Starnutie gumy je jedným z hlavných dôvodov zlyhania tesnenia. Čo je teda starnutie gumy a aké faktory môžu viesť k starnutiu gumy
Fenomén starnutia
Pri spracovaní, skladovaní a používaní kaučuku a výrobkov z neho sa v dôsledku kombinovaného pôsobenia vnútorných a vonkajších faktorov fyzikálne, chemické a mechanické vlastnosti kaučuku postupne zhoršujú a nakoniec strácajú svoju úžitkovú hodnotu. Táto zmena sa nazýva starnutie gumy.
Symptómy zahŕňajú praskanie, lepkavosť, tvrdnutie, mäknutie, rozdrvenie, zmenu farby a tvorbu plesní.
Faktory starnutia
A) Kyslík: Kyslík v kaučuku podlieha radikálovej reťazovej reakcii s molekulami kaučuku, čo vedie k pretrhnutiu molekulového reťazca alebo nadmernému zosieťovaniu, čo vedie k zmenám vlastností kaučuku. Oxidácia je jedným z dôležitých dôvodov starnutia gumy.
B) Ozón: Ozón má oveľa vyššiu chemickú aktivitu a je deštruktívnejší ako kyslík. Spôsobuje tiež pretrhnutie molekulárnych reťazcov, ale účinok ozónu na gumu sa líši v závislosti od toho, či je guma deformovaná alebo nie. Pri použití ako guma na deformáciu (hlavne nenasýtená guma) vznikajú trhliny v smere pôsobenia napätia, známe ako "ozónové praskanie"; Pri aplikácii na deformovanú gumu sa na povrchu vytvorí len oxidový film bez praskania.
C) Teplo: Zvýšenie teploty môže spôsobiť tepelné praskanie alebo tepelné zosieťovanie gumy. Ale základnou funkciou tepla je aktivácia. Zvýšenie rýchlosti difúzie kyslíka a aktivácia oxidačnej reakcie môže urýchliť rýchlosť oxidačnej reakcie gumy, čo je bežný jav starnutia - tepelné starnutie kyslíka.
D) Svetlo: Čím kratšia je svetelná vlna, tým väčšia je energia. Škodlivým účinkom na gumu sú vysokoenergetické ultrafialové lúče. Okrem toho, že ultrafialové žiarenie priamo spôsobuje pretrhnutie a zosieťovanie molekulárnych reťazcov gumy, môže tiež absorbovať svetelnú energiu a produkovať voľné radikály, čím spúšťa a urýchľuje proces oxidačnej reťazovej reakcie. Vonkajšie svetlo zohráva úlohu vykurovania. Ďalšou charakteristikou pôsobenia svetla (na rozdiel od pôsobenia tepla) je, že rastie hlavne na povrchu dubu. Vzorka s vysokým obsahom lepidla môže vykazovať sieťové trhliny na oboch stranách, známe ako „ľahké praskliny vonkajšej vrstvy“.
E) Mechanické namáhanie: Pri opakovanom pôsobení mechanického namáhania sa molekulové reťazce kaučuku rozbijú za vzniku voľných radikálov, čo spustí oxidačné reťazové reakcie a vytvorí mechanochemický proces. Mechanický zlom molekulových reťazcov a mechanicky aktivované oxidačné procesy. Ktorý z nich má výhodu, závisí od jeho podmienok. Okrem toho je ľahké spôsobiť praskanie ozónu pod tlakom.
F) Vlhkosť: Úloha vlhkosti je dvojaká: Keď je guma vystavená dažďu vo vlhkom vzduchu alebo je namočená vo vode, je náchylná na poškodenie, ktoré je spôsobené faktormi, ako sú látky rozpustné vo vode a hydrofilné skupiny v gume, ktoré sa extrahujú a rozpúšťajú. hydrolyzované alebo absorbované vodou. Najmä pri striedavom pôsobení ponorenia do vody a atmosférickej expozície sa poškodenie gumy urýchli. V niektorých prípadoch však voda gumu nepoškodí a dokonca má za následok oddialenie starnutia.
G) Olej: Pri dlhodobom kontakte s olejovým médiom počas používania môže olej preniknúť do gumy a spôsobiť napučiavanie, čo má za následok zníženie pevnosti a iných mechanických vlastností gumy. Dôvod, prečo olej môže spôsobiť napučiavanie gumy je ten, že po preniknutí oleja do gumy dochádza k vzájomnej difúzii molekúl, čo má za následok zmeny v štruktúre siete vulkanizátov.
H) Medzi ďalšie faktory ovplyvňujúce gumu patria chemické médiá, ióny kovov s premenlivou valenciou, vysokoenergetické žiarenie, elektrina a biológia.