Το όζον αποτελεί σημαντικό παράγοντα γήρανσης των προϊόντων ελαστικού στην ατμόσφαιρα. Το όζον είναι πιο ενεργό από το οξυγόνο, οπότε η επίθεσή του στο καουτσούκ, ιδιαίτερα το ακόρεστο καουτσούκ, είναι πολύ πιο έντονο από το οξυγόνο.
Το όζον (o3) στην ατμόσφαιρα αποσυντίθεται από την απορρόφηση υπεριώδους φωτός μικρού κύματος στο φως του ήλιου από μόρια οξυγόνου.
Το άτομο οξυγόνου ανασυνδυάζεται με μόρια οξυγόνου. Υπάρχει ένα στρώμα όζοντος με συγκέντρωση περίπου 5 × 10-στο πλάτος 20 ~ 30km από την επιφάνεια της γης. Με την κατακόρυφη ροή του αέρα, το όζον φτάνει στην επιφάνεια της γης και η συγκέντρωση του όζοντος σταδιακά μειώνεται από ψηλά σε υψηλά. Επιπλέον, το όζον δημιουργείται σε μέρη όπου συγκεντρώνεται υπεριώδες φως, σε χώρους εκκένωσης και σε ηλεκτροκινητήρες, ειδικά όταν παράγονται ηλεκτρικοί σπινθήρες. Συνήθως η συγκέντρωση όζοντος στην ατμόσφαιρα είναι 0 ~ 5X10-8. Η συγκέντρωση του όζοντος ποικίλλει από περιοχή σε περιοχή. η συγκέντρωση του όζοντος ποικίλλει από εποχή σε εποχή. Αν και η συγκέντρωση του όζοντος κοντά στο έδαφος είναι πολύ χαμηλή, η ζημία στο ελαστικό δεν μπορεί να αγνοηθεί.
Το ακόρεστο ελαστικό είναι επιρρεπές στην οζονίωση και την εμφάνισή του μετά την οζονίωση. Σε αντίθεση με τη θερμο-οξειδωτική γήρανση, η οζονίωση των προϊόντων από καουτσούκ πραγματοποιείται μόνο στο επιφανειακό στρώμα που έρχεται σε επαφή με το όζον. Η όλη διαδικασία οζονισμού διεξάγεται από την επιφάνεια. Το δεύτερο είναι ότι το καουτσούκ αντιδρά με το όζον για να σχηματίσει ένα άσπρο-λευκό σκληρό φιλμ (πάχους περίπου 10nm). Υπό στατικές συνθήκες, η μεμβράνη μπορεί να αποτρέψει την βαθιά επαφή μεταξύ όζοντος και καουτσούκ, αλλά υπό συνθήκες δυναμικής παραμόρφωσης ή υπό στατική τάση, όταν το ελαστικό Όταν η επιμήκυνση ή η εφελκυστική τάση υπερβεί την κρίσιμη επιμήκυνση ή την κρίσιμη τάση, επικοινωνήστε με τη νέα επιφάνεια του καουτσούκ, συνεχίστε να οζονίζετε και να προκαλέσετε την ανάπτυξη ρωγμών και μετά την εμφάνιση της ρωγμής Αφού η βάση έχει συγκέντρωση τάσης, είναι ευκολότερο να εμβαθύνετε τη ρωγμή και να δημιουργήσετε ρωγμές. Η κατεύθυνση της ρωγμής είναι κάθετη προς την κατεύθυνση της τάσης. Γενικά, μόνο μια μικρή ποσότητα ρωγμών εμφανίζεται κάτω από μικρή ένταση (όπως το 5%) και η κατεύθυνση της ρωγμής είναι σαφώς διακριτή. Όταν το καουτσούκ υποβάλλεται σε πολλαπλές διευθύνσεις, είναι δύσκολο να γίνει διάκριση της κατεύθυνσης της ρωγμής.
Πρώτον, ο μηχανισμός αντίδρασης οζονισμού καουτσούκ
Ο μηχανισμός αντίδρασης του όζοντος και του ακόρεστου καουτσούκ μπορεί να εξηγηθεί με αναφορά στον ακόλουθο τύπο.
Όταν το όζον έλθει σε επαφή με το προϊόν από καουτσούκ, το όζον αντιδρά πρώτα με τον ενεργό διπλό δεσμό για να σχηματίσει το μοριακό όζονιο 1. Το μοριακό όζονιο είναι ασταθές και αποσυντίθεται γρήγορα για να σχηματίσει καρβονύλιο 2 και αμφιτεριόν 3. Στις περισσότερες περιπτώσεις το ζεύγος και η ένωση καρβονυλίου θα ανασυνδυαστούν το οσμηρό οξείδιο © και το αμφιτεριόν μπορεί επίσης να πολυμεριστεί για να σχηματίσει ένα υπερυπεροξείδιο © ή ένα υψηλό υπεροξείδιο ©. Επιπλέον, όταν υπάρχει ένας δραστικός διαλύτης όπως η μεθανόλη, το αμφιτεριόν θα αντιδρά επίσης μαζί του για να σχηματίσει υπεροξείδιο μεθοξυ-υδρογόνου 7.
Η ενέργεια ενεργοποίησης του όζοντος και του ακόρεστου καουτσούκ είναι πολύ χαμηλή και η αντίδραση είναι πολύ εύκολη. Η αντίδραση ολοκληρώνεται μέχρις ότου καταναλωθεί ο διπλός δεσμός του καουτσούκ. Αυτή τη στιγμή, στην επιφάνεια του καουτσούκ σχηματίζεται μια ασημί-λευκή ελαστική μεμβράνη, εφόσον δεν υπάρχει εξωτερική δύναμη για να γίνει η χελώνα του Crack, το λάστιχο δεν θα συνεχίσει πλέον να οζονέται. Εάν το οζονισμένο ελαστικό είναι τεντωμένο ή δυναμικά παραμορφωμένο, η προκύπτουσα οζονισμένη μεμβράνη θα σπάσει, αποκαλύπτοντας μια νέα επιφάνεια από καουτσούκ και αντιδρώντας με το όζον, πράγμα που προκαλεί τη συνεχή ανάπτυξη της ρωγμής.
Το κορεσμένο καουτσούκ δεν περιέχει διπλούς δεσμούς, αν και μπορεί να αντιδράσει με το όζον, αλλά η αντίδραση προχωρά πολύ αργά και δεν είναι επιρρεπής σε ρωγμές.
Πολλοί άνθρωποι έχουν μελετήσει την παραγωγή και ανάπτυξη των ακόρεστων ρωγμών οζονισμού καουτσούκ. Με βάση τα πειραματικά δεδομένα τους, αυτοί οι ερευνητές πρότειναν το μηχανισμό ανάπτυξης και ανάπτυξης ρωγμών. Για παράδειγμα, πιστεύεται ότι η εμφάνιση ρωγμών οφείλεται στην τάση των διακεκομμένων μοριακών αλυσίδων που παράγονται από την αποσύνθεση του οζονιδίου υπό τάση να διαχωρίζονται η μία από την άλλη, η οποία είναι μεγαλύτερη από την τάση ανασυνδυασμού. Η ανάπτυξη ρωγμών σχετίζεται με τη συγκέντρωση του όζοντος και την κινητικότητα των μοριακών αλυσίδων από καουτσούκ. Όταν η συγκέντρωση του όζοντος είναι σταθερή, όσο μεγαλύτερη είναι η κινητικότητα των μοριακών αλυσίδων, τόσο πιο γρήγορα αυξάνεται η ρωγμή. Πιστεύεται επίσης ότι η δημιουργία και η ανάπτυξη πυρόλυσης του όζοντος και οι φυσικές ιδιότητες του λεπτού στρώματος οζονιδίου που σχηματίζεται από την οζονίωση του καουτσούκ και το επιφανειακό στρώμα του αρχικού ελαστικού
Οι φυσικές ιδιότητες είναι διαφορετικές. Για παράδειγμα, ο Murray πιστεύει ότι η διαδικασία οζονισμού του καουτσούκ είναι μια διαδικασία στην οποία συμβαίνουν φυσικές διεργασίες και χημικές διεργασίες. Όταν το καουτσούκ έρχεται σε επαφή με το όζον, οι διπλοί δεσμοί στην επιφάνεια αντιδρούν γρήγορα με το όζον και οι περισσότεροι από αυτούς σχηματίζουν ένα οζώδες οξείδιο, το οποίο μετατρέπει γρήγορα την αρχικά μαλακή αλυσίδα ελαστικού σε μια άκαμπτη αλυσίδα που περιέχει πολλούς οσμηρούς δακτυλίους οξειδίου. Όταν ασκείται πίεση στο ελαστικό, η τάση τεντώνει την ελαστική αλυσίδα, προκαλώντας περισσότερες διπλές δεσμεύσεις να έρθουν σε επαφή με το όζον, καθιστώντας την αλυσίδα ελαστικού να περιέχει πιο οσμηρούς δακτυλίους οξειδίων και να γίνεται πιο εύθραυστη. Η ραγισμένη επιφάνεια είναι επιρρεπής σε ρωγμές υπό τάση ή δυναμική καταπόνηση.
Haining Qianlang Καουτσούκ Προϊόντα Εργοστάσιο
ADD: NO.10-2, Lianbao Road, Βιομηχανικό Πάρκο Qianjiang, Dingqiao πόλη, Haining, Zhejiang 314413, Κίνα
ΤΗΕ: + 86-573-87767299
FAX: + 86-573-87763488
Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο: sales@qlrubber.com