Ozonas yra svarbus guminių gaminių senėjimo atmosferoje veiksnys. Ozonas yra aktyvesnis už deguonį, todėl jo išpuolis į gumą, ypač į nesočią gumą, yra daug sunkesnis nei deguonis.
Ozonas (o3) atmosferoje išskaidomas, absorbuojant deguonies molekulėmis saulės spindulių ultravioletinę šviesą.
Deguonies atomas rekombinuojamas su deguonies molekulėmis. 20 ° 30 km atstumu nuo žemės paviršiaus yra ozono sluoksnis, kurio koncentracija yra apie 5 × 10. Vertikaliu oro srautu ozonas patenka į žemės paviršių, o ozono koncentracija palaipsniui mažėja nuo aukšto iki aukšto. Be to, ozonas susidaro tose vietose, kur koncentruojasi ultravioletinė spinduliuotė, išleidžiamose vietose ir elektromotoriuose, ypač tais atvejais, kai susidaro elektrinės kibirkšties. Paprastai ozono koncentracija atmosferoje yra 0 ~ 5X10-8. Ozono koncentracija regione skiriasi; ozono koncentracija skiriasi nuo sezono iki sezono. Nors ozono koncentracija netoli žemės yra labai maža, negalima ignoruoti gumos pažeidimų.
Nesotintasis gelis yra linkęs į ozonaciją ir jo išvaizdą po ozonavimo. Skirtingai nuo termooksidacinio senėjimo, gumos produktų ozonavimas atliekamas tik paviršiniame sluoksnyje, kurį paveikia ozonas. Visas ozonavimo procesas atliekamas paviršiaus. Antrasis yra tai, kad guma reaguoja su ozonu, kad sudarytų sidabriniu baltą kietą plėvelę (apie 1 nm storio). Esant statinėms sąlygoms, filmas gali užkirsti kelią giliai kontaktuoti tarp ozono ir gumos, tačiau esant dinaminėms įtampoms arba esant statinei įtampai, kai guma Kai ištempimas arba tempimo įtempis viršija jo kritinį pailgėjimą arba kritinę įtampą, filmas įtrūks, o ozonas susisiekite su nauju guminiu paviršiumi, toliau ozonuokite ir paskleiskite įtrūkį, ir po to, kai prasiskverbia. Kadangi bazė turi streso koncentraciją, lengviau gilinti kreką ir formuoti kreką. Kreko kryptis yra statmena streso krypčiai. Paprastai esant mažam įtempimui atsiranda nedidelis kiekis plyšių (pvz., 5%), o kreivės kryptis yra aiškiai pastebima. Kai gumai yra kelias kryptys, sunku atskirti kreko kryptį.
Pirma, gumos ozonavimo reakcijos mechanizmas
Ozono ir nesočiojo gumos reakcijos mechanizmą galima paaiškinti nurodant šią formulę.
Kai ozonas kontaktuoja su gumos gaminiu, ozonas pirmą kartą reaguoja su aktyvia dviguba jungtimi, kad susidarytų molekulinis ozonidas 1. Molekulinis ozonidas yra nestabilus ir greitai skilinasi, kad sudarytų karbonilą 2 ir cvitterioną 3. Daugeliu atvejų zvitjonas ir karbonilinis junginys rekombinuoja į kvapus oksidas © ir cwitterionas taip pat gali būti polimerizuotas, kad sudarytų diperoksidą © arba aukštą peroksidą ©. Be to, kai yra aktyvus tirpiklis, pvz., Metanolis, cwitterionas taip pat reaguoja su juo, kad sudarytų metoksi-vandenilio peroksidą 7.
Ozono ir nesočiojo gumos aktyvinimo energija yra labai maža, o reakcija yra labai lengva. Reakcija baigiama tol, kol suvartojama gumos dviguba jungtis. Šiuo metu ant kaučiuko paviršiaus susidaro sidabrinė-balta praradimo-elastinė plėvelė, kol nėra jokios išorinės jėgos, kad būtų sukurta filmas "vėžlys Crack", guma nebesugebės ozonuoti. Jei ozono sluoksnis ištemptas arba dinamiškai deformuojamas, susidarys ozonizuota plėvelė, kuri atsikratys naujo guminio paviršiaus ir reaguoja su ozonu, dėl kurio krekas toliau auga.
Prie sočiųjų gumos sudėtyje nėra dvigubų jungčių, tačiau jis gali reaguoti su ozonu, tačiau reakcija vyksta labai lėtai ir nėra linkusi į įtrūkimus.
Daugelis žmonių ištyrė nesočiųjų gumos ozonavimo įtrūkimų gamybą ir augimą. Remiantis jų eksperimentiniais duomenimis, šie mokslininkai pasiūlė kreko augimo ir augimo mechanizmą. Pvz., Manoma, kad įtrūkimų atsiradimas yra dėl suskaidytų molekulinių grandinių tendencijos, atsirandančios dėl susikaupusio ozonido suskaidymo, kad būtų atskirti viena nuo kitos, o tai yra didesnė nei rekombinacijos tendencija. Plyšių augimas susijęs su ozono koncentracija ir guminių molekulinių grandinių judesiu. Kai ozono koncentracija yra pastovi, kuo didesnis molekulinių grandinių mobilumas, tuo greičiau pliūpsnio augimas. Taip pat manoma, kad ozono krekingo generavimas ir augimas bei plonu ozono sluoksnio fizine savybe, susidariusia gumine ozonacija ir pirminio gumos paviršiniu sluoksniu
Fizinės savybės yra skirtingos. Pavyzdžiui, Murray mano, kad gumos ozonavimo procesas yra procesas, kurio metu fiziniai procesai ir cheminiai procesai vyksta kartu. Kai guma sąlyčio su ozonu, paviršiaus dvigubos jungtys greitai reaguoja su ozonu, o dauguma iš jų sudaro ozono oksidą, kuris greitai pakeičia iš pradžių minkštą guminę grandinę į standią grandinę, kurioje yra daug kvapų oksidų žiedų. Kai stresas taikomas gumai, įtempis ištempia guminę grandinę, dėl to daugiau dvigubų ryšių susiliečia su ozonu, todėl guminės grandinės sudėtyje yra daugiau kvapus oksidų žiedų ir tampa vis trapūs. Išblukęs paviršius linkęs įtrūkti į stresą ar dinamišką įtampą.
Haining Qianlang Rubber Products Factory
ADD: NO.10-2, Lianbao Road, Qianjiang Industrial Park, Dingqiao Town, Haining, Zhejiang 314413, Kinija
TEL: + 86-573-87767299
FAX: + 86-573-87763488
El. Paštas: sales@qlrubber.com