1. Kaj je staranje gume? Kaj se to kaže na površini?
Med predelavo, skladiščenjem in uporabo gume in njenih izdelkov se zaradi celovitega delovanja notranjih in zunanjih dejavnikov fizikalne, kemijske in mehanske lastnosti gume postopoma slabšajo in na koncu izgubijo svojo uporabno vrednost. Ta sprememba se imenuje staranje gume. Na površini se kaže kot razpoke, lepljivost, strjevanje, mehčanje, kredanje, razbarvanje in rast plesni.
2. Kateri dejavniki vplivajo na staranje gume?
Dejavniki, ki povzročajo staranje gume, so:
(a) Kisik in kisik v kavčuku sta podvržena verižni reakciji prostih radikalov z molekulami kavčuka, molekularna veriga pa se prekine ali prekomerno zamreži, kar povzroči spremembe lastnosti kavčuka. Oksidacija je eden pomembnih razlogov za staranje kavčuka.
(b) Kemijska aktivnost ozona in ozona je veliko večja od aktivnosti kisika in je bolj uničujoča. Prav tako prekine molekularno verigo, vendar se učinek ozona na gumo razlikuje glede na to, ali je guma deformirana ali ne. Pri uporabi na deformirani gumi (predvsem nenasičeni gumi) se pojavijo razpoke, pravokotne na smer delovanja napetosti, torej tako imenovane "ozonske razpoke"; pri uporabi na deformirani gumi se na površini tvori le oksidni film brez razpok.
(c) Toplota: Zvišanje temperature lahko povzroči termično razpokanje ali termično zamreženje gume. Osnovni učinek toplote pa je aktivacija. Izboljša hitrost difuzije kisika in aktivira oksidacijsko reakcijo, s čimer pospeši hitrost oksidacijske reakcije gume, kar je pogost pojav staranja – termično staranje s kisikom.
(d) Svetloba: Krajši kot je svetlobni val, večja je energija. Škodo gumi povzročajo ultravijolični žarki z višjo energijo. Poleg tega, da neposredno povzročajo pretrganje in zamreženje molekularne verige gume, ultravijolični žarki zaradi absorpcije svetlobne energije ustvarjajo proste radikale, kar sproži in pospeši proces oksidacijske verižne reakcije. Ultravijolična svetloba deluje kot segrevanje. Druga značilnost delovanja svetlobe (ki se razlikuje od delovanja toplote) je, da se pojavlja predvsem na površini gume. Pri vzorcih z visoko vsebnostjo lepila se bodo na obeh straneh pojavile mrežne razpoke, torej tako imenovane "razpoke optične zunanje plasti".
(e) Mehanska obremenitev: Pod ponavljajočim se delovanjem mehanske obremenitve se molekularna veriga gume prekine in nastanejo prosti radikali, kar sproži oksidacijsko verižno reakcijo in tvori mehanokemični proces. Mehansko cepljenje molekularnih verig in mehanska aktivacija oksidacijskih procesov. Kateri ima prednost, je odvisno od pogojev, v katerih se nahaja. Poleg tega lahko pod vplivom obremenitve zlahka povzroči razpoke ozona.
(f) Vlaga: Vlaga ima dva vidika: guma se zlahka poškoduje, če je izpostavljena dežju, vlažnemu zraku ali potopitvi v vodo. To je zato, ker se vodotopne snovi in skupine bistre vode v gumi ekstrahirajo in raztopijo v vodi. To je posledica hidrolize ali absorpcije. Uničenje gume se pospeši, še posebej pri izmeničnem delovanju potopitve v vodo in izpostavljenosti atmosferi. Vendar pa v nekaterih primerih vlaga ne poškoduje gume in celo upočasni staranje.
(g) Drugo: Na gumo vplivajo kemični mediji, kovinski ioni s spremenljivo valenco, visokoenergijsko sevanje, elektrika in biologija itd.
3. Katere so vrste metod testiranja staranja gume?
Lahko se razdeli v dve kategoriji:
(a) Metoda preskusa naravnega staranja. Nadalje se deli na preskus atmosferskega staranja, preskus pospešenega atmosferskega staranja, preskus naravnega skladiščnega staranja, preskus naravnega medija (vključno z zakopanimi tlemi itd.) in preskus biološkega staranja.
(b) Metoda preskušanja umetnega pospešenega staranja. Za termično staranje, staranje zaradi ozona, fotostaranje, umetno podnebno staranje, fotoozonsko staranje, biološko staranje, staranje zaradi visokoenergijskega sevanja in električnega staranja ter staranje zaradi kemičnih medijev.
4. Kateri temperaturni razred je treba izbrati za preskus staranja z vročim zrakom za različne gumijaste zmesi?
Za naravni kavčuk je preskusna temperatura običajno 50–100 ℃, za sintetični kavčuk pa 50–150 ℃, za nekatere posebne vrste kavčuka pa je preskusna temperatura višja. Na primer, nitrilni kavčuk se uporablja pri 70–150 ℃, silikonski fluorov kavčuk pa se običajno uporablja pri 200–300 ℃. Skratka, določiti jo je treba glede na preskus.
Čas objave: 14. februar 2022
