Quins factors afecten l’envelliment del cautxú a les bandes de goma?
L’envelliment del cautxú es produeix quan s’exposa a factors externs com la calor, l’oxigen, la llum, les forces mecàniques, la radiació, els medis químics i l’ozó a l’aire. Aquests factors provoquen canvis químics a les cadenes macromoleculars, pertorbant l'estructura química original del cautxú i donant lloc a un deteriorament de les propietats de cautxú. Els factors externs que causen l’envelliment del cautxú inclouen factors físics, químics i biològics.
Els factors físics inclouen calor, llum, electricitat i estrès;
Els factors químics inclouen oxigen, ozó, àcids, alcalis, sals i ions metàl·lics;
Els factors biològics inclouen microorganismes (motlles i bacteris) i insectes (tèrmits).
Aquests factors externs sovint no actuen sols durant el procés d’envelliment de cautxú, sinó que interaccionen entre ells, accelerant el procés d’envelliment. Per exemple, la paret lateral dels pneumàtics es veu afectada per la calor, la llum, la tensió i la tensió, l’oxigen, l’ozó i altres factors durant l’ús.
L’oxigen en el cautxú experimenta una reacció en cadena radical lliure amb molècules de goma, provocant un trencament de la cadena molecular o una reticulació excessiva, cosa que altera les propietats de goma. L’oxidació és la causa principal de l’envelliment del cautxú. L’envelliment d’oxigen augmenta amb l’augment de la pressió parcial d’oxigen.
Durant el procés d’envelliment, la temperatura accelera l’envelliment del cautxú augmentant la velocitat de difusió d’oxigen i l’activació de les reaccions d’oxidació, accelerant així la velocitat de reacció d’oxidació i de vegades afectant el mecanisme d’envelliment.
El temps que triga a diverses gomes a desenvolupar esquerdes després de l’envelliment d’ozó disminueix significativament amb l’augment de la concentració d’ozó. El grau d’esquerdament varia segons el tipus de goma. La concentració d’ozó també afecta la taxa de creixement de les fissures, augmentant amb l’augment de la concentració d’ozó.
L’ozó és molt més químicament actiu que l’oxigen i és més destructiu. Tot i que també trenca les cadenes moleculars, el seu efecte sobre el cautxú varia segons si el cautxú està deformat o no. Quan actuen sobre cautxú deformat (principalment cautxú insaturat), apareixes perpendiculars a la direcció de la tensió, que és el SO - anomenat "cracking d'ozó"; Quan actua amb cautxú deformat no -, només es forma una pel·lícula d'òxid a la superfície sense esquerdar -se.
Diferents productes, en diferents condicions d’ús, experimenten diferents graus d’influència de diversos factors, provocant diferents graus d’envelliment. Fins i tot el mateix producte pot experimentar diferents patrons d’envelliment segons la temporada i la regió d’ús. Per tant, l’envelliment del cautxú és una reacció química complexa causada per múltiples factors. Entre aquests factors, els factors químics més comuns i importants són l’oxigen i l’ozó; Els factors físics són la calor, la llum i l’estrès mecànic. Generalment, l’envelliment del producte de cautxú és el resultat dels efectes combinats d’un o més d’aquests factors, sent l’envelliment oxidatiu tèrmic el més comú, seguit de l’envelliment de l’ozó, l’envelliment de fatiga i l’envelliment fotooxidatiu.
