Gomma nel processo di invecchiamento termico ossidativo:

I tipi di modifiche strutturali della gomma nel processo di invecchiamento termico ossidativo possono essere suddivisi in:

• Uno è la reazione di invecchiamento termico ossidativo (pirolisi) che si basa sulla degradazione della catena molecolare.

• Il secondo tipo è la pirolisi (strutturata), che è principalmente reticolata tra catene molecolari.

La gomma naturale contiene gomma isoprene, gomma butilica, gomma dietilenica propilenica, gomma cloridrina omopolimero e gomma cloridrina copolimero, ecc. L'aspetto di questo tipo di gomma diventerà morbido e appiccicoso dopo l'invecchiamento termico dell'ossigeno.

Il principale cambiamento per la gomma butadiene contenente butadiene nel processo di invecchiamento termico con ossigeno è la reazione di reticolazione. Come NBR/SBR/CR/ERDM/FPM/CSM avranno anche modifiche simili. L'aspetto di questo tipo di gomma è duro e fragile dopo l'invecchiamento termico.

I principali fattori che influenzano l'invecchiamento della gomma:

1. Ossigeno: l'ossigeno ha una reazione a catena dei radicali liberi con le molecole di gomma nella gomma e la catena molecolare è rotta o reticolata in modo eccessivo, con conseguente modifica delle proprietà della gomma. L'ossidazione è una delle ragioni importanti per l'invecchiamento della gomma.

2.Ozono: l'attività chimica dell'ozono è molto più alta di quella dell'ossigeno ed è più distruttiva. Rompe anche la catena molecolare, ma l'effetto dell'ozono sulla gomma varia dal fatto che la gomma sia deformata o meno. Quando viene utilizzata come gomma da deformazione (prevalentemente gomma insatura), si genera una cricca rettilinea nel senso di sollecitazione, cioè "ozone cracking"; quando agisce su una gomma deformata, si formerà solo un film di ossido in superficie e senza screpolature.

3. Calore: l'aumento della temperatura può causare la fessurazione termica della gomma o la reticolazione termica. Ma la funzione di base del calore è l'attivazione. Aumentare la velocità di diffusione dell'ossigeno e la reazione di ossidazione di attivazione al fine di accelerare la velocità di reazione di ossidazione della gomma, che è un fenomeno comune di invecchiamento - invecchiamento termico dell'ossigeno.

4. Stress meccanico: sotto l'azione ripetuta dello stress meccanico, la catena molecolare di gomma si romperà e formerà una catena libera, quindi innescherà la reazione a catena di ossidazione e formerà un processo meccanochimico. Tra catena molecolare di frattura meccanica e processo di ossidazione di attivazione meccanica, che si sfrutta a seconda delle condizioni. Inoltre, è facile causare la rottura dell'ozono sotto stress.

5. Acqua: ci sono due funzioni dell'acqua: nell'ambiente umido o nell'immersione a lungo termine in acqua, la gomma è facile da danneggiare. Ciò è dovuto alle sostanze idrosolubili della gomma e ai gruppi idrofili e ad altri componenti per soluzione di estrazione dell'acqua, idrolisi o assorbimento e altri motivi. Soprattutto nell'azione alternata dell'immersione in acqua e dell'esposizione atmosferica, accelererà la distruzione della gomma. Tuttavia, in in alcuni casi, l'acqua non avrà effetti distruttivi sulla gomma e potrebbe persino ritardare l'effetto dell'invecchiamento.

6. Olio: nel processo di utilizzo, a contatto a lungo termine con il mezzo oleoso, l'olio può penetrare nella gomma e farla gonfiare, riducendo la resistenza e altre proprietà meccaniche della gomma. L'olio può causare il rigonfiamento della gomma, poiché l'olio penetrato nella gomma produrrà una diffusione molecolare in modo che la struttura della rete della gomma vulcanizzata cambi.

7. Altri fattori: mezzi chimici, ioni metallici di valenza, radiazioni ad alta energia, elettricità e biologia, ecc.

Quali sono i metodi di protezione per l'invecchiamento della gomma?

Poiché l'invecchiamento della gomma è un processo di reazione chimica complesso e completo ed è impossibile prevenire assolutamente l'invecchiamento della gomma, è possibile adottare misure appropriate per ritardare il tasso di invecchiamento della gomma in modo da prolungare la durata della gomma. Le principali misure antietà sono la protezione fisica e la protezione chimica.

Protezione fisica significa evitare il più possibile l'interazione tra la gomma e vari fattori di invecchiamento, come l'utilizzo di strati o trattamenti superficiali, l'aggiunta di agenti schermanti alla luce, l'aggiunta di paraffina, ecc.

Per protezione chimica si intende l'aggiunta di determinate sostanze per prevenire o ritardare l'invecchiamento della gomma, come le ammine o gli antiossidanti chimici fenolici.

Quali sono gli effetti dell'uso simultaneo degli antiossidanti?

Al fine di migliorare l'effetto di protezione, nell'applicazione pratica vengono spesso utilizzati due o più antiossidanti con meccanismi diversi utilizzati contemporaneamente, utilizzare antiossidanti con lo stesso meccanismo protettivo o scegliere antiossidanti con gruppi diversi che agiscono contemporaneamente sulla stessa molecola in base a differenti meccanismi, ci sono tre tipi di effetti dopo l'uso simultaneo, come segue:

1. Effetto antagonistico significa che quando due o più antiossidanti vengono usati insieme, l'effetto è inferiore alla somma degli effetti quando vengono usati da soli. I risultati mostrano che quando l'antiossidante acido e l'antiossidante alcalino vengono usati insieme, produrranno un complesso simile al sale, producendo così un effetto Antagonista.

Il nerofumo non solo inibisce l'ossidazione, ma favorisce anche l'ossidazione nella gomma. In presenza dell'antiossidante che spezza la catena, l'effetto di inibizione del nerofumo diminuisce, o in presenza del nerofumo, l'effetto protettivo dell'antiossidante diminuisce, il che mostra chiaramente che esiste un effetto di confronto tra di loro.

2. L'effetto Plus significa che l'effetto protettivo degli antiossidanti è uguale alla somma dei loro rispettivi usi. È un requisito fondamentale produrre un effetto positivo quando l'antiossidante viene utilizzato insieme. Lo stesso tipo di antiossidante di solito produce l'effetto positivo solo quando viene utilizzato, ma a volte si otterranno altri benefici se usati. Ad esempio, la combinazione di due antiossidanti fenolici con diversa volatilità può non solo produrre l'effetto positivo, ma anche esercitare l'effetto inibitorio in un intervallo di temperatura più ampio rispetto al singolo antiossidante con la stessa quantità.

3. L'effetto sinergico si riferisce all'uso simultaneo di antiossidanti con un effetto maggiore della somma degli effetti di ciascun antiossidante da solo.