Ózon elöregedése és védelme gumi termékek

Az ózon fontos tényező a gumitermékek öregedésében a légkörben. Az ózon aktívabb, mint az oxigén, így a gumi, különösen a telítetlen gumi elleni támadás sokkal súlyosabb, mint az oxigén.

A légkörben lévő ózon (o3) a rövid hullámú ultraibolya fénynek a napfényben lévő oxigénmolekulák általi felszívódásával lebomlik.

Az oxigénatomot oxigénmolekulákkal rekombinálják. A földfelszínről 20-30 kilométeres mélységben körülbelül 5 × 10-es koncentrációjú ózonréteg van. A függőleges levegőáramlással az ózon kerül a föld felszínére, és az ózon koncentrációja fokozatosan csökken a magasból a magasba. Ezenkívül az ózon keletkezik olyan helyeken, ahol az ultraibolya fény koncentrálódik a kisülési helyeken és az elektromos motorokban, különösen ott, ahol elektromos szikra keletkezik. Általában az ózon koncentrációja a légkörben 0-5X10-8. Az ózon koncentrációja régiónként változó; az ózon koncentrációja évszakról évre változik. Bár az ózon közel koncentrációja a talaj közelében nagyon alacsony, a gumi károsodása nem hagyható figyelmen kívül.

A telítetlen gumi az ozonáció után hajlamos ozonázásra és megjelenésre. A thermo-oxidatív öregítéssel ellentétben a gumi termékek ózonozása csak az ózon által érintkeztetett felületi rétegen végezhető el. Az egész ozonációs folyamatot a felület végzi. A második az, hogy a gumi reagál az ózonnal, így egy ezüstfehér kemény filmet képez (körülbelül 10 μm vastag). Statikus körülmények között a film megakadályozza az ózon és a gumi közötti mély érintkezést, de dinamikus töréses körülmények között vagy statikus feszültség alatt, amikor gumi Ha a nyúlás vagy a szakítószilárdság meghaladja a kritikus megnyúlást vagy a kritikus feszültséget, a film megreped, ami lehetővé teszi az ózon vegye fel a kapcsolatot az új gumi felületével, folytassa az ozonizációt és okozza a repedés növekedését, és a repedés megjelenése után. Mivel az alapnak feszültségkoncentrációja van, könnyebb a repedés elmélyítése és repedés kialakulása. A repedés iránya merőleges a stressz irányára. Általában csak kis mennyiségű repedés jelenik meg kis törzs alatt (például 5%), és a repedésirány egyértelműen felismerhető. Ha a gumi többirányú, akkor nehéz megkülönböztetni a repedési irányt.

Először is, a gumi ózonozási reakció mechanizmusa

Az ózon és a telítetlen gumi reakciómechanizmusa az alábbi képlettel magyarázható.

Amikor az ózon érintkezik a gumitermékkel, az ózon először az aktív kettős kötéssel reagál az 1. molekuláris ozonid kialakítására. A molekuláris ozonid instabil, és gyorsan bomlik karbonil-2 és zwitterion3 alakulására. A legtöbb esetben az ikerion és a karbonilvegyület egy szagtalan oxidot, és az ikerion is polimerizálható, így diperoxid © vagy magas peroxid © képződik. Ezenkívül aktív oldószer, például metanol jelenléte esetén az ikerion reagál vele, és így metoxi-hidrogén-peroxidot állít elő 7.

Az ózon és a telítetlen gumi aktivációs energiája nagyon alacsony, és a reakciót nagyon könnyű elvégezni. A reakció befejeződik, amíg a gumi kettős kötése el nem fogy. Ekkor egy ezüst-fehér veszteség-elasztikus fólia alakul ki a gumi felületén, mindaddig, amíg nincs külső erő, hogy a film teknőse megrepedjen, a gumi már nem folytatja az ozonációt. Ha az ozonizált gumit feszítik vagy dinamikusan deformálják, a keletkező ozonizált film megreped, feltár egy új gumi felületet és reagál az ózonnal, ami a repedés folytatásához vezet.

A telített gumi kettős kötést nem tartalmaz, bár ózonnel reagálhat, de a reakció nagyon lassan halad, és nem hajlamos a repedésre.

Sokan tanulmányozták a telítetlen gumi ózonozási repedések termelését és növekedését. A kísérleti adatok alapján ezek a kutatók a repedés növekedésének és növekedésének mechanizmusait javasolták. Például úgy véljük, hogy a repedések előfordulása a stressz által kiváltott ozonid bomlása által generált törött molekuláris láncok hajlamát jelenti, amelyek nagyobbak, mint a rekombinációs hajlam. A repedések növekedése összefügg az ózon koncentrációjával és a gumi molekuláris láncok mobilitásával. Ha az ózon koncentrációja állandó, annál nagyobb a molekuláris láncok mobilitása, annál gyorsabb a repedés növekedése. Azt is feltételezik, hogy az ózon repedése és a vékony ózonidréteg fizikai tulajdonságai a gumi ózonizálásával és az eredeti gumi felszíni rétegével

A fizikai tulajdonságok különbözőek. Például Murray úgy véli, hogy a gumi ózonozási folyamata olyan folyamat, amelyben a fizikai folyamatok és a kémiai folyamatok együtt járnak. Amikor a gumi érintkezik az ózonnal, a felszínen lévő kettős kötések gyorsan reagálnak az ózonnal, és legtöbbjük ózonoxidot képez, amely gyorsan átalakítja az eredetileg puha gumiláncot egy merev láncba, amely sok szagos oxidgyűrűt tartalmaz. Amikor a gumiabroncsra stresszt alkalmaznak, a feszültség megnyújtja a gumiláncot, ami több dupla kötést eredményez az ózon hozzáadásával, így a gumilánc több szagú oxidgyűrűt tartalmaz, és törékennyé válik. A roncsolt felület hajlamos a stressz vagy a dinamikus stressz repedésére.

Haining Qianlang Gumi Termékek Gyár

ADD: NO.10-2, Lianbao út, Qianjiang ipari park, Dingqiao város, Haining, Zhejiang 314413, Kína

TEL: + 86-573-87767299

FAX: + 86-573-87763488

E-mail: sales@qlrubber.com