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A) Was ist Gummialterung? Wie äußert sich diese an der Oberfläche?
A: Aufgrund der kombinierten Wirkung interner und externer Faktoren kommt es während der Verarbeitung, Lagerung und Verwendung von Gummi und Gummiprodukten zu einer allmählichen Verschlechterung der physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften des Gummis, wodurch dieser schließlich seinen Gebrauchswert verliert. Diese Veränderung wird als Alterung des Gummis bezeichnet.
An der Oberfläche ist es rissig, klebrig, verhärtet, aufgeweicht, pulverisiert, verfärbt und schimmelt.
(2) Welche Faktoren beeinflussen die Alterung von Gummi?
A: Die Faktoren, die zur Alterung von Gummi führen, sind:
a) Sauerstoff, Sauerstoff im Gummi mit Gummimolekülen bilden eine Kettenreaktion freier Gruppen, Molekülkettenbrüche oder übermäßige Vernetzung, was zu Veränderungen der Gummieigenschaften führt. Oxidation ist einer der wichtigsten Gründe für die Alterung von Gummi.
B Ozon, die chemische Aktivität von Ozon ist viel höher als die von Sauerstoff, es ist zerstörerischer und bricht auch die Molekülkette auf, aber die Wirkung von Ozon auf Gummi, ob Gummi verformt oder nicht, ist unterschiedlich. Bei Verwendung als Gummi zur Verformung (hauptsächlich ungesättigter Gummi) gibt es einen Riss senkrecht zur Richtung der Spannungswirkung, das heißt, die sogenannte „Ozonrissbildung“; Wenn es auf den verformten Gummi einwirkt, bildet sich nur die Oberfläche des Oxidfilms ohne Risse.
C) Hitze: Eine Erhöhung der Temperatur kann zu thermischen Rissen oder thermischer Vernetzung des Gummis führen. Die grundlegende Funktion von Hitze ist jedoch die Aktivierung. Sie erhöht die Sauerstoffdiffusionsrate und aktiviert die Oxidationsreaktion, wodurch die Oxidationsreaktionsrate des Gummis beschleunigt wird, was ein universelles Alterungsphänomen ist – die Alterung durch heißen Sauerstoff.
D) Licht: Je kürzer die Lichtwelle, desto mehr Energie. Die schädliche Wirkung auf Gummi hat das hochenergetische ultraviolette Licht. Ultraviolette Strahlen verursachen nicht nur direkt den Bruch und die Vernetzung der Molekülketten des Gummis, sondern können durch die Absorption von Lichtenergie auch freie Gruppen erzeugen, die den Oxidationskettenreaktionsprozess auslösen und beschleunigen. Ultraviolettes Licht wirkt als Heizmittel. Ein weiteres Merkmal der Lichtwirkung (anders als die Wärmewirkung) besteht darin, dass sie hauptsächlich auf der Oberfläche des Gummis erzeugt wird. Die Probe mit hohem Gummianteil weist auf beiden Seiten einen Netzwerkriss auf, den sogenannten „optischen Außenriss“.
E) Mechanische Belastung: Bei wiederholter mechanischer Belastung wird die Molekülkette des Gummis aufgebrochen und bildet eine freie Gruppe, was zu einer Oxidationskettenreaktion führt und einen mechanochemischen Prozess bildet. Mechanischer Bruch von Molekülketten und mechanische Aktivierungs- und Oxidationsprozesse. Welcher sich durchsetzt, hängt von den Bedingungen ab, unter denen es sich befindet. Darüber hinaus kann es bei Belastung leicht zu Ozonrissen kommen.
F) Feuchtigkeit: Feuchtigkeit hat zwei Aspekte: Wenn Gummi in feuchte Luft eintaucht oder in Wasser eingeweicht wird, kann es leicht zerstört werden, da die wasserlöslichen Substanzen und Wassergruppen im Gummi durch Wasserextraktion aufgelöst werden. Dies wird durch Hydrolyse oder Absorption verursacht. Insbesondere bei abwechselnder Einwirkung von Wassereintauchen und atmosphärischer Einwirkung wird die Zerstörung von Gummi beschleunigt. In einigen Fällen schadet die Feuchtigkeit dem Gummi jedoch nicht und verzögert sogar die Alterung.
G) Sonstiges: Auf Gummi wirken chemische Medien, variable Metallionen, energiereiche Strahlung, Elektrizität und Biologie.
(3) In welche Arten von Testmethoden zur Alterung von Gummi können unterteilt werden?
A: Es kann in zwei Hauptkategorien unterteilt werden:
1) Natürliche Alterungstestmethode: Sie wird in einen atmosphärischen Alterungstest, einen atmosphärisch beschleunigten Alterungstest, einen natürlichen Lagerungsalterungstest, einen natürlichen Medienalterungstest (einschließlich vergrabener Erde usw.) und einen biologischen Alterungstest unterteilt.
2) Testverfahren für künstliche beschleunigte Alterung. Für thermische Alterung, Ozonalterung, Lichtalterung, künstliche Klimaalterung, Photoozonalterung, biologische Alterung, energiereiche Strahlung und elektrische Alterung sowie Alterung durch chemische Medien.
(4) Welches Temperaturniveau sollte für den Heißluftalterungstest für verschiedene Gummimaterialien gewählt werden?
A: Für Naturkautschuk beträgt die Testtemperatur normalerweise 50 bis 100 Grad C, für synthetischen Kautschuk normalerweise 50 bis 150 Grad C und die Testtemperaturen für einige spezielle Kautschuke sind höher. Beispielsweise beträgt die Temperatur für Nitrilkautschuk 70 bis 150 Grad C, für Silikonkautschuk werden normalerweise 200 bis 300 Grad C verwendet. Kurz gesagt, dies sollte gemäß dem Test bestimmt werden.