ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Атмосферное старение каучуков и резин (световое старение) из "Окисление каучуков и резин" Под атмосферным старением каучуков и резин мы понимаем изменение их свойств под воздействием различных метеорологических факторов при хранении или эксплуатации на открытом воздухе. [c.118] По атмосферному старению резин накоплен значительный экспериментальный материал. Однако вследствие того, что атмосферное старение изучалось при одновременном воздействии на резины ряда факторов (озон, свет, тепло и т. д.), до настоящего времени нет четкого представления об относительной роли каждого из них и недостаточно ясен механизм их действия не выяснена также роль отдельных компонентов резин в процессе их старения, а следовательно, и пути дальнейшего увеличения стойкости каучуков и резин. [c.118] Переменный характер освещения, температуры, концентрации озона, метеорологических условий зависимость этих факторов от времени года и географического положения местности различный, часто противоположный характер действия света в зависимости от его интенсивности и температуры воздуха—все это осложняет изучение старения, часто приводит к противоречивым заключениям. Сложность вопроса усугубляется еще тем, что для исследований иногда пользуются недостаточно правильно выбранными методами ускоренного старения. [c.118] Несмотря на то, что резины на открытом воздухе чаще всего подвергаются сложным видам старения, можно выделить случаи преимущественно светового и преимущественно озонного старения. [c.118] Световое старение в основном испытывают изделия из всех резин, работающие в н е н а п р я ж е н н о м состоянии, когда озон не вызывает заметного изменения их свойств, а также и напряженные резины из бутилкаучука, неопрена и других материалов, стойких к озонному растрескиванию. [c.118] Для светового старения характерно изменение окраски резин появление липкости или жесткости поверхностного слоя (в последнем случае при растяжении резины после старения этот слой трескается) появление беспорядочной сетки трещин на поверхности резины. [c.119] Озонное старение характеризуется возникновением трещин, ориентированных перпендикулярно оси растяжения резины. [c.119] Для более четкого и глубокого выяснения сущности атмосферного старения, представляющего собой совместное воздействие света, озона и тепла, необходимо вначале в отдельности ознакомиться с простыми видами старения световым, тепловым, озонным. Это поможет лучше понять механизм процесса атмосфер-ного старения и наметить пути защиты резин. [c.119] При сравнении тепловой и световой энергии необходимо учитывать следующие положения, придающие этому сравнению известную условность. [c.120] Все указанное поясняет, почему при освещении каучуков, хотя и наблюдается резкое ускорение их окисления, но не такое сильное, как можно было бы ожидать из сопоставления величин световой и тепловой энергии. Так как энергия, сообщаемая веществу светом, значительно больше энергии теплового движения при температурах, близких к комнатной, то изменение температуры обычно мало сказывается на скорости чисто фотохимической реакции, т. е. для фотохимических реакций характерен малый температурный коэффициент. Для большинства таких реакций он близок к 1 для термических реакций коэффициент может быть от 2 до 4. Это верно в следующих случаях 1) если повышение температуры заметно не изменяет коэффициента поглощения к полосы поглощения света данным веществом 2) если при повышении температуры не начинает развиваться с заметной скоростью термическая реакция такого же типа 3) если не начинается разложение промежуточных продуктов, образующихся под действием света, что может резко ускорить реакцию. [c.120] Малый температурный коэффициент как раз и наблюдался при световоздействии на каучук в вакууме, так как при умеренных температурах (до 100°) в этих условиях чисто термические реакции практически не играют роли. [c.121] Действие света и светоокисление особенно сильно проявляются на поверхностных слоях резиновых изделий. Поэтому в случае тонкостенных изделий (прорезиненные ткани, отчасти губки, и др. ) световое старение является одной из главных причин их разрушения. Так, например, у тонких пленок дивинил-стироль-ного каучука (около 40 ) под действием солнечного света жесткость резко увеличивается. Через 20 дней освеш,ения жесткость пленок возросла в марте на 870%, в апреле— на 1000%, в мае—на 1700%, в то время как в темноте за 3 года их жесткость увеличилась всего на 200%. Аналогично ведут себя пленки неопрена и НК-Так, за 7 дней освещения двойные связи в НК полностью израсходовались, а жесткость увеличилась до 2000%. [c.121] Открытый резиновый слой на ткани, пропитанной латексом HKv через 3 месяца пребывания на рассеянном свету в лаборатории полностью осмолился (ацетоновый экстракт г 100% в пересчете на каучук), в то время как в прорезиненной ткани, находившейся при той же температуре, но в темноте, количество каучука, перешедшего в ацетоновый экстракт, совершенно не изменилось . [c.121] Способность тонких пленок каучуков (и их вулканизатов) легко изменяться под действием света приводит к тому, что и прорезиненные, в частности плащевые ткани, при их эксплуатации на солнечном свету становятся жесткими и ломкими.. [c.121] Действие света сильно сказывается не только на тонкостенных изделиях. Некоторые массивные изделия тоже сильно изменяются при освещении, так как процесс окисления вследствие так называемого последействия света распространяется внутрь образца со скоростью большей, чем при термическом окислении . [c.122] На основании приведенного материала можно сделать заключение, что в условиях атмосферного старения каучуков и вулканизатов световое воздействие является в ряде случаев несравненно более опасным, чем тепловое. [c.122] В присутствии кислорода коротковолновый У-Ф свет и солнечный свет также по-разному действуют на каучукп. [c.123] Например, энергии излучения в интервале длин волн 490—200, и л достаточно для разрыва связей С—И (85—87 ккал/моль), С—С (59—63 ккал/моль) и С=С 100— 102 ккал, моль). [c.123] Коротковолновый У-Ф свет в области 1750—2600 А вызывает фотодиссоциацию молекулярного кислорода (О2) на нормальные (О) и возбужденные (О ) атомы, которые в результате различных комбинаций образуют частично и озон (Од) . По реакционной способности кислород в указанных состояниях можно расположить в следующий ряд 0 0 0з 02 , причем известно, что реакции окисления атомарным кислородом могут развиваться в общем случае качественно иначе, чем молекулярным, а также, что дей-ствие озона на каучуки имеет ряд специфических особенностей по сравнению с действием молекулярного кислорода (см. гл. III). [c.124] Ниже приводится несколько характерных примеров, показывающих качественное различие в действии коротковолнового излучения и света, не содержащего коротких волн, на каучуки и резины. [c.124] Вернуться к основной статье