1. Какво е стареене на каучука? Какво показва това на повърхността?
В процеса на обработка, съхранение и употреба на каучук и неговите продукти, поради комплексното действие на вътрешни и външни фактори, физикохимичните и механичните свойства на каучука постепенно се влошават и накрая губят своята потребителска стойност. Тази промяна се нарича стареене на каучука. На повърхността се проявява като пукнатини, лепкавост, втвърдяване, омекване, варовик, обезцветяване и развитие на плесен.
2. Кои са факторите, които влияят върху стареенето на каучука?
Факторите, които причиняват стареене на гумата, са:
(a) Кислородът и кислородът в каучука претърпяват верижна реакция на свободните радикали с молекулите на каучука, при което молекулната верига се прекъсва или се омрежва прекомерно, което води до промени в свойствата на каучука. Окисляването е една от важните причини за стареенето на каучука.
(б) Химичната активност на озона и озона е много по-висока от тази на кислорода и е по-разрушителна. Той също така разкъсва молекулярната верига, но ефектът на озона върху каучука варира в зависимост от това дали каучукът е деформиран или не. Когато се използва върху деформиран каучук (главно ненаситен каучук), се появяват пукнатини, перпендикулярни на посоката на действие на напрежението, т.е. т.нар. „озонова пукнатина“; когато се използва върху деформиран каучук, върху повърхността се образува само оксиден филм без напукване.
(в) Топлина: Повишаването на температурата може да причини термично напукване или термично омрежване на каучука. Но основният ефект на топлината е активирането. Тя подобрява скоростта на дифузия на кислород и активира окислителната реакция, като по този начин ускорява скоростта на окислителната реакция на каучука, което е често срещано явление при стареене – термично кислородно стареене.
(d) Светлина: Колкото по-къса е светлинната вълна, толкова по-голяма е енергията. Увреждането на каучука се дължи на ултравиолетовите лъчи с по-висока енергия. Освен че директно причиняват разкъсване и омрежване на молекулярната верига на каучука, ултравиолетовите лъчи генерират свободни радикали поради абсорбцията на светлинна енергия, което инициира и ускорява процеса на окислителна верижна реакция. Ултравиолетовата светлина действа като топлина. Друга характеристика на светлинното действие (различна от топлинното действие) е, че то се проявява главно върху повърхността на каучука. При проби с високо съдържание на лепило ще има мрежови пукнатини от двете страни, т.е. така наречените „оптични пукнатини на външния слой“.
(д) Механично напрежение: Под действието на многократно механично напрежение, молекулярната верига на каучука ще се разкъса, генерирайки свободни радикали, които ще предизвикат верижна реакция на окисление и ще образуват механохимичен процес. Механичното разкъсване на молекулярните вериги и механичното активиране на окислителните процеси. Кой от тях ще има предимство зависи от условията, в които се намира. Освен това, под действието на напрежението е лесно да се предизвика напукване на озона.
(f) Влага: Влиянието на влагата има два аспекта: каучукът лесно се поврежда, когато е изложен на дъжд, влажен въздух или е потопен във вода. Това е така, защото водоразтворимите вещества и групите бистра вода в каучука се екстрахират и разтварят от водата. Това се дължи на хидролиза или абсорбция. Особено при редуващото се действие на потапяне във вода и атмосферни влияния, разрушаването на каучука ще се ускори. Но в някои случаи влагата не уврежда каучука и дори забавя стареенето.
(ж) Други: Има химични среди, метални йони с променлива валенция, високоенергийна радиация, електричество и биология и др., които влияят на каучука.
3. Какви са видовете методи за изпитване на стареенето на каучука?
Може да се раздели на две категории:
(a) Метод за изпитване на естествено стареене. Той се разделя допълнително на изпитване за атмосферно стареене, изпитване за атмосферно ускорено стареене, изпитване за стареене при естествено съхранение, изпитване за стареене в естествена среда (включително заровена земя и др.) и изпитване за биологично стареене.
(б) Метод за изпитване на изкуствено ускорено стареене. За термично стареене, озоново стареене, фотостареене, изкуствено климатично стареене, фотоозоново стареене, биологично стареене, стареене от високоенергийна радиация и електрическо стареене, както и стареене от химическа среда.
4. Какъв температурен клас трябва да се избере за теста за стареене с горещ въздух за различни каучукови смеси?
За естествения каучук температурата на изпитване обикновено е 50~100℃, за синтетичния каучук - 50~150℃, а за някои специални видове каучук температурата на изпитване е по-висока. Например, нитрилният каучук се използва при 70~150℃, а силиконовият флуорен каучук обикновено се използва при 200~300℃. Накратко, тя трябва да се определи според изпитването.
Време на публикуване: 14 февруари 2022 г.
