Tietoa kumin ikääntymisestä

1. Mitä on kumin ikääntyminen? Mitä se näkyy pinnalla?
Kumin ja sen tuotteiden käsittelyn, varastoinnin ja käytön aikana sisäisten ja ulkoisten tekijöiden kokonaisvaltaisen vaikutuksen vuoksi kumin fysikaaliset ja kemialliset sekä mekaaniset ominaisuudet heikkenevät vähitellen ja lopulta menettävät käyttöarvonsa. Tätä muutosta kutsutaan kumin ikääntymiseksi. Pinnalla se ilmenee halkeamina, tahmeutumisena, kovettumisena, pehmenemisenä, kalkkiutumisena, värjäytymisenä ja homeen kasvuna.
2. Mitkä tekijät vaikuttavat kumin ikääntymiseen?
Kumin ikääntymistä aiheuttavia tekijöitä ovat:
(a) Kumin happi ja happi reagoivat vapaiden radikaalien ketjureaktiossa kumimolekyylien kanssa, ja molekyyliketju katkeaa tai silloittuu liikaa, mikä johtaa muutoksiin kumin ominaisuuksissa. Hapettuminen on yksi tärkeimmistä syistä kumin ikääntymiseen.
(b) Otsonin ja otsonin kemiallinen aktiivisuus on paljon voimakkaampaa kuin hapen, ja se on tuhoisampaa. Se myös katkaisee molekyyliketjun, mutta otsonin vaikutus kumiin vaihtelee sen mukaan, onko kumi epämuodostunut vai ei. Epämuodostuneelle kumille (pääasiassa tyydyttymättömälle kumille) käytettäessä syntyy jännityssuuntaan nähden kohtisuorassa olevia halkeamia, eli niin sanottuja "otsonihalkeamia"; epämuodostuneelle kumille käytettäessä pinnalle muodostuu vain oksidikalvo ilman halkeamia.
(c) Lämpö: Lämpötilan nostaminen voi aiheuttaa kumin lämpöhalkeilua tai lämpösilloitusta. Lämmön perusvaikutus on kuitenkin aktivoituminen. Se parantaa hapen diffuusionopeutta ja aktivoi hapettumisreaktion, mikä kiihdyttää kumin hapettumisreaktionopeutta. Tämä on yleinen ikääntymisilmiö – lämpöhappivanheneminen.
(d) Valo: Mitä lyhyempi valoaalto, sitä suurempi energia. Kumin vaurioitumistekijät ovat korkeaenergiset ultraviolettisäteet. Sen lisäksi, että ultraviolettisäteet aiheuttavat suoraan kumin molekyyliketjun repeämisen ja silloittumisen, ne tuottavat vapaita radikaaleja valoenergian absorboitumisen vuoksi, mikä käynnistää ja kiihdyttää hapetusketjureaktioprosessia. Ultraviolettivalo toimii lämmönlähteenä. Toinen valon vaikutuksen ominaisuus (eroaa lämmön vaikutuksesta) on, että se tapahtuu pääasiassa kumin pinnalla. Näytteissä, joissa on paljon liimaa, molemmilla puolilla on verkkohalkeamia, eli niin sanottuja "optisia ulkokerroksen halkeamia".
(e) Mekaaninen rasitus: Toistuvan mekaanisen rasituksen vaikutuksesta kumin molekyyliketju katkeaa, jolloin syntyy vapaita radikaaleja, jotka käynnistävät hapetusketjureaktion ja mekaanis-kemiallisen prosessin. Molekyyliketjujen mekaaninen katkeaminen ja hapetusprosessien mekaaninen aktivoituminen. Se, kummalla on yliote, riippuu olosuhteista, joissa se asetetaan. Lisäksi otsonin halkeilua on helppo aiheuttaa rasituksen vaikutuksesta.
(f) Kosteus: Kosteuden vaikutuksella on kaksi vaikutusta: kumi vaurioituu helposti, jos se altistuu sateelle kosteassa ilmassa tai upotetaan veteen. Tämä johtuu siitä, että kumin vesiliukoiset aineet ja kirkkaat vesiryhmät liukenevat veteen hydrolyysin tai imeytymisen seurauksena. Erityisesti vuorotellen veteen upotuksen ja ilmakehän vaikutuksen alaisena kumin tuhoutuminen kiihtyy. Joissakin tapauksissa kosteus ei kuitenkaan vahingoita kumia, ja sillä on jopa ikääntymistä hidastava vaikutus.
(g) Muut: Kumiin vaikuttavat kemialliset aineet, vaihtelevan valenssin omaavat metalli-ionit, korkeaenerginen säteily, sähkö ja biologia jne.
3. Mitä erilaisia ​​kumin ikääntymisen testausmenetelmiä on olemassa?
Voidaan jakaa kahteen luokkaan:
(a) Luonnollisen vanhenemisen testausmenetelmä. Se jaetaan edelleen ilmakehän vanhenemistestiin, ilmakehän kiihdytettyyn vanhenemistestiin, luonnollisen varastoinnin vanhenemistestiin, luonnollisessa väliaineessa (mukaan lukien haudattu maa jne.) tapahtuvaan vanhenemistestiin ja biologiseen vanhenemistestiin.
(b) Keinotekoisesti kiihdytetty vanhenemisen testausmenetelmä. Lämpövanhenemiseen, otsonivanhenemiseen, valovanhenemiseen, keinotekoiseen ilmastovanhenemiseen, valootsonivanhenemiseen, biologiseen vanhenemiseen, korkeaenergiseen säteilyyn ja sähköiseen vanhenemiseen sekä kemialliseen vanhenemiseen.
4. Mikä lämpötilaluokka tulisi valita kuumailmavanhennustestissä erilaisille kumiseoksille?
Luonnonkumin testauslämpötila on yleensä 50–100 ℃, synteettisen kumin testauslämpötila on yleensä 50–150 ℃ ja joidenkin erikoiskumien testauslämpötila on korkeampi. Esimerkiksi nitriilikumin testauslämpötila on 70–150 ℃ ja silikonifluorikumin testauslämpötila yleensä 200–300 ℃. Lyhyesti sanottuna lämpötila on määritettävä testin mukaan.