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臭氧老化試驗對橡膠材料的影響

 臭氧老化試驗箱就是針對橡膠對臭氧敏感這一特性，利用環境模擬的手段加速橡膠被臭氧老化的過程，從而測試橡膠產品的耐老化能力的一種技術。臭氧主要存在于大氣層中同溫層之下的臭氧層中（距離地表20公里），但在地表大氣中也存在稀薄的臭氧。因為橡膠材料對臭氧的敏感特性，即使是稀薄的臭氧，也會讓所有的橡膠制品出現龜裂的情況。這是由于臭氧與不飽和橡膠會發生反應，既與橡膠中的雙鍵產生雙分子反應，且反應速度非常快，臭氧對不飽和橡膠的老化反應是在橡膠暴露的表面進行的，當表面的雙鍵被消化掉后，臭氧才與樣品內部的不飽和鍵反應。

臭氧老化試驗箱適 用于皮類、塑料類、橡膠類、布類等材料受熱及臭氧老化前后之物性變化特性。通過試樣在臭氧環境下受熱后之物性變化，判定其老化特性。采用人機界面觸控屏操 作，簡單、智能。控溫方式采用P.I.D自動調整方式及SSR控制；箱門帶防爆玻璃，箱體內部內置照明燈，方便觀察老化過程中試樣的變化；箱體頂部設置排 氣口將內部有害氣體排出箱外；箱內循風系統可減少溫度偏差；具有試件回轉裝置，使試件在測試中受熱均勻全面；具有超溫保護裝置，溫度到達極限值后自動停止 加熱，報警畫面在人機接口上顯示。

      暴露在臭氧中的拉伸不飽和橡膠，首先在表面上形成臭氧龜裂，然后龜裂增長變大，zui后使其斷裂。關于橡膠龜裂的機理有兩種觀點：分子鏈斷裂說和表面層破壞說。在臭氧濃度一定情況下，若分子鏈的運動性高，則當臭氧使表面分子鏈斷裂后，斷裂的兩端將以較快的速度相互分離，露出底層新的分子鏈繼續受臭氧攻擊，因而加快裂口增長。
        各種橡膠的龜裂時間均隨臭氧濃度的提高而顯著縮短，不同的橡膠程度有差異。同一臭氧濃度下，橡膠結構的不同龜裂增長的速度快慢也不同。由于NR與SBR、BR及NBR的結構不同，臭氧老化特性也不同伸長的NR在臭氧環境中短時間內產生龜裂，但龜裂增長的速度慢，龜裂的數量多且淺而小。
        87臭氧濃度檢測采用紫外線吸收法，原理為臭氧對波長 λ=254nm紫外光具有zui大吸收稀疏，在此波長下紫外光通過臭氧層會產生衰減，符合蘭波特-比爾（Lambert--Beer）定律： I=Ioe-klc :Io-無臭氧存在時入射光強度；I-光束穿透臭氧后的光強度；L-臭氧樣品池光程長度；C-臭氧濃度；K-臭氧對光波長吸收系數。