Staranje ozona in zaščita izdelkov iz gume

Ozon je pomemben dejavnik pri staranju gumenih izdelkov v ozračju. Ozon je bolj aktiven kot kisik, zato je njegov napad na gumo, še posebej nenasičeno gumo, veliko močnejši od kisika.

Ozon (o3) v ozračju se razgradi s absorpcijo kratkovalovne ultravijolične svetlobe na sončni svetlobi s pomočjo molekul kisika.

Atomi kisika so rekombinirani z molekulami kisika. Obstaja plast ozona s koncentracijo približno 5 × 10-v plitu od 20 do 30 km od površine zemlje. Z navpičnim pretokom zraka se ozon prenaša na površino zemlje, koncentracija ozona pa se postopno zmanjšuje od visoke do visoke. Poleg tega se ozon ustvari na mestih, kjer je koncentrirana ultravijolična svetloba, na mestih za praznjenje in v elektromotorjih, zlasti pri električnih iskerih. Običajno je koncentracija ozona v ozračju 0 ~ 5X10-8. Koncentracija ozona se razlikuje od regije do regije; koncentracija ozona se spreminja od sezone do sezone. Čeprav je koncentracija ozona v bližini tal zelo nizka, ni mogoče zanemariti škode na gumi.

Nenasičena guma je nagnjena k ozoniranju in pojavu po ozonaciji. Za razliko od termo-oksidativnega staranja se ozoniranje gumenih izdelkov izvaja samo na površinski plasti, ki jo kontaktira ozon. Celoten ozonacijski proces izvede površina. Druga je, da guma reagira z ozonom, da tvori srebrno-belo trdno folijo (približno 10 mm debeline). V statičnih pogojih lahko film preprečuje globok stik med ozonom in gumo, vendar pod dinamičnimi razmerami napetosti ali pod statično napetostjo, ko gumo Ko raztezek ali natezna obremenitev presega kritično raztezek ali kritično stres, se bo film zlomil, kar bo omogočilo, da ozon se obrnite na novo površino gume, nadaljujte z ozonizacijo in povzročite, da se razpok raste, in po pojavu razpoke. Ker je osnova koncentracija napetosti, je lažje poglabljati razpoke in tvoriti razpoke. Smer razpoke je pravokotna na smer stresa. Na splošno se pri majhnem sevu pojavijo le majhne količine razpok (kot je 5%), smer smeri pa je jasno vidna. Ko je guma izpostavljena več smeri, je težko razlikovati smer razpoke.

Prvič, mehanizem gumijeve ozonacijske reakcije

Reakcijski mehanizem ozona in nenasičenega kavčuka je mogoče pojasniti s sklicevanjem na naslednjo formulo.

Ko ozon vstopi v stik z gumijastim produktom, se ozon najprej reagira z aktivno dvojno vezjo, da se tvori molekularni ozonid 1. Molekularni ozonid je nestabilen in se hitro razgrajuje, da tvori karbonil 2 in zwitterion 3. V večini primerov se spojina zwitterion in karbonil rekombinira v vonj oksida © in cwitterion lahko tudi polimeriziramo, da tvorimo diperoksid © ali visok peroksid ©. Poleg tega, če je prisotno aktivno topilo, kot je metanol, zwitterion tudi reagira z njo, da se tvori metoksi-vodikov peroksid 7.

Aktivacijska energija ozona in nenasičene gume je zelo nizka in reakcija je zelo enostavna za izvedbo. Reakcija se zaključi, dokler se ne porabi dvojna vez gume. V tem času se na površini gume tvori srebrno bela plastična elastična folija, dokler zunanja sila ne postane filmska kornjača Crack, gumi ne bo več deloval ozonirano. Če se ozonizirana guma raztegne ali se dinamično deformira, se bo nastal ozoniziran film razblinil, razkriva novo površino gume in reagira z ozonom, kar povzroči, da se razpok še naprej razvija.

Nasičena guma ne vsebuje dvojnih vezi, čeprav lahko reagira z ozonom, vendar reakcija poteka zelo počasi in ni nagnjena k razpadu.

Mnogi ljudje so proučevali proizvodnjo in rast nenasičenih gumijastih ozonacijskih razpok. Na podlagi njihovih eksperimentalnih podatkov so ti raziskovalci predlagali mehanizem rasti razpoke in rasti. Na primer, se domneva, da je nastanek razpok zaradi tendence razbitih molekularnih verig, ki nastanejo pri razpadu ozonida pod stresom, da se ločijo drug od drugega, kar je večje kot tendenca rekombinacije. Rast razpok je povezana s koncentracijo ozona in mobilnostjo gumarskih molekularnih verig. Ko je koncentracija ozona konstantna, večja je mobilnost molekularnih verig, hitrejša rast razpoke. Prav tako se verjame, da nastajanje in rast ozonskega krekinga in fizikalne lastnosti tanke plasti ozonida, ki nastane zaradi ozoniranja gume in površinske plasti prvotne gume

Fizične lastnosti so drugačne. Murray verjame, da je proces ozonizacije gume proces, v katerem fizični procesi in kemični procesi potekajo skupaj. Ko je guma v stiku z ozonom, dvojne vezi na površini hitro reagirajo z ozonom in večina od njih tvori ozonski oksid, ki hitro pretvarja prvotno mehko gumijasto verigo v togo verigo, ki vsebuje veliko vonj okusnih obročev. Ko napetost nanesemo na gumo, se napetost razteza na gumijasto verigo, zaradi česar več dvojnih vezi pride v stik z ozonom, zaradi česar gumijasta veriga vsebuje bolj vonjne oksidne obroče in postane bolj krhka. Očesana površina je nagnjena k porušitvi pod stresom ali dinamičnim stresom.

Haining Qianlang Rubber Products Factory

ADD: NO.10-2, Lianbao Road, Qianjiang Industrial Park, Dingqiao Town, Haining, Zhejiang 314413, Kitajska

TEL: + 86-573-87767299

FAX: + 86-573-87763488

E-pošta: sales@qlrubber.com