ความรู้เรื่องการเสื่อมสภาพของยาง

1. การเสื่อมสภาพของยางคืออะไร?สิ่งนี้แสดงอะไรบนพื้นผิว?
ในกระบวนการแปรรูป การจัดเก็บ และการใช้ยางและผลิตภัณฑ์ เนื่องจากการกระทำที่ครอบคลุมของปัจจัยภายในและภายนอก คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีและคุณสมบัติทางกลของยางค่อยๆ เสื่อมลง และสูญเสียมูลค่าการใช้งานในที่สุดการเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่าการเสื่อมสภาพของยางบนพื้นผิวจะปรากฏเป็นรอยแตก เหนียว แข็งตัว อ่อนตัว เป็นชอล์ก การเปลี่ยนสี และการเจริญเติบโตของเชื้อรา
2. ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเสื่อมสภาพของยางมีอะไรบ้าง?
ปัจจัยที่ทำให้เกิดความชราของยางคือ:
(ก) ออกซิเจนและออกซิเจนในยางเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่อนุมูลอิสระกับโมเลกุลของยาง และสายโซ่โมเลกุลขาดหรือเชื่อมโยงข้ามกันมากเกินไป ส่งผลให้คุณสมบัติของยางเปลี่ยนแปลงออกซิเดชั่นเป็นสาเหตุสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้ยางมีอายุมากขึ้น
(b) กิจกรรมทางเคมีของโอโซนและโอโซนสูงกว่าออกซิเจนมากและเป็นอันตรายมากกว่านอกจากนี้ยังทำลายสายโซ่โมเลกุลด้วย แต่ผลกระทบของโอโซนต่อยางจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่ายางมีรูปร่างผิดปกติหรือไม่เมื่อใช้กับยางที่มีรูปทรงผิดปกติ (ส่วนใหญ่เป็นยางที่ไม่อิ่มตัว) รอยแตกในแนวตั้งฉากกับทิศทางของการเกิดความเค้นจะปรากฏขึ้นนั่นคือที่เรียกว่า "รอยแตกของโอโซน"เมื่อใช้กับยางที่เสียรูปจะเกิดเพียงฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวโดยไม่แตกร้าว
(ค) ความร้อน: การเพิ่มอุณหภูมิอาจทำให้เกิดการแตกร้าวจากความร้อนหรือการเชื่อมขวางด้วยความร้อนของยางแต่ผลกระทบพื้นฐานของความร้อนคือการกระตุ้นปรับปรุงอัตราการแพร่กระจายของออกซิเจนและกระตุ้นปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งจะช่วยเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของยาง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์การชราภาพทั่วไป – การแก่ชราของออกซิเจนจากความร้อน
(ง) แสง: คลื่นแสงยิ่งสั้น พลังงานก็จะยิ่งมากขึ้นความเสียหายต่อยางคือรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีพลังงานสูงกว่านอกจากจะทำให้เกิดการแตกร้าวและเชื่อมโยงข้ามสายโซ่โมเลกุลของยางโดยตรงแล้ว รังสีอัลตราไวโอเลตยังสร้างอนุมูลอิสระเนื่องจากการดูดซับพลังงานแสง ซึ่งเริ่มต้นและเร่งกระบวนการปฏิกิริยาลูกโซ่ออกซิเดชันแสงอัลตราไวโอเลตทำหน้าที่เป็นตัวทำความร้อนลักษณะเฉพาะอีกประการหนึ่งของการกระทำของแสง (แตกต่างจากการกระทำของความร้อน) ก็คือมันจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของยางเป็นหลักสำหรับตัวอย่างที่มีปริมาณกาวสูง จะมีรอยแตกของเครือข่ายทั้งสองด้าน ซึ่งเรียกว่า "รอยแตกของชั้นนอกของแสง"
(e) ความเค้นเชิงกล: ภายใต้การกระทำซ้ำ ๆ ของความเค้นเชิงกล สายโซ่โมเลกุลของยางจะถูกทำลายเพื่อสร้างอนุมูลอิสระ ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ออกซิเดชันและก่อตัวเป็นกระบวนการเคมีทางกลการแบ่งแยกทางกลของสายโซ่โมเลกุลและการกระตุ้นทางกลของกระบวนการออกซิเดชั่นอันไหนได้เปรียบขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่วางไว้นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการแตกร้าวของโอโซนได้ง่ายภายใต้การกระทำของความเครียด
(f) ความชื้น: ผลกระทบของความชื้นมีสองด้าน: ยางเสียหายได้ง่ายเมื่อโดนฝนในอากาศชื้นหรือแช่อยู่ในน้ำเนื่องจากสารที่ละลายน้ำได้และกลุ่มน้ำใสในยางถูกสกัดและละลายด้วยน้ำเกิดจากการไฮโดรไลซิสหรือการดูดซึมโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การกระทำสลับกันของการแช่น้ำและการสัมผัสบรรยากาศ การทำลายของยางจะถูกเร่งแต่ในบางกรณีความชื้นไม่ได้ทำให้ยางเสียหายและยังส่งผลต่อการชะลอความชราอีกด้วย
(ช) อื่นๆ: มีสารเคมี ไอออนของโลหะวาเลนซ์แปรผัน การแผ่รังสีพลังงานสูง ไฟฟ้าและชีววิทยา ฯลฯ ซึ่งส่งผลต่อยาง
3. วิธีทดสอบการเสื่อมสภาพของยางมีกี่ประเภท?
สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
(ก) วิธีทดสอบความชราตามธรรมชาติแบ่งเพิ่มเติมเป็นการทดสอบอายุในบรรยากาศ การทดสอบอายุเร่งในชั้นบรรยากาศ การทดสอบอายุการเก็บรักษาตามธรรมชาติ อาหารตามธรรมชาติ (รวมถึงพื้นดินที่ถูกฝัง ฯลฯ) และการทดสอบอายุทางชีวภาพ
(b) วิธีทดสอบการเร่งอายุแบบประดิษฐ์สำหรับการแก่ชราจากความร้อน, การแก่ชราของโอโซน, การชราภาพด้วยแสง, การแก่ชราของสภาพภูมิอากาศเทียม, การแก่ชราของโฟโตโอโซน, การแก่ชราทางชีวภาพ, การแผ่รังสีพลังงานสูงและอายุทางไฟฟ้า และอายุของสื่อเคมี
4. ควรเลือกเกรดอุณหภูมิใดในการทดสอบการเสื่อมสภาพของลมร้อนสำหรับสารประกอบยางชนิดต่างๆ
สำหรับยางธรรมชาติ อุณหภูมิในการทดสอบมักจะอยู่ที่ 50~100°C สำหรับยางสังเคราะห์ โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 50~150°C และอุณหภูมิในการทดสอบสำหรับยางพิเศษบางชนิดจะสูงกว่าตัวอย่างเช่น ยางไนไตรล์จะใช้ที่อุณหภูมิ 70~150°C และยางซิลิโคนฟลูออรีนโดยทั่วไปจะใช้ที่ 200~300°Cสรุปแล้วควรกำหนดตามการทดสอบ