Wiedza na temat starzenia się gumy

1. Czym jest starzenie się gumy?Co to pokazuje na powierzchni?
W procesie przetwarzania, przechowywania i użytkowania gumy oraz jej wyrobów, na skutek kompleksowego działania czynników wewnętrznych i zewnętrznych, właściwości fizykochemiczne i mechaniczne kauczuku stopniowo ulegają pogorszeniu, aż w końcu tracą wartość użytkową.Zmiana ta nazywana jest starzeniem się gumy.Na powierzchni objawia się to pęknięciami, lepkością, stwardnieniem, zmiękczeniem, kredowaniem, przebarwieniami i rozwojem pleśni.
2. Jakie czynniki wpływają na starzenie się gumy?
Czynnikami powodującymi starzenie się gumy są:
(a) Tlen i tlen w gumie ulegają wolnorodnikowej reakcji łańcuchowej z cząsteczkami gumy, a łańcuch molekularny zostaje przerwany lub nadmiernie usieciowany, co powoduje zmiany właściwości gumy.Utlenianie jest jedną z ważnych przyczyn starzenia się gumy.
(b) Aktywność chemiczna ozonu i ozonu jest znacznie wyższa niż tlenu i jest bardziej destrukcyjna.Zrywa również łańcuch molekularny, ale wpływ ozonu na gumę różni się w zależności od tego, czy guma jest zdeformowana, czy nie.W przypadku stosowania na gumę odkształconą (głównie nienasyconą) pojawiają się pęknięcia prostopadłe do kierunku działania naprężeń, czyli tzw. „pęknięcie ozonowe”;w przypadku stosowania na zdeformowaną gumę na powierzchni tworzy się jedynie warstwa tlenku bez pęknięć.
(c) Ciepło: Podwyższenie temperatury może spowodować pękanie termiczne lub sieciowanie termiczne gumy.Jednak podstawowym efektem ciepła jest aktywacja.Popraw szybkość dyfuzji tlenu i aktywuj reakcję utleniania, przyspieszając w ten sposób szybkość reakcji utleniania gumy, która jest powszechnym zjawiskiem starzenia – termiczne starzenie tlenowe.
(d) Światło: Im krótsza fala świetlna, tym większa energia.Uszkodzeniem gumy są promienie ultrafioletowe o wyższej energii.Oprócz bezpośredniego powodowania rozerwania i sieciowania łańcucha molekularnego gumy, promienie ultrafioletowe generują wolne rodniki w wyniku absorpcji energii świetlnej, co inicjuje i przyspiesza proces łańcuchowej reakcji utleniania.Światło ultrafioletowe działa jak ogrzewanie.Inną cechą działania światła (różnego od działania ciepła) jest to, że występuje ono głównie na powierzchni gumy.W przypadku próbek o dużej zawartości kleju po obu stronach wystąpią pęknięcia sieciowe, czyli tzw. „pęknięcia optycznej warstwy zewnętrznej”.
(e) Naprężenia mechaniczne: Pod wpływem powtarzającego się naprężenia mechanicznego łańcuch cząsteczkowy gumy zostanie przerwany, tworząc wolne rodniki, które wywołają reakcję łańcuchową utleniania i utworzą proces mechanochemiczny.Mechaniczne rozrywanie łańcuchów molekularnych i mechaniczna aktywacja procesów utleniania.To, który z nich ma przewagę, zależy od warunków, w jakich zostanie umieszczony.Ponadto łatwo jest spowodować pękanie ozonu pod wpływem naprężenia.
(f) Wilgoć: Wpływ wilgoci ma dwa aspekty: guma łatwo ulega uszkodzeniu pod wpływem deszczu w wilgotnym powietrzu lub zanurzenia w wodzie.Dzieje się tak dlatego, że substancje rozpuszczalne w wodzie i grupy klarownej wody w gumie są ekstrahowane i rozpuszczane przez wodę.Spowodowane hydrolizą lub absorpcją.Szczególnie w przypadku naprzemiennego działania zanurzenia w wodzie i narażenia atmosferycznego niszczenie gumy zostanie przyspieszone.Ale w niektórych przypadkach wilgoć nie uszkadza gumy, a nawet opóźnia jej starzenie.
(g) Inne: Istnieją media chemiczne, jony metali o zmiennej wartościowości, promieniowanie wysokoenergetyczne, elektryczność i biologia itp., które mają wpływ na gumę.
3. Jakie są rodzaje metod badania starzenia gumy?
Można podzielić na dwie kategorie:
(a) Metoda badania naturalnego starzenia.Dzieli się go dalej na test starzenia atmosferycznego, test przyspieszonego starzenia atmosferycznego, test starzenia naturalnego podczas przechowywania, test starzenia w środowisku naturalnym (w tym zakopaną ziemię itp.) i test starzenia biologicznego.
b) Metoda badania sztucznego przyspieszonego starzenia.Do starzenia termicznego, starzenia ozonowego, fotostarzenia, starzenia w sztucznym klimacie, starzenia fotoozonowego, starzenia biologicznego, promieniowania wysokoenergetycznego i starzenia elektrycznego oraz starzenia się w mediach chemicznych.
4. Jaki stopień temperaturowy wybrać do badania starzenia różnymi mieszankami gumowymi gorącym powietrzem?
W przypadku kauczuku naturalnego temperatura badania wynosi zwykle 50 ~ 100 ℃, w przypadku kauczuku syntetycznego zwykle 50 ~ 150 ℃, a temperatura badania w przypadku niektórych specjalnych kauczuków jest wyższa.Na przykład kauczuk nitrylowy stosuje się w temperaturze 70 ~ 150 ℃, a silikonową kauczuk fluorowy stosuje się zwykle w temperaturze 200 ~ 300 ℃.Krótko mówiąc, należy to ustalić na podstawie testu.