには、硫黄架橋の代わりに過酸化物架橋システム (ジ-tert-ブチル パーオキサイドなど) を使用します。

 

老化防止剤を追加する

老化防止剤はゴムシールの耐老化性を向上させる重要な対策です。一般的に使用される老化防止剤には次のようなものがあります。

酸化防止剤:

抗酸化剤にはハイドロキノン (BHT) や亜リン酸塩が含まれており、フリーラジカルを捕捉して酸化反応を遅らせることができます。

ベンゾフェノン (UV-531) やパラベンなどの紫外線吸収剤は、紫外線を吸収して熱に変換します。

金属不動態化剤: 触媒酸化された金属イオンとゴムの反応を抑制します。

オゾン阻害剤:

パラフィンワックス (微結晶パラフィンなど): ゴム表面に移行してバリアを形成することで、オゾンへの曝露を防ぎます。

化学的オゾン阻害剤 (ジフェニルアミン、アミン酸化防止剤など): オゾンと反応してオゾン濃度を低下させます。

補助安定剤: 酸化防止剤および紫外線吸収剤と相乗的に使用され、全体的な保護効果を高めます。

 

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生産プロセスを改善する

加硫条件の厳格な管理: 過加硫はゴムの老化の問題を引き起こす可能性があるため、加硫温度と時間を最適化する必要があります。

混合の均一性: 老化防止剤が均一に分散されるように、局所成分が多すぎたり少なすぎたりしないようにします。

加工時の熱酸化の改善: 配合および加硫中の空気との接触が減少し、酸化のリスクが軽減されます。

 

表面保護対策

表面コーティング: ゴム製品に老化防止コーティング (ポリウレタン コーティングやシリコン酸素コーティングなど) を塗布して、物理的バリアを形成します。

保護液をスプレーする: 老化プロセスを遅らせるために、酸化防止剤を含む液体をスプレーします。

表面コーティング: 耐紫外線性を向上させるために、金属コーティングまたは複合コーティングが使用されます。

 

環境要因の制御

光から保護する: 遮光パッケージを使用するか、暗所に保管するなどして、紫外線を軽減します。

防湿:周囲の湿度を制御して湿気を避け、ゴムの老化を促進します。

低温保管: ゴム製品を低温環境に保管すると、劣化の速度が遅くなることがあります。

活性物質との接触を避ける: ゴムの老化を促進する可能性がある油、有機溶剤、酸、アルカリとの接触を避けてください。