环境性能试验对导电橡胶影响试验分析

一、电性能

由表l可见，在进行环境试验后试片的体积电阻率均出现不同程度的增加，特别是盐雾试验后增加明显。为进一步进行研究，对试片表面进行了扫描电镜观察。图l是未进行环境试验前的材料表面扫描电镜照片。图2～4分别为热空气老化试验、盐雾试验及霉菌试验后的材料表面扫描电镜照片。从图2可以看出，与图1相比经过耐老化性能试验后试片表面颜色变深。可能是由于在高温条件下金属填料发生氧化，形成了颜色较深的氧化物，而金属氧化物的电性能较差，造成体积电阻率的增加。

从图3可以看出，试片的表面出现了微裂纹。在导电橡胶体系中，基体橡胶在理论上将金属填料很好地包覆。但由于金属填料的大量存在，总有少量颗粒局部暴露在材料表面。而在盐雾环境中，NaCl溶液易形成电解质溶液环境；另一方面，在金属填料中也存在其他微量金属杂质，使得在体系中出现电极电位不同的金属元素，造成电位差。这两个因素共同存在后，在材料表面产生电化学腐蚀。表现在宏观上就造成试片材料表面的龟裂，同时体积电阻率降低。

从图4可以看出，经过霉菌腐蚀后材料表面颜色加深，且有霉斑。从机理上分析，在相对湿度大于65时，表面通过毛细吸附作用会产生一层均匀而细薄的水膜，再加上温度的周期性变化，会形成凝露。与上述盐雾腐蚀机理相同，也形成电化学腐蚀。由于水的酸性较低，为弱电解质，所以腐蚀程度较轻，未形成龟裂，而只造成表面颜色的变化以及体积电阻率的降低。

二、力学性能

材料的抗拉强度与断后伸长率是导电橡胶材料的两项重要力学性能指标。由表1可见，经过各项环境性能试验后，抗拉强度和断后伸长率变化不明显，其中热空气老化试验和霉菌性能试验后抗拉强度和断后伸长率略有增减，而盐雾试验后均出现下降。一般情况下，在高温及氧的共同作用下有机硅橡胶会发生老化。主要是侧链官能团的氧化以及主链的降解断裂反应。但从热空气老化以及霉菌性能试验后力学性能测试结果看，未发生明显变化，说明该研究中采用的有机硅橡胶性能较好，在测试周期中未发生明显的降解反应。而盐雾性能试验则在一定程度上降低了材料体系的抗拉强度和断后伸长率。这主要是由于前面提到的电化学腐蚀破坏了材料表面的完整性，从而造成力学性能的下降。

三、结论

(1)热空气老化试验、盐雾试验及霉菌试验后材料表面外观发生了变化，且体积电阻率增加特别是盐雾试验影响最为明显。

(2)盐雾试验使材料的抗拉强度和断后伸长率下降，而经热空气老化试验以及霉菌试验后上述性能变化不明显。http://www.gdzhenghang.net