Реферат: Випробування гум до дії високих температур

В результаті розриву валентних зв’язків утворюються вільні макрорадикали, які можуть спричинити або подальший розпад просторової структури гуми - процес деструкції, або збільшення «густини» просторової сітки - процес структурування. Звичайно деструкція та структурування відбуваються одночасно. Перевага того чи іншого процесу залежить від виду каучуку і складу гумової суміші, а також від тривалості теплової дії.

Кисень повітря дуже енергійно активізує процес деструкції молекулярних ланцюгів каучуку, тому за відсутності повітря теплове старіння менш інтенсивно. Прикладом може служити суттєва різниця в степеню теплового старіння та внутрішніх шарів покришок. В той час, як зовнішні шари, які знаходяться в повітряному середовищі, піддаються значному тепловому старінню, внутрішні шари, до яких доступ повітря утруднений, майже не змінюють властивостей.

Для зменшення теплового старіння до гум добавляють речовини, які уповільнюють процеси деструкції та структурування: антиоксиданти та термостабілізатори.

Світлове старіння.

Під дією світла відбувається розрив валентних зв’язків через поглинання енергії світлових квантів (де - постійна Планка; - частота коливань світлової хвилі).

Світлостійкість гуми залежить не стільки від природи каучуку, скільки від оптичних властивостей (здатності поглинати, віддзеркалювати або розсіювати світлові хвилі) інгредієнтів та домішок, які вміщує гума..

Для підвищення світлостійкості до гум додають фотостабілізатори (протисвітлостарювачі). Звичайно це органічні барвники, які поглинають або віддзеркалюють найбільш шкідливу короткохвильову частину світлового спектра (випромінювання з максимальною енергією).

Важливо відзначити, що темні гуми під дією світла розігріваються. Це викликає на додаток до світлового старіння ще й теплове. Тому темні гуми потребують спеціального світлозахисту.

Озонне старіння.

Під дією озону, який присутній в повітрі в невеликій кількості, змінюється структура поверхневих шарів гуми, що виявляється в появі тріщин - озонне розтріскування.

Швидкість озонного старіння визначається швидкостями дифузії озону та його хімічної взаємодії з гумою. В розтягнуту гуму доступ озону значно полегшений і старіння головним чином залежить від швидкості хімічної взаємодії. Тому інтенсивність озонного розтріскування у розтягнутих гум більше, ніж у недеформованих.

Для захисту від озонного старіння використовують сумісно фізичні та хімічні протистарювачі. Фізичні протистарювачі (воски, парафіни, церезини), мігруючи на поверхню гуми, створюють на ній непроникну для озону плівку. Хімічні протистарювачі (наприклад, продукт 4010 NA, сантофлекс AW) різко гальмують процес старіння, вступаючи в реакцію з озоном та продуктами його взаємодії з гумою.

Підвищеною стійкістю до озонному старіння характеризуються гуми на основі силіконового, хлоропренового, фтор- и бутилкаучуків.

Корозійне старіння.

Цей вид старіння спостерігається за дії на гуму різних агресивних середовищ (кислот, сірководню тощо).

За механізмом та швидкістю перебігу корозійне старіння аналогічне озонному.

Радіаційне старіння.

Вивчення радіаційного старіння за нашого часу має дуже велике значення в зв’язку з інтенсивним розвитком ракетобудування, космічного приладобудування, освоєння та використання атомної енергії, де широко застосовуються різні гумові вироби.

При радіаційному опромінюванні в гумах з’являються вільні радикали, перебігають реакції рекомбінації та утворюються більш зшиті просторові структури.

Радіаційне старіння залежить переважно від хімічної природи каучуку. Найбільш стійкі до радіацій гуми на основі бутадієн-стирольного каучуку.

Характеристики стійкості гум до дії різних факторів старіння наведені в таблиці 1.

Вплив механічної дії на старіння гуми.

За зберігання, а тим більше за експлуатації, гумові вироби залежно від призначення піддаються різним механічним діям. Статичні деформації розтягу та особливо багаторазові деформації сприяють розриву валентних зв’язків і, внаслідок цього, прискорюють процес старіння гуми. Статичні деформації стиску не інтенсифікують процес старіння, однак його механізм відрізняється від механізму старіння недеформованих гум. Таким чином, на старіння гум чинить вплив вид та характер деформації.

Методи випробування гум на старіння.

Старіння гум- фактор, що визначає довгочасність та надійність гумових виробів. За нашого часу до довговічності виробів ставляться дуже великі вимоги, тому випробування на старіння, які дозволяють встановлювати гарантійні строки експлуатації та зберігання гумових виробів, підібрати оптимальні рецептури для гум, які працюють в різних умовах, набувають особливе значення та актуальність.

Таблиця 1. Характеристика стійкості гум до старіння

Умовні позначки оцінки стійкості гум до старіння

ДП-дуже погана; Д-добра; П -погана; ДД-дуже добра; ЗД - задовільна; Відм - відмінна

Вид каучуку	Різновид дії
	Атмосферна	Дія сонця	Озонна	Теплова
Натуральний	Д	ЗД	Відм	П
Бутадієн-стирольний	Д	ЗД	П	ЗД
Бутадієн-нітрильний	Д	ЗД	П	Д
Етилен-пропіленовий	Відм	Відм	Відм	ДД
Бутилкаучук	Відм	Відм	ДД	X
Фторкаучук	Відм	Відм	ДД	Відм
Хлоропреновий	Відм	Відм	Ох	ДД
Силоксановий	Відм	Відм	Відм	Відм

Методи випробувань поділяються на