ما هي العوامل التي تؤثر على شيخوخة المطاط في أشرطة المطاط؟
يحدث شيخوخة المطاط عندما يتعرض لعوامل خارجية مثل الحرارة والأكسجين والضوء والقوى الميكانيكية والإشعاع والوسائط الكيميائية والأوزون في الهواء. تسبب هذه العوامل تغييرات كيميائية في سلاسل الجزيئات الكبيرة ، مما يعطل التركيب الكيميائي الأصلي للمطاط وتؤدي إلى تدهور خصائص المطاط. العوامل الخارجية التي تسبب شيخوخة المطاط تشمل العوامل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية.
تشمل العوامل الفيزيائية الحرارة والضوء والكهرباء والتوتر.
تشمل العوامل الكيميائية الأكسجين والأوزون والأحماض والقلويات والأملاح والأيونات المعدنية ؛
تشمل العوامل البيولوجية الكائنات الحية الدقيقة (العفن والبكتيريا) والحشرات (النمل الأبيض).
غالبًا ما لا تعمل هذه العوامل الخارجية بمفردها أثناء عملية شيخوخة المطاط ، بل تتفاعل مع بعضها البعض ، وتسريع عملية الشيخوخة. على سبيل المثال ، يتأثر الجدار الجانبي للإطار بالحرارة والضوء والتوتر والتناوب والضغط والأكسجين والأوزون وعوامل أخرى أثناء الاستخدام.
يخضع الأكسجين في المطاط لتفاعل سلسلة جذرية حرة مع جزيئات المطاط ، مما يسبب كسر السلسلة الجزيئية أو التشابك المفرط ، الذي يغير خصائص المطاط. الأكسدة هي سبب رئيسي لشيخوخة المطاط. يزداد شيخوخة الأكسجين مع زيادة الضغط الجزئي للأكسجين.
أثناء عملية الشيخوخة ، تقوم درجة الحرارة بتسريع شيخوخة المطاط عن طريق زيادة معدل انتشار الأكسجين وتفعيل تفاعلات الأكسدة ، وبالتالي تسريع معدل تفاعل الأكسدة وأحيانًا يؤثر على آلية الشيخوخة.
الوقت الذي يستغرقه العديد من المطاط لتطوير الشقوق بعد تقلص شيخوخة الأوزون بشكل كبير مع زيادة تركيز الأوزون. تختلف درجة التكسير اعتمادًا على نوع المطاط. يؤثر تركيز الأوزون أيضًا على معدل نمو الكراك ، ويزداد مع زيادة تركيز الأوزون.
الأوزون أكثر نشاطًا كيميائيًا من الأكسجين وهو أكثر تدميراً. بينما يكسر أيضًا السلاسل الجزيئية ، يختلف تأثيرها على المطاط اعتمادًا على ما إذا كان المطاط مشوه أم لا. عند التصرف على المطاط المشوه (المطاط غير المشبع بشكل أساسي) ، تظهر الشقوق العمودية على اتجاه الإجهاد ، وهو SO - يسمى "تكسير الأوزون" ؛ عند التصرف على المطاط غير المشوه- ، يتم تشكيل فيلم أكسيد فقط على السطح دون تكسير.
تواجه منتجات مختلفة ، في ظل ظروف الاستخدام المختلفة ، درجات متفاوتة من التأثير من عوامل مختلفة ، مما يؤدي إلى درجات متفاوتة من الشيخوخة. حتى المنتج نفسه يمكن أن يواجه أنماط شيخوخة متفاوتة اعتمادًا على الموسم ومنطقة الاستخدام. لذلك ، فإن شيخوخة المطاط هو تفاعل كيميائي معقد ناتج عن عوامل متعددة. من بين هذه العوامل ، فإن العوامل الكيميائية الأكثر شيوعًا والهمية هي الأكسجين والأوزون ؛ العوامل الفيزيائية هي الحرارة والضوء والضغط الميكانيكي. بشكل عام ، فإن شيخوخة المنتجات المطاطية هي نتيجة للآثار المشتركة لواحد أو أكثر من هذه العوامل ، مع كون الشيخوخة المؤكسدة الحرارية هي الأكثر شيوعًا ، تليها شيخوخة الأوزون ، والشيخوخة التعب ، والشيخوخة الضوئية.
