1. Kauçuk yaşlanması nedir? Bu durum yüzeyde nasıl kendini gösterir?
Kauçuk ve kauçuk ürünlerinin işlenmesi, depolanması ve kullanımı sürecinde, iç ve dış faktörlerin birlikte etkisiyle, kauçuğun fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri kademeli olarak bozulur ve sonunda kullanım değerini kaybeder. Bu değişime kauçuk yaşlanması denir. Yüzeyde çatlaklar, yapışkanlık, sertleşme, yumuşama, tebeşirlenme, renk değişimi ve küf oluşumu şeklinde kendini gösterir.
2. Kauçuğun yaşlanmasını etkileyen faktörler nelerdir?
Kauçuğun eskimesine neden olan faktörler şunlardır:
(a) Kauçuktaki oksijen ve oksijen, kauçuk molekülleriyle serbest radikal zincir reaksiyonuna girer ve moleküler zincir kırılır veya aşırı çapraz bağlanır, bu da kauçuk özelliklerinde değişikliklere yol açar. Oksidasyon, kauçuk yaşlanmasının önemli nedenlerinden biridir.
(b) Ozonun ve ozonun kimyasal aktivitesi oksijeninkinden çok daha yüksektir ve daha yıkıcıdır. Ayrıca moleküler zinciri de kırar, ancak ozonun kauçuk üzerindeki etkisi, kauçuğun deforme olup olmamasına bağlı olarak değişir. Deforme olmuş kauçukta (esas olarak doymamış kauçukta) kullanıldığında, gerilme etkisine dik çatlaklar oluşur, yani "ozon çatlağı" olarak adlandırılan çatlaklar meydana gelir; deforme olmuş kauçukta kullanıldığında ise sadece yüzeyde çatlak oluşmadan bir oksit filmi oluşur.
(c) Isı: Sıcaklığın yükseltilmesi, kauçuğun termal çatlamasına veya termal çapraz bağlanmasına neden olabilir. Ancak ısının temel etkisi aktivasyondur. Oksijen difüzyon hızını artırır ve oksidasyon reaksiyonunu aktive ederek kauçuğun oksidasyon reaksiyon hızını hızlandırır; bu da yaygın bir yaşlanma olgusu olan termal oksijen yaşlanmasıdır.
(d) Işık: Işık dalgası ne kadar kısa olursa, enerjisi o kadar büyük olur. Kauçuğa zarar veren, daha yüksek enerjili ultraviyole ışınlarıdır. Ultraviyole ışınları, kauçuk moleküler zincirinin doğrudan kopmasına ve çapraz bağlanmasına neden olmanın yanı sıra, ışık enerjisinin emilmesi nedeniyle serbest radikaller oluşturarak oksidasyon zincirleme reaksiyon sürecini başlatır ve hızlandırır. Ultraviyole ışık ısıtıcı görevi görür. Işık etkisinin (ısı etkisinden farklı olarak) bir diğer özelliği de esas olarak kauçuğun yüzeyinde meydana gelmesidir. Yüksek yapıştırıcı içeriğine sahip numunelerde, her iki tarafta da ağsı çatlaklar, yani "optik dış katman çatlakları" oluşacaktır.
(e) Mekanik stres: Tekrarlanan mekanik stresin etkisi altında, kauçuk moleküler zinciri kırılarak serbest radikaller oluşturacak ve bu da bir oksidasyon zincir reaksiyonunu tetikleyerek mekanokimyasal bir süreç oluşturacaktır. Moleküler zincirlerin mekanik olarak kırılması ve oksidasyon süreçlerinin mekanik olarak aktive edilmesi. Hangisinin daha baskın olduğu, içinde bulunduğu koşullara bağlıdır. Ayrıca, stresin etkisi altında ozon çatlamasına neden olmak da kolaydır.
(f) Nem: Nemin etkisi iki açıdan ele alınabilir: Kauçuk, nemli havada yağmura maruz kaldığında veya suya batırıldığında kolayca zarar görür. Bunun nedeni, kauçuktaki suda çözünen maddelerin ve berrak su gruplarının su tarafından çekilip çözünmesidir. Bu durum hidroliz veya emilimden kaynaklanır. Özellikle suya batırma ve atmosferik maruz kalmanın dönüşümlü etkisi altında, kauçuğun tahribi hızlanır. Ancak bazı durumlarda nem kauçuğa zarar vermez, hatta yaşlanmayı geciktirme etkisi bile gösterir.
(g) Diğerleri: Kimyasal ortamlar, değişken değerlikli metal iyonları, yüksek enerjili radyasyon, elektrik ve biyoloji vb. kauçuğu etkileyen etkenlerdir.
3. Kauçuk yaşlanma test yöntemlerinin türleri nelerdir?
İki kategoriye ayrılabilir:
(a) Doğal yaşlandırma test yöntemi. Bu yöntem, atmosferik yaşlandırma testi, atmosferik hızlandırılmış yaşlandırma testi, doğal depolama yaşlandırma testi, doğal ortam (toprağa gömülme vb.) ve biyolojik yaşlandırma testi olmak üzere alt gruplara ayrılır.
(b) Yapay hızlandırılmış yaşlandırma test yöntemi. Termal yaşlandırma, ozon yaşlandırma, foto yaşlandırma, yapay iklim yaşlandırma, foto-ozon yaşlandırma, biyolojik yaşlandırma, yüksek enerjili radyasyon ve elektriksel yaşlandırma ve kimyasal ortam yaşlandırması için.
4. Çeşitli kauçuk bileşimleri için sıcak hava yaşlandırma testinde hangi sıcaklık derecesi seçilmelidir?
Doğal kauçuk için test sıcaklığı genellikle 50~100℃, sentetik kauçuk için ise genellikle 50~150℃'dir. Bazı özel kauçuklar için test sıcaklığı daha yüksektir. Örneğin, nitril kauçuk 70~150℃'de, silikon flor kauçuk ise genellikle 200~300℃'de kullanılır. Kısacası, test sonucuna göre belirlenmelidir.
Yayın tarihi: 14 Şubat 2022
