ゴムのオゾン老化


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公開日時:

2021-08-11

ゴムは大気中で劣化して変質し、オゾンの作用も重要な原因であり、オゾン老化はまず表面層で、特に応力集中部や粒子とゴムの界面で発生しやすい通常、先生はフィルムになって、フィルムが亀裂になって、特に動的な条件で使用すると、フィルムは絶えず破裂して新鮮な表面を露出して、オゾンの老化は絶えず奥行きに発展して、完全に破壊されるまで。

一.オゾン老化の特徴

1.ゴムのオゾン老化は表面反応である。

2.ゴムにオゾン亀裂が発生するには一定の応力やひずみが必要で、伸びていないゴムオゾンが老化した後、表面に霜を吹き付けるような灰色の硬い脆性膜が形成される。応力やひずみによって、フィルムにオゾン亀裂が発生する。

3.オゾン亀裂の亀裂方向は力を受ける方向に垂直である。

二.ゴムオゾンの老化に影響する要素

1.ゴム種類の影響:

(1) 二重結合含有量:二重結合の含有量が高いほど、耐オゾン老化性が悪い

(2) 二重結合炭素原子上の置換基の特性:電子吸引置換基は二重結合の反応活性を低下させ、オゾン反応能力を低下させた電子供給置換基は電子雲密度を高め、二重結合の反応活性を高め、オゾン反応能力を高めた。例えば、CR、BR、NRの3種類のコロイドの耐オゾン老化性はCR>BR>NRである。

2.オゾン濃度の影響

オゾンの濃度が高いほど、耐オゾン老化性が悪くなる

同一オゾン濃度では、ゴム構造が異なり、オゾン劣化特性が異なる。NRのように短時間で亀裂が発生するが、亀裂の成長速度が遅いSBR、BR、NBRが亀裂を発生するのに要する時間は長いが、亀裂の成長速度は速い。

3.応力ひずみの影響:

オゾンはゴムの表面を攻撃して、表面で老化して、表面は臭い酸化膜を形成して、臭い酸化膜は比較的に硬くて、脆くて、オゾンの内部への浸透を阻止することができて、しかし動的な条件下で、老化膜は破裂しやすいです。オゾンはゴムと絶えず反応し、最終的にゴムを破壊する。

低伸びで発生する亀裂の数が少なく、亀裂の増加速度が速く、亀裂が深い高伸びで発生する亀裂の数が多く、亀裂の増加速度が遅く、亀裂が浅い。

4.温度の影響

温度が高くなり、オゾン劣化速度が速くなる。

三.オゾン老化の防護

1.物理防護法:

3つ目のケースが最もよく使われます。ゴムのオゾン老化を防止するワックスはパラフィンと微結晶ワックスに分けられる。

パラフィンワックス: 直鎖アルカンからなり、分子量が低く、結晶化度が高く、大きな結晶を形成し、融点範囲は38 ~ 74 ℃ です。

微結晶ワックス: 高分子量石油の残留物は、主に分岐アルカンまたは異鎖アルカンからなり、小さくて規則的でない結晶を形成し、融点57 ~ 100 ℃。

ワックス類は比較的脆い物質で、動的な場合、ワックス膜は動的に破裂しやすいので、動的な場合、ワックス類とオゾン防止剤の併用などの方法を使用しなければならない。

2.化学防護法

ゴムに化学的オゾン防止剤を加え、動静的に化学的老化防止剤を使用できる。耐オゾン剤の使用量は普通1.5 ~ 3.0部、ほとんど窒素含有化合物。よく使われるのはp-フェニレンジアミン類です。