Das Problem der Erhöhung der Haltbarkeit von Gummiprodukten steht in direktem Zusammenhang mit einer Erhöhung der Schlachtbeständigkeit verschiedener Alterungsarten. Eine der am weitesten verbreiteten und zerstörerischen Alterungsarten ist die atmosphärische Alterung von Kautschuken, die fast alle Produkte betrifft, die während des Betriebs oder der Lagerung mit Luft in Kontakt kommen.

Die atmosphärische Alterung ist ein Komplex physikalischer und chemischer Umwandlungen von Gemetzel, die unter dem Einfluss von atmosphärischem Ozon und Sauerstoff, Sonnenstrahlung und Wärme stattfinden.

Unter atmosphärischen Bedingungen sowie bei Wärmealterung verlieren Kautschuke allmählich ihre elastischen Eigenschaften, unabhängig davon, ob sie sich im belasteten oder nicht belasteten Zustand befinden.

Kautschuke auf NK-Basis mit leichten Füllstoffen altern besonders intensiv. Bei Kautschuken aus Nitril-Butadien-, Styrol-Butadien-Kautschuken und aus Nairit tritt schnell eine merkliche Veränderung der Eigenschaften ein (nach 1-2 Jahren). Neben dem relativ schnellen Farbwechsel wird die Oberflächenschicht zunächst weich und wird dann nach und nach zäh und nimmt das Aussehen von geprägtem Leder an. Gleichzeitig wird die Oberfläche durch die gleichzeitige Einwirkung von Ozon und Zugkräften mit einem Rissnetz überzogen. Die Rissbildung von Kautschuken unter atmosphärischen Bedingungen tritt relativ schnell auf und ist daher die gefährlichste Art der Alterung.

Um Gummis vor Rissbildung zu schützen, werden zwei Arten von Schutzausrüstungen verwendet:

· Ozonschutzmittel;

Eine wirksame Verringerung der Änderungsgeschwindigkeit der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Kautschuken bei atmosphärischer Alterung sowie bei thermischer Alterung kann mit Hilfe von Antioxidantien, hauptsächlich bei Kautschuken auf Basis von NC, erreicht werden.

Hitzebeständigkeit- die Fähigkeit von Kautschuken, Eigenschaften zu behalten, wenn sie erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind. Üblicherweise bezeichnet dieser Begriff die Beständigkeit gegen thermische Alterung, bei der eine Änderung der chemischen Struktur eines Elastomers auftritt. Die Veränderung der Eigenschaften von Kautschuken während der thermischen Alterung ist irreversibel.

Mit dem gleichen Vulkanisationssystem haben Kautschuke eine minimale thermische Alterungsbeständigkeit auf Basis von Isoprenkautschuk. Bei 80-140 ° C laufen normalerweise die Reaktionen der Zerstörung des räumlichen Netzwerks des Vulkanisats ab, und bei 160 ° C finden Vernetzungsreaktionen von Kautschukmakromolekülen statt. Die Änderung der mechanischen Eigenschaften ist weitgehend auf die Zerstörung von Makromolekülen zurückzuführen, deren Intensität in Luft zunimmt.

Gummi auf Basis von Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) sind hitzebeständiger (überdies nimmt die Hitzebeständigkeit mit zunehmender Vulkanisationsdauer deutlich zu) und weniger oxidationsanfällig als Kautschuke auf Basis von Isoprenkautschuk. Der Vernetzungsgrad nimmt mit steigender Temperatur und Alterungsdauer zu.

Typischerweise bieten mineralische Füllstoffe eine höhere thermische Alterungsbeständigkeit für SBR-basierte Kautschuke im Vergleich zu Ruß. Der Einfluss von Füllstoffen hängt von der Zusammensetzung der Gummimischung und den Alterungsbedingungen ab.

Gummi auf Basis von Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) steigt die thermische Alterungsbeständigkeit mit steigendem Anteil an Acrylnitril (AN) im Kautschuk. Schwefelvulkanisierte Kautschuke haben eine minimale thermische Alterungsbeständigkeit.

Thermische Alterung von Kautschuken auf Basis von Chloroprenkautschuk es kommt zur Vernetzung von Makromolekülen. Als Füllstoffe werden Ruß, Siliziumdioxid, mineralische Füllstoffe verwendet. Als Weichmacher werden Polyester, Sulfoester, Rubrax, Cumaron-Inden und Petroleumharz verwendet.

Die Hitzebeständigkeit kann durch Zugabe von Paraffinöl, Diphenylamin, alkylierten Diaminen und phenolischen Antioxidantien sowie Mischungen verschiedener Antioxidantien zur Kautschukmischung erhöht werden.

Die Alterung durch thermische Kompression ist am wichtigsten für Kautschuke, die als Dichtungsmaterialien verwendet werden. In diesem Fall wird die Alterungsbeständigkeit aus den Ergebnissen der Messung der Relaxation der Druckspannung und Restdeformation bei Kompression (ODS). Die Hitzebeständigkeit von Gummis unter Druck wird auch durch folgende Indikatoren charakterisiert: τ (T; 50%) und τ (T; 80%) - die Dauer der Alterung bei der Temperatur T bis der ODS-Wert von 50 bzw. 80% erreicht ist; T ( τ , 50%) und T ( τ , 80%) - Alterungstemperatur im Laufe der Zeit τ , bei dem der ODS-Wert 50 bzw. 80 % erreicht.

Der ODS-Wert steigt stark an und die Kontaktspannung nimmt in der ersten Alterungsperiode ab, dann ändern sich diese Werte viel langsamer. Eine Temperaturerhöhung führt auch zu einer signifikanten Beschleunigung der Spannungsrelaxation und einer Erhöhung des NDS. Daher können kleine Abweichungen der Temperatur oder der Alterungsdauer diese Indikatoren in der anfänglichen Alterungsphase erheblich verändern.

Die Beständigkeit von Kautschuken gegenüber thermischer Alterung während der Kompression hängt hauptsächlich von der Art des Kautschuks, der Struktur und Dichte des Raumgewebes und den Prüfbedingungen ab.

Eine Erhöhung der Vulkanisationsdauer führt immer zu einer Abnahme des ODS, da dadurch in der Regel die Dichte des Netzwerks erhöht wird und bei Schwefelvulkanisaten der Sulfiditätsgrad der Vernetzungen abnimmt.

Das Vorhandensein von Feuchtigkeit und Spuren von Alkali in der Gummimischung verringert die thermische Kompressionsbeständigkeit. Die Spannungsrelaxationsrate steigt mit zunehmender Luftfeuchtigkeit in einer inerten Umgebung oder in Luft.

Um Kautschuke mit neuen Eigenschaften zu schaffen, ist es sehr vielversprechend, neue polyfunktionelle chemische Additive in Kautschukmischungen einzusetzen. Beim Mischen von Kautschuken mit solchen Additiven entstehen Zusammensetzungen, deren Verwendung es ermöglicht, die Eigenschaften sowohl von Kautschukmischungen als auch daraus gewonnenen Kautschuken signifikant zu verändern.

Die Möglichkeit der Verwendung von polyfunktionellen Additiven hängt mit deren chemischer Struktur, Aggregatzustand und der Auswirkung auf die Struktur von Elastomerzusammensetzungen zusammen. Die richtige Auswahl und Zugabe von Additiven in die Gummimischung kann deren Verarbeitung erleichtern (Plastifizierungseffekt), die Klebrigkeit, Kohäsionsfestigkeit, Vulkanisationsparameter und viele andere Eigenschaften verändern.

Abhängig von der chemischen Struktur und der Menge an polyfunktionellen Additiven ändern sich die Eigenschaften der aus solchen Zusammensetzungen erhaltenen Kautschuke (Elastizität, Frostbeständigkeit und Hitzebeständigkeit, Festigkeit, dynamisches und Ermüdungsverhalten, Härte und Abriebfestigkeit usw.) erheblich.

Der Vorteil multifunktionaler Additive liegt in ihrer Verfügbarkeit. Diesbezüglich werden derzeit verschiedenste Produkte natürlichen und synthetischen Ursprungs in Gummimischungen verwendet bzw. getestet. Beispielsweise verarbeiten Olioetheracrylate Weichmacher und verstärkende Füllstoffe in der Vulkanisationsmasse; Paraffine (Oleoethylen) erleichtern die Verarbeitung von Mischungen und schützen Kautschuke vor Ozonrissen; Fettsäuren (Oleoethylencarbonsäuren) reduzieren nicht nur die Viskosität von Kautschukmischungen, sondern beeinflussen auch die Vernetzung von Kautschuk und erhöhen die Effizienz von Vulkanisationssystemen.

Technologische Zusatzstoffe - Zieladditive, die in geringen Mengen zu Kautschukmischungen deren technologische Eigenschaften verbessern.

Zu den Inhaltsstoffen, die die Verarbeitbarkeit von Kautschukmischungen verbessern und seit langem in der Kautschukindustrie eingesetzt werden, zählen vor allem flüssige und thermoplastische Weichmacher. Sie wirken sich jedoch positiv auf die technologischen Eigenschaften von Mischungen aus und wirken sich negativ auf die Leistung von Kautschuken aus.

Technologische Zusatzstoffe werden nach ihrer chemischen Natur klassifiziert in:

1.Fettsäuren und ihre Derivate (Salze und Ester).

2. Emulsionsweichmacher.

3.Hochsiedende Polyglykole.

4. Harze (Harzsäuren und ihre Derivate).

11.Eigenschaften und Brillenarten

Glas wird ein festes amorphes thermoplastisches Material genannt, das durch Unterkühlung einer Schmelze verschiedener Oxide erhalten wird. Die Glaszusammensetzung enthält glasbildende saure Oxide (SiO 2, A 12 O 3, B 2 O 3 usw.) sowie basische Oxide (K 2 O, CaO, Na 2 O usw.), die ihm besondere Eigenschaften und Farbe ... Siliziumoxid SiO 2 ist die Basis fast aller Gläser und ist in ihrer Zusammensetzung in einer Menge von 50 ... 100 % enthalten. Glas wird je nach Verwendungszweck in Bau (Fenster, Display etc.), Haushalt (Glasbehälter, Geschirr, Spiegel etc.) und Technik (Optik, Licht und Elektrik, Chemielabor, Instrument etc.) unterteilt.

Optische Eigenschaften sind wichtige Eigenschaften von Glas. Normales Glas lässt etwa 90% durch, reflektiert - 8% und absorbiert - 1% des sichtbaren Lichts. Die mechanischen Eigenschaften von Glas zeichnen sich durch hohe Druckfestigkeit und geringe Zugfestigkeit aus.

Die Hitzebeständigkeit von Glas wird durch den Temperaturunterschied bestimmt, dem es widerstehen kann, ohne zu brechen, wenn es in Wasser schnell abgekühlt wird. Bei den meisten Gläsern liegt die Temperaturbeständigkeit im Bereich von 90 bis 170°C, bei Quarzglas, bestehend aus reinem SiO 2, bei 1000°C. Der Hauptnachteil von Glas ist seine hohe Zerbrechlichkeit.

1. LITERARISCHE REZENSION.
1.1. EINLEITUNG
1.2. ALTERUNG VON GUMMI.
1.2.1. Arten des Alterns.
1.2.2. Hitzealterung.
1.2.3. Ozonalterung.
1.3. ANTI-AGING-MITTEL UND ANTI-ZONANTS.
1.4. POLYVINYLCHLORID.
1.4.1. PVC-Plastisole.

2. WAHL DER FORSCHUNGSRICHTUNG.
3. TECHNISCHE BEDINGUNGEN FÜR DAS PRODUKT.
3.1. TECHNISCHE ANFORDERUNGEN.
3.2. SICHERHEITSANFORDERUNGEN.
3.3. TESTMETHODEN.
3.4. HERSTELLERGARANTIE.
4. EXPERIMENTELL.
5. ERHALTENE ERGEBNISSE UND IHRE DISKUSSION.
SCHLUSSFOLGERUNGEN.
LISTE DER VERWENDETEN LITERATUR:

Anmerkung.

In Form von hochmolekularen Pasten eingesetzte Antioxidantien finden in der in- und ausländischen Industrie breite Anwendung zur Herstellung von Reifen und Gummiwaren.
In dieser Arbeit untersuchen wir die Möglichkeit, eine Anti-Aging-Paste basierend auf Kombinationen der beiden Antioxidantien Diafen FP und Diafen FF mit Polyvinylchlorid als Dispergiermedium zu erhalten.
Änderungen des Gehalts an PVC und Antioxidantien können Pasten erhalten werden, die zum Schutz von Kautschuken vor thermischer Oxidation und Ozonalterung geeignet sind.
Die Arbeit erfolgt in Seiten.
Es wurden 20 literarische Quellen verwendet.
Es gibt 6 Tische und.

Einführung.

Am weitesten verbreitet im Heimatland der Industrie waren die beiden Antioxidantien Diafen FP und Acetanyl R.
Das kleine Sortiment von zwei Antioxidantien hat mehrere Gründe. Die Produktion einiger Antioxidantien hat aufgehört zu existieren, zum Beispiel Neozone D, während andere nicht den modernen Anforderungen entsprechen, zum Beispiel Diafen FF, es verblasst auf der Oberfläche von Gummimischungen.
Aufgrund des Mangels an inländischen Antioxidantien und der hohen Kosten für ausländische Analoga wird in dieser Arbeit die Möglichkeit untersucht, die Zusammensetzung der Antioxidantien Diaphen FP und Diaphen PF in Form einer hochkonzentrierten Paste, einem Dispersionsmedium, in dem sich PVC befindet, zu verwenden.

1. Literaturrezension.
1.1. Einführung.

Der Schutz von Kautschuken vor Hitze- und Ozonalterung ist das Hauptziel dieser Arbeit. Die Zusammensetzung von Diafen FP mit Diafen FF und Polyvinyliporid (Dispersed Medium) wird als Inhaltsstoffe verwendet, die Kautschuk vor Alterung schützen. Der Herstellungsprozess der Anti-Aging-Paste ist im experimentellen Teil beschrieben.
Anti-Aging-Paste wird in Kautschuken auf Basis von SKI-3 Isoprenkautschuk verwendet. Kautschuke auf Basis dieses Kautschuks sind beständig gegen die Einwirkung von Wasser, Aceton, Ethylalkohol und nicht beständig gegen die Einwirkung von Benzin, mineralischen und tierischen Ölen usw.
Bei der Lagerung von Kautschuken und dem Betrieb von Kautschukprodukten kommt es unweigerlich zu einem Alterungsprozess, der zu einer Verschlechterung der Eigenschaften führt. Um die Eigenschaften von Kautschuken zu verbessern, wird Diafen FF in einer Zusammensetzung mit Diafen FP und Polyvinylchlorid verwendet, die es auch ermöglichen, das Problem des Kautschukausbleichens etwas zu lösen.

1.2. Alterung von Kautschuken.

Bei der Lagerung von Kautschuken sowie bei Lagerung und Betrieb von Kautschukprodukten kommt es zu einem unvermeidlichen Alterungsprozess, der zu einer Verschlechterung ihrer Eigenschaften führt. Durch Alterung nehmen Zugfestigkeit, Elastizität und Dehnung ab, Hystereseverluste und Härte nehmen zu, Abriebfestigkeit nimmt ab, Plastizität, Zähigkeit und Löslichkeit von Rohkautschuk verändern sich. Zudem wird durch Alterung die Lebensdauer von Gummiprodukten deutlich reduziert. Daher ist die Erhöhung der Alterungsbeständigkeit von Gummi von großer Bedeutung, um die Zuverlässigkeit und Leistung von Gummiprodukten zu erhöhen.
Die Alterung ist das Ergebnis der Einwirkung von Sauerstoff, Hitze, Licht und insbesondere Ozon auf den Gummi.
Außerdem wird die Alterung von Kautschuken und Kautschuken in Gegenwart mehrwertiger Metallverbindungen und bei mehrfachen Verformungen beschleunigt.
Die Alterungsbeständigkeit von Vulkanisaten hängt von einer Reihe von Faktoren ab, von denen die wichtigsten sind:
- die Beschaffenheit von Gummi;
- Eigenschaften von Antioxidantien, Füllstoffen und Weichmachern (Ölen), die in Gummi enthalten sind;
- Art der Vulkanisationssubstanzen und Vulkanisationsbeschleuniger (von ihnen hängt die Struktur und Stabilität der während der Vulkanisation entstehenden Sulfidbindungen ab);
- Vulkanisationsgrad;
- Löslichkeit und Diffusionsgeschwindigkeit von Sauerstoff in Gummi;
- das Verhältnis zwischen Volumen und Oberfläche eines Gummiprodukts (mit zunehmender Oberfläche steigt die Sauerstoffmenge, die in den Gummi eindringt).
Die größte Alterungs- und Oxidationsbeständigkeit ist für polare Kautschuke charakteristisch - Butadien-Nitril, Chloropren usw. Unpolare Kautschuke sind weniger alterungsbeständig. Ihre Alterungsbeständigkeit wird hauptsächlich durch die Besonderheiten der Molekülstruktur, die Position der Doppelbindungen und deren Anzahl in der Hauptkette bestimmt. Um die Alterungsbeständigkeit von Kautschuken und Kautschuken zu erhöhen, werden ihnen Antioxidantien zugesetzt, die Oxidation und Alterung verlangsamen.

1.2.1. Arten des Alterns.

Da die Rolle der die Oxidation aktivierenden Faktoren je nach Art und Zusammensetzung des Polymermaterials variiert, werden folgende Alterungsarten nach dem vorherrschenden Einfluss eines der Faktoren unterschieden:
1) thermische (thermische, thermooxidative) Alterung durch wärmeaktivierte Oxidation;
2) Ermüdung - Alterung als Folge von Ermüdung durch die Einwirkung von mechanischem Stress und oxidativen Prozessen, die durch mechanische Einwirkung aktiviert werden;
3) durch Metalle variabler Wertigkeit aktivierte Oxidation;
4) Lichtalterung - als Ergebnis einer durch ultraviolette Strahlung aktivierten Oxidation;
5) Ozonalterung;
6) Strahlenalterung unter dem Einfluss ionisierender Strahlung.
In diesem Beitrag wird der Einfluss von alterungsbeständiger PVC-Dispersion auf die thermisch-oxidative und Ozonbeständigkeit von Kautschuken auf Basis unpolarer Kautschuke untersucht. Im Folgenden wird daher die thermisch-oxidative und die Ozonalterung näher betrachtet.

1.2.2. Hitzealterung.

Die Wärmealterung ist das Ergebnis der gleichzeitigen Einwirkung von Wärme und Sauerstoff. Oxidative Prozesse sind die Hauptursache für die Wärmealterung in der Luft.
Die meisten Inhaltsstoffe beeinflussen diese Prozesse in gewissem Maße. Ruß und andere Füllstoffe adsorbieren an ihrer Oberfläche Antioxidantien, reduzieren deren Konzentration im Kautschuk und beschleunigen so die Alterung. Stark oxidierte Ruße können die Gummioxidation katalysieren. Niedrigoxidierte (Ofen, thermisch) Ruße verlangsamen in der Regel die Oxidation von Kautschuken.
Bei der Wärmealterung von Kautschuken, die bei erhöhten Temperaturen auftritt, werden nahezu alle grundlegenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften irreversibel verändert. Die Veränderung dieser Eigenschaften hängt vom Verhältnis der Strukturierungs- und Zerstörungsprozesse ab. Bei der Wärmealterung der meisten Kautschuke auf Basis synthetischer Kautschuke kommt es überwiegend zu einer Strukturierung, die mit einer Abnahme der Elastizität und einer Zunahme der Steifigkeit einhergeht. Bei der thermischen Alterung von Kautschuken aus natürlichem und synthetischem Isopropenkautschuk und Butylkautschuk treten verstärkt destruktive Prozesse auf, die zu einem Abbau konventioneller Spannungen bei gegebener Dehnung und einer Zunahme der Restverformungen führen.
Das Verhältnis von Füllstoff zu Oxidation hängt von seiner Natur, von der Art der in den Kautschuk eingebrachten Inhibitoren und von der Natur der Vulkanisationsbindungen ab.
Vulkanisationsbeschleuniger können wie in Kautschuken verbleibende Produkte und deren Umwandlungen (Mercaptane, Carbonate usw.) an oxidativen Prozessen teilnehmen. Sie können eine molekulare Zersetzung von Hydroperoxiden bewirken und helfen so, Kautschuke vor Alterung zu schützen.
Die Art des Härtungsnetzwerks hat einen wesentlichen Einfluss auf die thermische Alterung. Bei moderaten Temperaturen (bis 70 °) verlangsamen freie Schwefel- und Polysulfid-Vernetzungen die Oxidation. Mit steigender Temperatur führt jedoch die Umlagerung von Polysulfidbindungen, an der auch freier Schwefel beteiligt sein kann, zu einer beschleunigten Oxidation von Vulkanisaten, die unter diesen Bedingungen instabil sind. Daher ist es notwendig, eine Vulkanisationsgruppe auszuwählen, die die Bildung von Vernetzungen gewährleistet, die gegen Umlagerung und Oxidation beständig sind.
Um Kautschuke vor Hitzealterung zu schützen, werden Antioxidantien eingesetzt, um die Beständigkeit von Kautschuken und Kautschuken gegenüber Sauerstoff zu erhöhen, d.h. Substanzen mit antioxidativen Eigenschaften - hauptsächlich sekundäre aromatische Amine, Phenole, Bisphinole usw.

1.2.3. Ozonalterung.

Ozon hat bereits in geringen Konzentrationen einen starken Einfluss auf die Alterung von Kautschuken. Dies zeigt sich manchmal schon bei der Lagerung und dem Transport von Gummiprodukten. Befindet sich der Gummi gleichzeitig in einem gestreckten Zustand, so treten an seiner Oberfläche Risse auf, deren Wachstum zum Bruch des Materials führen kann.
Ozon ist anscheinend durch Doppelbindungen an Gummi unter Bildung von Ozoniden gebunden, deren Zersetzung zum Aufbrechen von Makromolekülen führt und von der Bildung von Rissen auf der Oberfläche von gestreckten Gummis begleitet wird. Darüber hinaus entwickeln sich während der Ozonierung gleichzeitig oxidative Prozesse, die zum Risswachstum beitragen. Die Ozonalterung nimmt mit zunehmender Ozonkonzentration, dem Ausmaß der Verformung, Temperaturerhöhung und Lichteinwirkung zu.
Eine Temperaturabnahme führt zu einer starken Verlangsamung dieser Alterung. Unter Testbedingungen bei einem konstanten Wert der Verformungen; bei Temperaturen, die 15-20 Grad Celsius über der Glasübergangstemperatur des Polymers liegen, stoppt die Alterung fast vollständig.
Die Ozonbeständigkeit von Kautschuken hängt hauptsächlich von der chemischen Beschaffenheit des Kautschuks ab.
Kautschuke auf Basis verschiedener Kautschuke lassen sich nach ihrer Ozonbeständigkeit in 4 Gruppen einteilen:
1) besonders widerstandsfähige Gummis (Fluorelastomere, EPDM, KhSPE);
2) widerstandsfähige Gummis (Butylgummi, Perit);
3) mäßig beständige Kautschuke, die unter Einfluss atmosphärischer Ozonkonzentrationen mehrere Monate nicht reißen und länger als 1 Stunde beständig gegen Ozonkonzentrationen von ca , SKN, SKI -3) mit Schutzzusätzen;
4) instabile Gummis.
Der wirksamste Schutz vor Ozonalterung ist die kombinierte Anwendung von Ozonschutzmitteln und wachsartigen Substanzen.
Chemische Ozonschutzmittel umfassen N-substituierte aromatische Amine und Dihydrochinolin-Derivate. Ozonschutzmittel reagieren auf Gummioberflächen mit einer hohen Ozongeschwindigkeit, die viel höher ist als die Wechselwirkungsrate zwischen Ozon und Gummi. Durch diesen Prozess wird die Ozonalterung verlangsamt.
Sekundäre aromatische Diamine sind die wirksamsten Anti-Aging- und Anti-Ozon-Mittel zum Schutz von Kautschuken vor Hitze- und Ozonalterung.

1.3. Antioxidantien und Antiozonantien.

Die wirksamsten Antioxidantien und Ozonschutzmittel sind sekundäre aromatische Amine.
Sie werden weder in trockener Form noch in Lösungen durch molekularen Sauerstoff oxidiert, sondern werden während der Wärmealterung und im dynamischen Betrieb durch Kautschukperoxide oxidiert, was zu einer Kettentrennung führt. Also Diphenylamin; N,N'-Diphenyl-nphenylendiamin wird bei dynamischer Ermüdung oder Wärmealterung von Kautschuken zu fast 90 % verbraucht. In diesem Fall ändert sich nur der Gehalt an NH-Gruppen, während der Stickstoffgehalt im Kautschuk unverändert bleibt, was auf die Zugabe eines Antioxidans zum Kautschuk-Kohlenwasserstoff hinweist.
Antioxidantien dieser Klasse haben eine sehr hohe Schutzwirkung gegen Hitze- und Ozonalterung.
Einer der weit verbreiteten Vertreter dieser Gruppe von Antioxidantien ist N,N'-Diphenyl-n-phenylendialin (Diafen FF).

Es ist ein wirksames Antioxidans, das die Widerstandsfähigkeit von Kautschuken auf Basis von SDK, SKI-3 und Naturkautschuk gegen die Einwirkung mehrfacher Verformungen erhöht. Diafen FF malt Gummi.
Diafen FP ist das beste Antioxidans, um Kautschuke vor Hitze- und Ozonalterung sowie vor Ermüdung zu schützen, hat jedoch eine relativ hohe Flüchtigkeit und lässt sich leicht mit Wasser aus Kautschuken extrahieren.
N-Phenyl-N'-isopropyl-n-phenylendiamin (Diafen FP, 4010 NA, Santoflex IP) hat die folgende Formel:

Mit steigendem Wert der Alkylgruppe des Substituenten nimmt die Löslichkeit sekundärer aromatischer Diamine in Polymeren zu; erhöhte Beständigkeit gegen Wasserauswaschung, reduzierte Flüchtigkeit und Toxizität.
Vergleichende Eigenschaften von Diafen FF und Diafen FP werden angegeben, da in dieser Arbeit Studien durchgeführt werden, die darauf zurückzuführen sind, dass die Verwendung von Diafen FF als Einzelprodukt zu dessen "Ausbleichen" auf der Oberfläche von Gummimischungen und Vulkanisaten führt. Darüber hinaus ist es in Bezug auf die Schutzwirkung Diafen FP etwas unterlegen; hat im Vergleich zu letzteren einen höheren Schmelzpunkt, was sich nachteilig auf seine Verteilung in Kautschuken auswirkt.
PVC wird als Bindemittel (dispergiertes Medium) verwendet, um eine Paste auf Basis von Kombinationen der Antioxidantien Diafen FF und Diafen FP zu erhalten.

1.4. Polyvinylchlorid.

Polyvinylchlorid ist ein Polymerisationsprodukt von Vinylchlorid (CH2 = CHCl).
PVC ist in Pulverform mit einer Partikelgröße von 100-200 µm erhältlich. PVC ist ein amorphes Polymer mit einer Dichte von 1380-1400 kg / m3 und einer Glasübergangstemperatur von 70-80 ° C. Es ist eines der polarsten Polymere mit hohen intermolekularen Wechselwirkungen. Es funktioniert gut mit den meisten handelsüblichen Weichmachern.
Der hohe Chlorgehalt von PVC macht es zu einem selbstverlöschenden Material. PVC ist ein Polymer für allgemeine technische Zwecke. In der Praxis haben wir es mit Plastisolen zu tun.

1.4.1. PVC-Plastisole.

Plastisole sind Dispersionen von PVC in flüssigen Weichmachern. Der Anteil an Weichmachern (Dibutylphthalate, Dialkylphthalate etc.) reicht von 30 bis 80 %.
Bei normalen Temperaturen quellen PVC-Partikel in diesen Weichmachern praktisch nicht auf, was die Plastisole stabil macht. Beim Erhitzen auf 35-40 ° C werden Plastisole durch Beschleunigung des Quellprozesses (Verkleisterung) zu hochgebundenen Massen, die nach dem Abkühlen zu elastischen Materialien werden.

1.4.2. Der Mechanismus der Verkleisterung von Plastisolen.

Der Gelierungsmechanismus ist wie folgt. Mit steigender Temperatur dringt der Weichmacher langsam in die Polymerpartikel ein, die größer werden. Agglomerate zerfallen in Primärpartikel. Je nach Stärke der Agglomerate kann die Zersetzung bei Raumtemperatur beginnen. Wenn die Temperatur auf 80-100 ° C ansteigt, wächst die Viskosität von Plastosol stark an, der freie Weichmacher verschwindet und die gequollenen Polymerkörner kommen in Kontakt. In dieser Phase, die als Vorgelatinierung bezeichnet wird, sieht das Material völlig homogen aus, aber die daraus hergestellten Produkte haben keine ausreichenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Erst wenn die Weichmacher gleichmäßig im Polyvinylchlorid verteilt sind, ist die Verkleisterung abgeschlossen und das Plastisol wird zu einem homogenen Körper. Dabei schmilzt die Oberfläche der gequollenen Polymerprimärpartikel und es bildet sich plastifiziertes Polyvinylchlorid.

2. Wahl einer Forschungsrichtung.

Derzeit sind in der heimischen Industrie die Hauptbestandteile, die Kautschuk vor Alterung schützen, Diafen FP und Acetyl R.
Das zu kleine Sortiment, das von zwei Antioxidantien repräsentiert wird, erklärt sich dadurch, dass erstens ein Teil der Produktion von Antioxidantien nicht mehr existiert (Neozone D) und zweitens andere Antioxidantien nicht den modernen Anforderungen entsprechen (diafen FF).
Die meisten Antioxidantien verblassen auf Gummioberflächen. Um die Verfärbung von Antioxidantien zu reduzieren, können Mischungen von Antioxidantien mit entweder synergistischen oder additiven Eigenschaften verwendet werden. Dies wiederum ermöglicht es, ein knappes Antioxidans einzusparen. Es wird vorgeschlagen, die Verwendung einer Kombination von Antioxidantien durch Einzeldosierung jedes Antioxidans durchzuführen, jedoch ist es am zweckmäßigsten, Antioxidantien in Form einer Mischung oder in Form von pastenbildenden Zusammensetzungen zu verwenden.
Das Dispersionsmedium in Pasten sind niedermolekulare Substanzen, wie Öle auf Erdölbasis, sowie Polymere - Kautschuke, Harze, Thermoplaste.
In dieser Arbeit wird die Möglichkeit untersucht, Polyvinylchlorid als Bindemittel (Dispersionsmedium) zu verwenden, um eine Paste auf Basis von Kombinationen der Antioxidantien Diafen FF und Diafen FP zu erhalten.
Die Forschung ist darauf zurückzuführen, dass die Verwendung von Diafen FF als Einzelprodukt zu dessen „Ausbleichen“ auf der Oberfläche von Gummimischungen und Vulkanisaten führt. Außerdem ist Diafen FF in der Schutzwirkung Diafen FP etwas unterlegen; hat im Vergleich zu letzteren einen höheren Schmelzpunkt, was sich negativ auf die Verteilung von Diaphen FF in Kautschuken auswirkt.

3. Spezifikationen für das Produkt.

Diese technische Bedingung gilt für die Dispersion PD-9, eine Zusammensetzung aus Polyvinylchlorid mit einem Antioxidationsmittel vom Amintyp.
Dispersion PD-9 ist als Inhaltsstoff in Gummimischungen vorgesehen, um die Ozonbeständigkeit von Vulkanisaten zu erhöhen.

3.1. Technische Anforderungen.

3.1.1. Die Dispersion PD-9 ist nach den Anforderungen dieser Technischen Bedingungen für das technische Regelwerk in vorgeschriebener Weise herzustellen.

3.1.2. In Bezug auf physikalische Indikatoren muss die Streuung von PD-9 den in der Tabelle angegebenen Standards entsprechen.
Tisch.
Indikatorname Norm * Testmethode
1. Aussehen. Krümeldispersion von grau bis dunkelgrau Gemäß Punkt 3.3.2.
2. Lineare Größe der Krume, mm, nicht mehr. 40 Gemäß Abschnitt 3.3.3.
3. Dispersionsgewicht in einem Polyethylenbeutel, kg, nicht mehr. 20 Gemäß Abschnitt 3.3.4.
4. Mooney-Viskosität, Einheit. Mooney 9-25 Gemäß Abschnitt 3.3.5.
*) die Normen werden nach Freigabe der Pilotcharge und statistischer Aufbereitung der Ergebnisse festgelegt.

3.2. Sicherheitsanforderungen.

3.2.1. Dispersion PD-9 ist ein brennbarer Stoff. Der Flammpunkt ist nicht niedriger als 150°C. Selbstentzündungstemperatur 500 ° C.
Das Löschmittel für einen Brand ist Wassernebel und chemischer Schaum.
Persönliche Schutzausrüstung - Mohnblumen "M" Gasmaske.

3.2.2. Dispersion PD-9 ist eine Substanz mit geringer Toxizität. Bei Augenkontakt mit Wasser ausspülen. Das auf die Haut gelangte Produkt wird durch Abwaschen mit Wasser und Seife entfernt.

3.2.3. Alle Arbeitsräume, in denen mit Dispersion PD-9 gearbeitet wird, müssen mit Zu- und Abluft ausgestattet sein.
Die Verbreitung von PD-9 erfordert dafür keine hygienischen Vorschriften (MPC und OBUV).

3.3. Testmethoden.

3.3.1. Nehmen Sie mindestens drei Punktproben, dann kombinieren, gründlich mischen und eine durchschnittliche Probe durch Vierteln nehmen.

3.3.2. Bestimmung des Aussehens. Das Aussehen wird visuell bei der Bemusterung bestimmt.

3.3.3. Bestimmung der Krumengröße. Um die Größe der Krümeldispersion PD-9 zu bestimmen, verwenden Sie ein metrisches Lineal.

3.3.4. Bestimmung der Masse der PD-9-Dispersion in einem Polyethylenbeutel. Zur Bestimmung der Masse der PD-9-Dispersion in einem Polyethylenbeutel wird eine Waage vom Typ RN-10Ts 13M verwendet.

3.3.5. Bestimmung der Mooney-Viskosität. Die Bestimmung der Mooney-Viskosität basiert auf der Anwesenheit einer bestimmten Menge einer Polymerkomponente in einer PD-9-Dispersion.

3.4. Herstellergarantie.

3.4.1. Der Hersteller garantiert die Übereinstimmung der PD-9-Dispersion mit den Anforderungen dieser Spezifikationen.
3.4.2. Die garantierte Haltbarkeit der PD-9-Dispersion beträgt 6 Monate ab Herstellungsdatum.

4. Experimenteller Teil.

In dieser Arbeit untersuchen wir die Möglichkeit, Polyvinylchlorid (PVC) als Bindemittel (Dispersionsmedium) zu verwenden, um eine Paste basierend auf Kombinationen der Antioxidantien diafen FF und diafen FP zu erhalten. Der Einfluss dieser Anti-Aging-Dispersion auf die thermisch-oxidative und Ozonbeständigkeit von Kautschuken auf Basis von SKI-3-Kautschuk wird ebenfalls untersucht.

Vorbereitung der Anti-Aging-Paste.

In Abb. 1. Abgebildet ist eine Anlage zur Herstellung von Anti-Aging-Paste.
Die Herstellung erfolgte in einem Glaskolben (6) mit einem Volumen von 500 cm3. Der Kolben mit den Zutaten wurde auf einem Elektroherd erhitzt (1). Der Kolben wird in ein Bad (2) gestellt. Die Temperatur im Kolben wurde mit einem Kontaktthermometer (13) kontrolliert. Das Rühren erfolgt bei einer Temperatur von 70 ± 5 ° C und unter Verwendung eines Schaufelmischers (5).

Abb. 1. Installation zur Herstellung von Anti-Aging-Paste.
1 - Elektroherd mit geschlossener Spirale (220 V);
2 - Bad;
3 - Kontaktthermometer;
4 - Kontaktthermometerrelais;
5 - Flügelmischer;
6 - Glaskolben.

Zutatenladereihenfolge.

Der Kolben wurde mit einer berechneten Menge Diafen FF, Diafen FP, Stearin und einem Teil (10 Gew.-%) Dibutylphthalan (DBP) beladen. Danach wurde 10-15 Minuten gerührt, bis eine homogene Masse erhalten wurde.
Dann wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt.
Dann wurde die Mischung mit Polyvinylchlorid und dem Rest des DBP (9 Gew.-%) beladen. Das resultierende Produkt wurde in einen Porzellanbecher abgelassen. Anschließend wurde das Produkt bei Temperaturen von 100, 110, 120, 130, 140 °C thermostatisiert.
Die Zusammensetzung der resultierenden Zusammensetzung ist in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Zusammensetzung der Anti-Aging-Paste P-9.
Zutaten% Gew. Laden in den Reaktor, g
PVC 50,00 500,00
Diafen FF 15.00 150.00
Diafen FP (4010 NA) 15,00 150,00
DBF 19.00 190.00
Stearin 1,00 10,00
Gesamt 100,00 1000,00

Um die Wirkung von Anti-Aging-Paste auf die Eigenschaften von Vulkanisaten zu untersuchen, wurde eine Gummimischung auf Basis von SKI-3 verwendet.
Die resultierende Anti-Aging-Paste wurde in eine Kautschukmischung auf Basis von SKI-3 eingebracht.
Zusammensetzungen von Gummimischungen mit Anti-Aging-Paste sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Physikalische und mechanische Eigenschaften von Vulkanisaten wurden gemäß GOST und TU bestimmt, die in Tabelle 3 angegeben sind.
Tabelle 2
Gummimischungen.
Zutaten Lesezeichen Zahlen
Ich II
Mischungscodes
1-9 2-9 3-9 4-9 1-25 2-25 3-25 4-25
Gummi SKI-3 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
Schwefel 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Altax 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60
Guanid F 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00
Zinkweiß 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00
Stearin 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Ruß P-324 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00
Diafen FP 1,00 - - - 1,00 - - -
Anti-Aging-Paste (P-9) - 2,3 3,3 4,3 - - - -
Anti-Aging-Paste P-9 (100оС *) - - - - - 2,00 - -
P-9 (120оС *) - - - - - - 2,00 -
P-9 (140оС *) - - - - - - - 2,00
Hinweis: (оС *) - die Temperatur der Vorverkleisterung der Paste ist in Klammern (P-9) angegeben.

Tisch 3
Art.-Nr. Indikatorname GOST
1 Bedingte Bruchfestigkeit,% GOST 270-75
2 Bedingte Spannung bei 300%,% GOST 270-75
3 Bruchdehnung,% GOST 270-75
4 Restdehnung,% GOST 270-75
5 Änderung der obigen Indikatoren nach Alterung, Luft, 100оС * 72 h,% GOST 9.024-75
6 Dynamische Zugfestigkeit, tausend Zyklen, E? = 100 % GOST 10952-64
7 Shore-Härte, Standard GOST 263-75

Bestimmung der rheologischen Eigenschaften von Anti-Aging-Paste.

1. Bestimmung der Mooney-Viskosität.
Die Mooney-Viskosität wurde unter Verwendung eines Mooney-Viskosimeters (GDR) bestimmt.
Die Herstellung von Mustern für die Prüfung und die Prüfung selbst erfolgen nach der in den technischen Spezifikationen beschriebenen Methodik.
2. Bestimmung der Kohäsionsfestigkeit pastöser Massen.
Nach Verkleisterung und Abkühlung auf Raumtemperatur wurden die Pastenproben durch einen 2,5 mm dicken Walzenspalt geführt. Dann wurden aus diesen Blechen in einer Vulkanisationspresse Platten mit einer Größe von 13,6 × 11,6 mm mit einer Dicke von 2 ± 0,3 mm hergestellt.
Nach dem Aushärten der Platten für einen Tag wurden die Spatel mit einem Stanzmesser gemäß GOST 265-72 ausgeschnitten und dann auf einer Zugprüfmaschine RMI-60 mit einer Geschwindigkeit von 500 mm / min. Die Bruchlast betrug bestimmt.
Die spezifische Last wurde als Kohäsionsfestigkeit genommen.

5. Erhaltene Ergebnisse und deren Diskussion.

Bei der Untersuchung der Möglichkeit der Verwendung von PVC sowie der Zusammensetzung polarer Weichmacher als Bindemittel (Dispergiermittel) zur Herstellung von Pasten auf Basis von Kombinationen der Antioxidantien Diaphen FF und Diaphen FP wurde festgestellt, dass die Legierung von Diaphen FF mit Diaphen FP in einem Massenverhältnis von 1:1 zeichnet sich durch eine geringe Kristallisationsgeschwindigkeit und einen Schmelzpunkt von ca. 90°C aus.
Bei der Herstellung von PVC-Plastisol, gefüllt mit einer Mischung aus Antioxidantien, spielt die niedrige Kristallisationsgeschwindigkeit eine positive Rolle. In diesem Fall wird der Energieverbrauch zum Erhalten einer homogenen Zusammensetzung, die nicht mit der Zeit abblättert, erheblich reduziert.
Die Schmelzviskosität von Diafen FF und Diafen FP liegt nahe der Viskosität von PVC-Plastisol. Dies ermöglicht die Vermischung von Schmelze und Plastisol in Reaktoren mit Ankerrührern. In Abb. 1 zeigt ein Schema einer Anlage zur Herstellung von Pasten. Die Pasten werden vor ihrer vorläufigen Verkleisterung zufriedenstellend aus dem Reaktor abgelassen.
Es ist bekannt, dass der Verkleisterungsprozess bei 150°C und höher stattfindet. Unter diesen Bedingungen ist jedoch die Abspaltung von Chlorwasserstoff möglich, der wiederum in der Lage ist, das bewegliche Wasserstoffatom in den Molekülen sekundärer Amine, die in diesem Fall Antioxidantien sind, zu blockieren. Dieser Vorgang läuft nach folgendem Schema ab.
1. Bildung von polymerem Hydroperoxid während der Oxidation von Isoprenkautschuk.
RH + O2 ROOH,
2. Eine der Zerfallsrichtungen von polymerem Hydroperoxid.
ROOH RO ° + O ° H
3. Durch das Entfernen der Oxidationsstufe aufgrund des antioxidativen Moleküls.
AnH + RO° ROH + An°,
Wo An ein antioxidatives Radikal ist, zum Beispiel,
4.
5. Die Eigenschaften von Aminen, einschließlich sekundärer (Diafen FF), bilden mit Mineralsäuren nach folgendem Schema alkylsubstituierte Amine:
h
R- ° N ° -R + HCl + Cl-
h

Dies verringert die Reaktivität des Wasserstoffatoms.

Durch die Durchführung des Verkleisterungsprozesses (vorläufige Verkleisterung) bei relativ niedrigen Temperaturen (100-140 ° C) können die oben genannten Phänomene vermieden werden, d.h. die Wahrscheinlichkeit einer Chlorwasserstoffabspaltung zu verringern.
Der abschließende Gelierungsprozess führt zu Pasten mit einer niedrigeren Mooney-Viskosität als die gefüllte Gummimischung und einer geringen Kohäsionsfestigkeit (siehe Abbildung 2.3).
Pasten mit niedriger Mooney-Viskosität verteilen sich zum einen gut in der Mischung, zum anderen können geringe Anteile der Pastenbestandteile leicht in die Oberflächenschichten von Vulkanisaten migrieren und schützen so den Kautschuk vor Alterung.
Insbesondere beim Thema "Zerkleinern" von pastenbildenden Zusammensetzungen wird der Erklärung der Gründe für die Verschlechterung der Eigenschaften einiger Zusammensetzungen unter Einwirkung von Ozon große Bedeutung beigemessen.
In diesem Fall wird die anfänglich niedrige Viskosität von Pasten und ändert sich während der Lagerung nicht (Tabelle 4), ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der Paste und ermöglicht es, ihre Bestandteile an die Oberfläche des Vulkanisats zu migrieren.

Tabelle 4
Mooney-Viskositätswerte der Paste (P-9)
Anfangsindikatoren Indikatoren nach Lagerung der Paste für 2 Monate
10 8
13 14
14 18
14 15
17 25

Durch Variation des Gehalts an PVC und Antioxidantien ist es möglich, auf Basis von unpolaren und polaren Kautschuken geeignete Pasten zum Schutz von Kautschuken vor Wärmeabsorption und Ozonalterung zu erhalten. Im ersten Fall beträgt der PVC-Gehalt 40-50 Gew.-%. (Paste P-9), in der zweiten - 80-90% Gew.
In dieser Arbeit werden Vulkanisate auf Basis von SKI-3 Isoprenkautschuk untersucht. Physikalische und mechanische Eigenschaften von Vulkanisaten unter Verwendung von Paste (P-9) sind in den Tabellen 5 und 6 aufgeführt.
Die Beständigkeit der untersuchten Vulkanisate gegenüber thermisch-oxidativer Alterung nimmt mit steigendem Anteil an Anti-Aging-Paste in der Mischung zu, wie aus Tabelle 5 ersichtlich ist.
Indikatoren für Änderungen der relativen Stärke ist die Standardzusammensetzung (1-9) (-22%), während für die Zusammensetzung (4-9) - (-18%).
Es ist auch anzumerken, dass mit der Einführung einer Paste, die dazu beiträgt, die Beständigkeit von Vulkanisaten gegenüber thermisch-oxidativer Alterung zu erhöhen, eine größere dynamische Beständigkeit verliehen wird. Darüber hinaus ist es zur Erklärung der Erhöhung der dynamischen Ausdauer offensichtlich unmöglich, uns nur auf den Faktor der Erhöhung der Dosis des Antioxidans in der Gummimatrix zu beschränken. PVC dürfte dabei eine wichtige Rolle spielen. In diesem Fall ist davon auszugehen, dass die Anwesenheit von PVC die Bildung von zusammenhängenden Kettenstrukturen bewirken kann, die sich gleichmäßig im Kautschuk verteilen und das Wachstum von durch Rissbildung entstehenden Mikrorissen verhindern.
Durch die Reduzierung des Gehalts an Anti-Aging-Paste und damit des PVC-Anteils (Tabelle 6) wird der dynamisch-belastbare Effekt praktisch aufgehoben. In diesem Fall zeigt sich die positive Wirkung der Paste nur unter Bedingungen der thermooxidativen und Ozonalterung.
Es ist zu beachten, dass die besten physikalischen und mechanischen Eigenschaften bei Verwendung einer Anti-Aging-Paste beobachtet werden, die unter milderen Bedingungen (Vorgelatinierungstemperatur 100 ° C) erhalten wurde.
Solche Bedingungen zum Erhalten einer Paste bieten ein höheres Maß an Stabilität im Vergleich zu einer Paste, die durch einstündiges Tempern bei 140 °C erhalten wird.
Auch eine Erhöhung der Viskosität von PVC in einer bei einer bestimmten Temperatur erhaltenen Paste trägt nicht zum Erhalt der dynamischen Beständigkeit von Vulkanisaten bei. Und wie aus Tabelle 6 hervorgeht, ist die dynamische Beständigkeit bei auf 140 ° C thermostatisierten Pasten stark reduziert.
Die Verwendung von Diafen FF in einer Zusammensetzung mit Diafen FP und PVC ermöglicht bis zu einem gewissen Grad, das Problem des Verblassens zu lösen.

Tabelle 5


1-9 2-9 3-9 4-9
1 2 3 4 5
Bedingte Bruchfestigkeit, MPa 19,8 19,7 18,7 19,6
Bedingte Spannung bei 300 %, MPa 2,8 2,8 2,3 2,7

1 2 3 4 5
Bruchdehnung % 660 670 680 650
Dauerdehnung,% 12 12 16 16
Härte, Shore A, konventionelle Einheiten 40 43 40 40
Bedingte Bruchfestigkeit, MPa -22 -26 -41 -18
Bedingte Spannung bei 300%, MPa 6 -5 8 28
Bruchdehnung,% -2 -4 -8 -4
Dauerdehnung,% 13 33 -15 25

Dynamische Ausdauer, zB = 100 %, tausend Zyklen. 121 132 137 145

Tabelle 6
Physikalische und mechanische Eigenschaften von Vulkanisaten mit Anti-Aging-Paste (P-9).
Indikatorname Mix-Code
1-25 2-25 3-25 4-25
1 2 3 4 5
Bedingte Bruchfestigkeit, MPa 22 23 23 23
Bedingte Spannung bei 300 %, MPa 3,5 3,5 3,3 3,5

1 2 3 4 5
Bruchdehnung % 650 654 640 670
Dauerdehnung,% 12 16 18 17
Härte, Shore A, konventionelle Einheiten 37 36 37 38
Änderung des Indikators nach Alterung, Luft, 100оС * 72 h
Bedingte Bruchfestigkeit, MPa -10,5 -7 -13 -23
Bedingte Spannung bei 300%, MPa 30 -2 21 14
Bruchdehnung,% -8 -5 -7 -8
Restdehnung,% -25 -6 -22 -4
Ozonbeständigkeit, E = 10%, Stunde 8 8 8 8
Dynamische Ausdauer, zB = 100 %, tausend Zyklen. 140 116 130 110

Liste der Symbole.

PVC - Polyvinylchlorid
Diafen FF - N, N '- Diphenyl - n - Phenylendiamin
Diafen FP - N - Phenyl - N '- Isopropyl - n - Phenylendiamin
DBP - Dibutylphthalat
SKI-3 - Isoprengummi
P-9 - Anti-Aging-Paste

1. Die Erforschung der Zusammensetzung von Diafen FP und Diafen FF Plastisol auf PVC-Basis ermöglicht es, Pasten zu erhalten, die nicht mit der Zeit abblättern, mit stabilen rheologischen Eigenschaften und einer Mooney-Viskosität, die höher ist als die Viskosität der verwendeten Kautschukmischung.
2. Wenn der Gehalt der Kombination von Diafen FP und Diafen FF in der Paste 30 % und PVC-Plastisol 50 % beträgt, kann die optimale Dosierung zum Schutz von Kautschuken vor thermischer Oxidation und Ozonalterung eine Dosierung von 2,00 Gewichtsteilen sein , 100 Gew.-Teile Kautschuk-Kautschukmischungen.
3. Eine Erhöhung der Dosierung von Antioxidantien über 100 Gew.-Teile Kautschuk führt zu einer Erhöhung der dynamischen Belastbarkeit von Kautschuken.
4. Bei Kautschuken auf Basis von Isoprenkautschuk, die im statischen Modus arbeiten, ist es möglich, das FP-Diaphen durch die Anti-Aging-Paste P-9 in einer Menge von 2,00 Gew. h pro 100 Gew. h Gummi zu ersetzen.
5. Bei Kautschuken, die unter dynamischen Bedingungen betrieben werden, ist ein Austausch des FP-Diaphens möglich, wenn der Gehalt an Antioxidantien 8–9 Gew.-% pro 100 Gew.-% Kautschuk beträgt.
6.
Liste der verwendeten Literatur:

- Tarasov Z. N. Alterung und Stabilisierung von Synthesekautschuken. - M.: Chemie, 1980.-- 264 p.
- Garmonov I. V. Synthesekautschuk. - L.: Chemie, 1976.-- 450 S.
- Alterung und Stabilisierung von Polymeren. / Ed. Kozminsky A.S. - M.: Chemie, 1966.-- 212 S.
- Sobolev V. M., Borodina I. V. Industrielle synthetische Kautschuke. - M.: Chemie, 1977.-- 520 S.
- Belozerov N.V. Gummitechnologie: 3. Aufl. Rev. und hinzufügen. - M.: Chemie, 1979.-- 472 p.
- Koshelev F.F., Kornev A.E., Klimov N.S. Allgemeine Gummitechnologie: 3. Aufl. Rev. und hinzufügen. - M.: Chemie, 1968.-- 560 S.
- Technologie der Kunststoffe. / Ed. V. V. Korshak Hrsg. 2., rev. und hinzufügen. - M.: Chemie, 1976.-- 608 p.
- Kirpichnikov P.A., Averko-Antonovich L.A. Chemie und Technologie des synthetischen Kautschuks. - L.: Chemie, 1970.-- 527 p.
- Dogadkin B.A., Dontsov A.A., Shertnov V.A. Chemie der Elastomere. - M.: Chemie, 1981.-- 372 p.
- Zuev Yu.S. Die Zerstörung von Polymeren unter dem Einfluss aggressiver Medien: 2nd ed. Rev. und hinzufügen. - M.: Chemie, 1972.-- 232 p.
- Zuev Yu.S., Degtyareva T.G. Beständigkeit von Elastomeren unter Betriebsbedingungen. - M.: Chemie, 1980.-- 264 p.
- Ognevskaya T.E., Boguslavskaya K.V. Verbesserung der Witterungsbeständigkeit von Kautschuken durch Einführung ozonbeständiger Polymere. - M.: Chemie, 1969.-- 72 S.
- Kudinova G.D., Prokopchuk N.R., Prokopovich V.P., Klimovtsova I.A. // Rohstoffe und Materialien für die Kautschukindustrie: Gegenwart und Zukunft: Abstracts der fünfjährigen russischen wissenschaftlich-praktischen Konferenz der Kautschukarbeiter. - M.: Chemie, 1998.-- 482 p.
- Chrulew M. V. Polyvinylchlorid. - M.: Chemie, 1964.-- 325 S.
- Herstellung und Eigenschaften von PVC / Ed. Zilberman E. N. - M.: Chemie, 1968.-- 440 S.
- Rakhman M.Z., Izkovsky N.N., Antonova M.A. // Gummi und Gummi. - M., 1967, Nr. 6. - mit. 17-19
- Abram S. W. // Reiben. Alter. 1962. V. 91. Nr. 2. S. 255-262
- Enzyklopädie der Polymere / Ed. Kabanova V.A. und andere: In 3 Bänden, T. 2. - M.: Sowjetische Enzyklopädie, 1972.-- 1032 p.
- Nachschlagewerk des Gummiarbeiters. Materialien der Gummiherstellung / Ed. Sachartschenko P.I. und andere - M.: Chemie, 1971. - 430 S.
- Tager A.A. Physikochemie von Polymeren. Hrsg. 3., rev. und hinzufügen. - M.: Chemie, 1978.-- 544 p.

Wie lange ein Autoreifen hält, hängt von der Funktion, dem technischen Zustand des Autos und Ihrem Fahrstil ab. Professionelle Wartung und ständige Kontrollen sorgen für sicheres Fahren.

Reifen haben direkten Kontakt mit der Straße, daher ist es sehr wichtig, die Qualität der Reifen in gutem Zustand zu erhalten, da Sicherheit, Kraftstoffeffizienz und Komfort von ihrer Qualität abhängen. Es ist nicht nur notwendig, die richtigen Reifen auszuwählen, sondern auch deren Zustand zu überwachen, um vorzeitiger Alterung und Verschleiß vorzubeugen.

Die Hauptursachen für Schäden und Verschleiß von Autoreifen

Auf der Straße gibt es immer viele unangenehme Überraschungen, die letztendlich zu Reifenschäden und -verschleiß führen: Steine, Löcher, Glas. Wir können sie weder vorhersehen noch verhindern. Aber die Probleme, die sich aus hoher Geschwindigkeit, Luftdruck und Überlast ergeben, sind vollständig vom Besitzer des Autos abhängig und vollständig lösbar.

1. Fahren mit hoher Geschwindigkeit

Achte genau auf die Geschwindigkeitsbegrenzung! Beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit ist die Gefahr von Reifenschäden und -verschleiß am wahrscheinlichsten, da die Reifen heißer werden und mehr Druck in ihnen verloren geht.

2. Reifendruck

Über- und Unterdruck in Reifen verringert die Lebensdauer der Reifen und führt zu vorzeitigem Verschleiß (Überhitzung des Reifens, verminderte Traktion), daher ist es notwendig, den Reifendruck ausreichend zu kontrollieren.

3. Überlastung

Befolgen Sie die Empfehlungen des Herstellers zum Laden! Um eine Überlastung der Reifen zu vermeiden, prüfen Sie sorgfältig den Lastindex an der Reifenflanke. Dies ist der Maximalwert und sollte nicht überschritten werden. Bei Überlastung überhitzt der Reifen auch, was zu vorzeitiger Alterung und Abnutzung führt.

So schützen Sie Reifen vor vorzeitiger Alterung und Abnutzung

Selbst die hochwertigsten und teuersten Reifen sind kurzlebig. Reifenverschleiß ist nur eine Frage der Zeit, aber es liegt in unserer Macht, die Reifenlebensdauer zu maximieren. Was können Sie tun, um die Lebensdauer Ihrer Reifen zu verlängern und sie vor Abnutzung zu schützen? Hier sind einige einfache Tipps:

Wann sollten Sie Reifen wechseln?

Eine wöchentliche Kontrolle der Reifen (Kontrolle der Profiltiefe, des Luftdrucks in den Reifen, vorhandene Schäden an den Seitenwänden der Reifen, das Auftreten von Spuren von ungleichmäßiger Abnutzung) ermöglicht es Ihnen, den Abnutzungsgrad und die Alterung der Reifen wirklich einzuschätzen. Wenn Ihnen Zweifel an der Sicherheit bei der Verwendung von Reifen in den Sinn gekommen sind, wenden Sie sich an einen erfahrenen Fachmann, um sich über den weiteren Betrieb beraten zu lassen.

Der Reifen muss ersetzt werden, wenn:

Reifenlebensdauer

Die Lebensdauer von Reifen variiert stark, daher ist es fast unmöglich vorherzusagen, wie lange ein bestimmter Reifen hält. Ein Reifen wird mit einer Vielzahl von Gummimischungsbestandteilen und -materialien formuliert, die die Haltbarkeit beeinflussen. Auch Witterungs-, Einsatz- und Lagerbedingungen können die Lebensdauer von Reifen verlängern oder verkürzen. Um die Lebensdauer der Reifen zu erhöhen, schützen Sie sie vor Abnutzung, achten Sie auf ihr Aussehen, halten Sie den Reifendruck aufrecht, das Auftreten der folgenden Effekte: Geräusche, Vibrationen oder Abdriften zum Auto während der Fahrt und von natürlich richtig lagern.

Regeln für die Aufbewahrung von Autoreifen

Auch wenn Reifen liegen und nicht oder nur selten benutzt werden, altern sie. Es wird empfohlen, nicht aufgepumpte oder zerlegte Reifen nicht über längere Zeit in Stapeln zu lagern. Lagern Sie auch keine Fremdkörper, insbesondere keine schweren Gegenstände, auf den Reifen. Vermeiden Sie heiße Gegenstände, Flammen, Funken und Generatoren in der Nähe von Reifen. Es wird empfohlen, beim Umgang mit Reifen Schutzhandschuhe zu tragen.

Reifen werden in einem trockenen, gut belüfteten Raum mit konstanter Temperatur gelagert, der vor Niederschlag und direkter Sonneneinstrahlung geschützt ist. Um die Struktur des Gummis nicht zu verändern, keine Chemikalien oder Lösungsmittel in der Nähe von Reifen lagern. Vermeiden Sie es, scharfkantige Metall-, Holz- oder andere Gegenstände in der Nähe von Reifen zu lagern, die diese beschädigen könnten. Schwarzer Gummi hat Angst vor übermäßiger Hitze und Frost und übermäßige Feuchtigkeit führt zu seiner Alterung. Reifen dürfen nicht unter starkem Wasserstrahl gewaschen werden, Seife oder Spezialwaschmittel reichen aus.

Aus allem Gesagtem liegt die Schlussfolgerung nahe, dass eine sachgemäße Lagerung, Bedienung und eine umfassende Zustandsprüfung dazu beitragen, Reifen vor Verschleiß zu bewahren.

Es gab schon immer Kontroversen und Meinungsverschiedenheiten über das Alter oder die "Alterung" von Reifen. In einigen Ländern gab es sogar Anforderungen an die Hersteller, die Frist für die Verwendung auf Gummi zu drucken, genau wie auf Lebensmitteln. In einigen Staaten von Amerika wird beim Kauf eine Broschüre mitgegeben, in der mögliche Probleme beschrieben werden, wenn die Reifen längere Zeit nicht gewechselt werden.

Der chemische Prozess, der die Alterung von Gummi verursacht, wird als Oxidation bezeichnet. Bei ständigem Kontakt mit Sauerstoff beginnt der Gummi zu trocknen und wird steifer, was sich in Rissen an der Oberfläche äußert. Interessanterweise beginnt der Reifen an den inneren Schichten der Karkasse zu altern und nicht an der Außenseite. Aufgrund der Aushärtung der Elemente der Zusammensetzung beginnt der Delaminationsprozess, wenn sich die Gummifragmente von den Cordschichten ablösen.

Die Alterungsrate wird von vier Hauptfaktoren bestimmt.

Die Qualität der Isolierschicht. Eine dünne Schicht von der Innenseite des Reifens besteht aus Butylkautschuk und soll verhindern, dass die in die Räder gepumpte Luft entweicht. Dennoch sickert ein gewisser Prozentsatz des Sauerstoffs durch diese Schicht und verursacht eine chemische Reaktion mit den inneren Schichten.

Luftdruck. Die Wirkung der Oxidation nimmt proportional zum Luftdruck zu, je stärker desto schneller. Das heißt, aufgeblasener Gummi altert viel schneller als entleerter.

Temperatur. Hohe Temperaturen erhöhen die Reaktionsfähigkeit des Sauerstoffs, wodurch er leichter durch die Gummidichtungsschicht sickern und leichter mit den inneren Laufflächenschichten interagieren kann.

Häufigkeit der Nutzung. Während der Fahrt zirkuliert das Schmiermittel im Inneren des Reifens unter dem Druck der Fliehkraft durch ein System von Mikroporen, dh es beginnt sich zu bewegen. So "ölen" Sie den Gummi. Wenn die Räder im Leerlauf sind, passiert dies nicht und sie beginnen schneller zu trocknen.

Der deutsche ADAC empfiehlt einen Reifenwechsel alle 6 Jahre, unabhängig vom Aussehen. 1990 gab eine Gruppe der Hersteller BMW, Volkswagen, Mercedes-Benz, General Motors eine gemeinsame Erklärung ab, dass Reifen, die älter als 6 Jahre sind, nicht für die Verwendung empfohlen werden. 2005 gab Daimler/Chrysler bekannt, dass Reifen nach 5 Jahren genau geprüft und nach 10 Jahren ersetzt werden sollten. Später wurde die Empfehlung von Michelin und Continental unterstützt.

Die Amerikaner untersuchten Autoversicherungsansprüche wegen Radproblemen und kamen zu einem interessanten Muster. 77 % aller Versicherungsfälle wurden in den fünf südlichsten Bundesstaaten geltend gemacht, und in 87 % aller dieser Fälle waren Reifen älter als 6 Jahre. Dies bestätigt indirekt die negativen Auswirkungen hoher Temperaturen im Laufe der Zeit.

Es wurde auch der Trend beobachtet, dass Reifen mit einem hohen Geschwindigkeitsindex langsamer ihren Zustand verlieren. Erwähnenswert ist auch, dass alte Reifen anfälliger für ungleichmäßige Abnutzung sind, insbesondere Sommerreifen für Pkw.

Wenn die Reifen Ihres Autos älter als 6 Jahre sind, bedeutet dies nicht, dass sie gewechselt werden sollten. Untersuchen Sie sie einfach sorgfältig auf Risse in den Seitenwänden, falls vorhanden. Dies ist ein Signal, dass es an der Zeit ist, nach neuen oder gebrauchten Reifen zu suchen. Laut der Shinkomplekt-Website wächst der Verkauf von gebrauchten Rädern in letzter Zeit weltweit aufgrund der schlechten Wirtschaftslage.

Ersatzräder für Jeeps, die im aufgeblasenen Zustand und bei direkter Sonneneinstrahlung im Sommer an der Heckklappe hängen, altern und trocknen besonders schnell. Wenn Reifen flach und sonnengeschützt in Innenräumen gelagert werden, behalten sie ihren Zustand länger.

Ozonalterung, Ozonspaltung (Ozonspaltung, Ozonriβbildung, vieillissement al, Ozon) ist gedehnte Gummis unter dem Einfluss von Ozon. Ozonalterung ist eine Art sogenannter Spannungsrisskorrosion, die beobachtet wird, wenn chemisch oder physikalisch aktive Medien auf beanspruchte Materialien einwirken (z. B. Ammoniak auf Messing, Reinigungsmittel auf, Säuren oder Laugen auf Kautschuke aus Polysulfid-Kautschuken, HF auf Kautschuken aus Organosiliciumkautschuken). Zugspannungen entstehen in Kautschuken unter statischer oder dynamischer ein- oder zweidimensionaler Zug- oder Schubverformung.

Für eine Ozonalterung reichen schon Spuren von Ozon, das immer in der Atmosphäre vorhanden ist. (2-6) 10 -6%; (im Folgenden wird die Volumenkonzentration von Ozon angegeben) und kann sich zudem unter bestimmten Bedingungen in geschlossenen Räumen bilden. Der Hauptgrund für das Vorhandensein von Ozon in der Atmosphäre ist die Wirkung des kurzwelligen Anteils der Sonnenstrahlung auf den Luftsauerstoff.

Ozon entsteht auch durch die photochemische Oxidation organischer Verunreinigungen der Luft unter Beteiligung von Stickstoffdioxid. Dieser Prozess ist in Großstädten besonders intensiv, wo die Luftverschmutzung durch Motorabgase eine hohe Ozonkonzentration verursacht. [bis zu (50-100) · 10 -6%].

In engen Räumen kann Ozon entstehen durch Uv-Sveta, γ - Strahlen, Röntgenstrahlen, bei elektrischen Entladungen sowie bei der Oxidation organischer Verbindungen.

Der Mechanismus der Ozonalterung

Der Mechanismus der Ozonalterung besteht in einer starken Beschleunigung der Zerstörung von belasteten Gummis durch die Zugabe von Ozon entlang der Mehrfachbindungen von Gummimakromolekülen: Die Spannung, die in Gummi bei kleinen Verformungen auftritt, zur Zerstörung des Makromoleküls beiträgt und die Rekombination verhindert von Makroradikalen, beschleunigt das Auftreten und das Wachstum von Mikrorissen, die zunächst entlang der Streckachse gerichtet sind. Das Aufbrechen schwacher Brücken zwischen diesen Mikrorissen führt zum Auftreten von für das Auge sichtbaren Querrissen. Bei großen Verformungen (Hunderte Prozent) bleiben die Risse beim Wachsen in Längsrichtung, da aufgrund von Orientierungseffekt Brücken zwischen Rissen erhalten eine größere Festigkeit.

Kinetik der Ozonalterung polymerer Materialien

Statische Spannung σ (oder Verformung ε ) im Prozess der Ozonalterung, Es gibt 2 Hauptstadien der Ozonalterung:

1. Einarbeitungszeit τ und, dessen Ende praktisch mit dem Zeitpunkt des Auftretens von Rissen zusammenfällt;
2. Zeitraum der Entwicklung von sichtbaren Rissen w, die hauptsächlich im Stadium ihrer stationären Wachstumsrate auftritt st(Bild 1).

Mit zunehmender Belastung nimmt seine destruktive Wirkung zu, die gleichzeitige Orientierung der Makromoleküle führt jedoch zur Verfestigung des Polymers, was seine weitere Zerstörung erschwert. Soweit im ersten Stadium der Ozonalterung auf der Gummioberfläche auftreten, nimmt die destruktive Rolle von Spannungen aufgrund eines Anstiegs des Anteils an frischer, neu gebildeter Oberfläche zu, dann τ und nimmt in der Regel monoton ab mit zunehmendem ε (Bild 1). Bei der Rissbildung in der Tiefe der Probe spielt der Zustand ihrer Oberfläche keine Rolle; in diesem Stadium der Ozonalterung, Orientierungshärten, in Verbindung damit Risswachstumsrate durchläuft ein Maximum im Bereich des sogenannten kritische Verformung ε cr (Bild 2).

Zeit zu brechen p =und +w hängt von der σ (oder ε ) ebenso gut wie τ und(Bild 1) oder durchläuft ein Minimum in der Region cr(bei großen Verformungen - durch das Maximum aufgrund der Erschöpfung Orientierungshärtungseffekt (Bild 2). Die erste für ozonbeständige Kautschuke charakteristische Abhängigkeit wird beobachtet, wenn p bestimmt durch die Dauer τ und (τ und / τ p ≈1), die zweite - wenn p bestimmt durch die Länge der Periode w (und /p<<1).

Bedeutung cr wird durch zwei Faktoren bestimmt: der Grad der Abnahme von τ p mit Wachstum σ und der Grad der Zunahme von τ p mit der Entwicklung des Orientierungseffekts.

Faktoren, die die Ozonalterung beeinflussen

Intermolekulare Wechselwirkung

Eine Zunahme, die die Orientierung von Makromolekülen während der Verformung erschwert und zu einer erhöhten Haltbarkeit von Kautschuken beiträgt, kann zu Scherkräften führen cr zu seinen höheren Werten. Diese Abhängigkeit wird insbesondere bei einer Reihe von ungefüllten Vulkanisaten folgender Polymere beobachtet:

natürliches Gummi< гуттаперча < хлоропреновый каучук.

Bedeutung cr nimmt auch mit der Einführung aktiver Füllstoffe in Kautschuke mit relativ schwach ausgeprägter intermolekularer Wechselwirkung zu. Also mit einer Zunahme des Gaskanalrußanteils im Naturkautschuk von 0 bis 90 Massenteile cr steigt von 15 Vor 50% ... Bei einer deutlichen Abnahme der intermolekularen Wechselwirkungen (z. B. bei der Einführung von Dibutylphthalat in Chloroprenkautschuk) ist der Wert cr nimmt stark ab. Die Änderung der intermolekularen Wechselwirkung erklärt auch die Auswirkung auf den Wert cr Temperatur und andere Faktoren.

Art und Häufigkeit von Verformungen

Im Vergleich zu Ozonrate bei statischen Verformungen, bei mehrfache Verformungen mit konstanter Frequenz kann beobachtet werden als Beschleunigung Ozonalterung (bei Kautschuken aus Butadien-Nitril-Kautschuken) und deren Verzögerung(in Naturkautschuk).

Bei einigen Belägen mit einer Zunahme Dehnungsfrequenz manifestiert sich Entspannung Härten führt zu Verringerung der Ozonalterung. Im Bereich niedriger Frequenzen (bis zu 100 Schwingungen pro Minute) wird die höchste Ozonalterungsrate der meisten Kautschuke bei . beobachtet Frequenz von 10 Schwingungen pro Minute. Kautschuke mit wachsartigen Substanzen, deren Schicht auf der Kautschukoberfläche bei wiederholten Verformungen leicht kollabiert, deutlich sind unter diesen Bedingungen anfälliger für Ozonalterung als unter statischen Verformungen.

Ozonkonzentration

Abnahme der Ozonkonzentration MIT verlangsamt die Ozonalterung stark und bis zu seinen atmosphärischen Konzentrationen ist die Abhängigkeit = kС -n, wo k und n- konstant, und τ könnte sein wie τ und, so und p... Bei großen τ (Jahre) die Anwendung dieser Abhängigkeit wird durch eine Änderung der Gummiexpositionsbedingungen (Spannungsrelaxation, Migration an die Gummioberfläche) erschwert Ozonschutzmittel und andere), die die Werte beeinflussen k und n.

Ozonkonzentration hat keinen Einfluss auf Position cr und der Wert der Aktivierungsenergie der Ozonalterung. Letzteres ist sehr klein (zehn kJ / mol oder mehrere kcal / mol) und daher Änderung der Ozonalterungsrate mit der Temperatur hauptsächlich aufgrund einer Änderung der Mobilität von Makromolekülen. Dies wird dadurch bestätigt, dass die Risswachstumsrate der Gleichung Williams - Landela - Fähre(vgl. Viskoser Zustand), der Relaxationsprozesse beschreibt.

Einfluss von Temperatur, Feuchtigkeit und Sonneneinstrahlung auf die Ozonalterung

Ein Temperaturabfall führt zu einer starken Verlangsamung der Ozonalterung; unter Testbedingungen bei konstantem Wert ε Die Ozonalterung stoppt praktisch bei Temperaturen, die 15-20 ° C höher sind als die Glasübergangstemperatur des Polymers.

Sonnenstrahlung beschleunigt die Ozonalterung stark durch Photooxidation von Gummi begleitet von der Zerstörung von Makromolekülen, einer Erhöhung der Mobilität von Makroradikalen und auch als Folge einer allgemeinen Temperaturerhöhung des Kautschuks. Feuchtigkeit durch relativ hydrophile Kautschuke (beispielsweise aus Natur- oder Chloroprenkautschuk) sorbiert werden und eine gleichmäßigere Spannungsverteilung auf ihrer Oberfläche fördern, verlangsamt die Ozonalterung dieser Kautschuke etwas.

Ozonbeständigkeit von Kautschuken (Klassifizierung von Kautschuken nach Ozonbeständigkeit)

Die Beständigkeit von Kautschuken gegen Ozonalterung hängt maßgeblich von der Art des Kautschuks ab.

Ozonalterungsbeständigkeit(bei statischer Verformung bis zu 50%) Gummi auf Basis verschiedener Gummis bedingt teilbar in vier Gruppen:

• Extra widerstandsfähige Gummis bauen sich bei atmosphärischen Ozonkonzentrationen nicht lange (Jahre) ab und sind bei Konzentrationen länger als 1 Stunde stabil O 3 Auftrag 0,1 - 1%. Diese Eigenschaften besitzen Kautschuke auf Basis gesättigter Kautschuke- fluorhaltiges Ethylen-Propylen-, Polyisobutylen-, chlorsulfoniertes Polyethylen und in geringerem Maße Silikonkautschuk; letztere werden durch säurehaltige Substanzen zerstört, die sich in Gegenwart von Ozon leicht bilden.
• Beständige Gummis zersetzen sich unter atmosphärischen Bedingungen über mehrere Jahre nicht und sind bei Konzentrationen länger als 1 Stunde stabil O 3Über 0,01% ... Diese Gruppe umfasst Kautschuke auf der Basis von Kautschuken, die aufgrund von ein kleiner Inhalt von mehreren Links in ihnen(z. B. Kautschuke aus Butylkautschuk) oder aufgrund des Vorhandenseins wenig ozonaktiver Bindungen (z. B. Kautschuke aus Urethan- und Polysulfid-Kautschuken) sowie Kautschuke aus Chloropren-Kautschuken stabilisiert Ozonschutzmittel.
• Mäßig widerstandsfähige Gummis stabil unter atmosphärischen Bedingungen von mehreren Monaten bis 1-2 Jahren und bei Konzentrationen O 3Über 0,001% - mehr als 1 Stunde. Zu dieser Gruppe gehören Kautschuke von unstabilisierter Chloroprenkautschuk und von anderen ungesättigte Kautschuke(natürliches, synthetisches Isopren, Styrol-Butadien, Nitril-Butadien) enthaltend Ozonschutzmittel... Groß Haltbarkeit von Chloroprenkautschuk Ozon wird durch die Besonderheiten seiner physikalischen Struktur (leichte Kristallisierbarkeit, starke intermolekulare polare Wechselwirkungen) erklärt, wodurch stumpfe, abgerundete, langsam wachsende Risse entstehen.
• Instabile Beläge stabil unter atmosphärischen Bedingungen von mehreren Tagen bis 1 Monat und bei Konzentrationen O 3 - 0,0001% - mehr als 1 Stunde. Instabile Kautschuke umfassen Kautschuke aus unstabilisierten Kautschuken der vorherigen Gruppe, mit Ausnahme von Chloropren-Kautschuk-Kautschuken. Eine Erhöhung der Beständigkeit von Kautschuken dieser Gruppe gegen Ozonalterung wird durch Einbringen in sie erreicht Ozonschutzmittel und Wachse, auf Gummi aufgetragen ozonbeständige Beschichtungen aus Chloroprenkautschuk, chlorsulfoniertem Polyethylen usw., chemische Behandlung(zum Beispiel durch Hydrierung) der Gummioberfläche, um den Gehalt an ungesättigten Bindungen in Makromolekülen zu reduzieren, sowie durch Änderung des Produktdesigns, um Zugspannungen unter ihren Betriebsbedingungen zu reduzieren.

Für Methoden zum Schutz von Kautschuken vor Ozonalterung siehe auch Ozonschutzmittel.

Neben der Art des Kautschuks beeinflusst die Zusammensetzung der Kautschukmischungen die Ozonalterungsbeständigkeit von Kautschuken. Unter Testbedingungen mit gleicher Verformung ε Bedeutung τ und und p für Kautschuke mit Füllstoffe und Weichmacher, kleiner sein als bei ungefüllten.

Die Verschlechterung der Ozonbeständigkeit hat folgende Gründe:

• der mit der Einführung von Füllstoffen verbundene Stressanstieg,
• eine Abnahme der Festigkeitseigenschaften von Kautschuken aufgrund der Einführung von Weichmachern.

Beständigkeit von Kautschuken gegen Ozonalterung bewertet durch die Änderung der folgenden Eigenschaften von gestreckten Proben:

1)Rissbildungsgrad (dazu wird eine bedingte 4-, 6- oder 10-Punkte-Skala aus Fotografien von Proben zusammengestellt);

2)Zeit vor dem Knackenτ und;

3)Zeit zu brechen p.

Es ist zweckmäßig, die Kinetik der Rissausbreitung durch den Kraftabfall zu verfolgen. R in einer gestreckten ozonisierten Probe. Dabei p entspricht dem Moment, wenn P = 0.

Das Testen in einer Ozonumgebung ist eine effektive Methode, um die Haltbarkeit von Gummi bei kleinen Verformungen (zehn Prozent) zu untersuchen, die für die Betriebsbedingungen der meisten Gummiprodukte typisch sind. Die Ergebnisse von Tests bei hohen Ozonkonzentrationen ermöglichen auch die Vorhersage von Kautschuken, die gegenüber Ozoneinwirkung instabil sind, da in diesem Fall die Haltbarkeit von der Beständigkeit der Kautschuke gegen Ozonalterung bestimmt wird.

Referenzliste: Zuev Yu.S., Die Zerstörung von Polymeren unter Einwirkung aggressiver Medien, 2. Aufl., M., 1972. Yu. S. Zuev,