1. 고무 노화란 무엇이며, 표면에 어떤 현상이 나타납니까?
고무 및 고무 제품의 가공, 저장 및 사용 과정에서 내외부 요인의 복합적인 작용으로 인해 고무의 물리적, 화학적 성질 및 기계적 성질이 점차 저하되어 결국 사용 가치를 잃게 됩니다. 이러한 변화를 고무 노화라고 합니다. 표면적으로는 균열, 점착성, 경화, 연화, 분필화, 변색 및 곰팡이 발생 등의 현상이 나타납니다.
2. 고무의 노화에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
고무 노화를 유발하는 요인은 다음과 같습니다.
(a) 고무 내의 산소와 산소 원자는 고무 분자와 자유 라디칼 연쇄 반응을 일으켜 분자 사슬이 끊어지거나 과도하게 가교되어 고무의 물성이 변화합니다. 산화는 고무 노화의 중요한 원인 중 하나입니다.
(b) 오존의 화학적 활성은 산소보다 훨씬 높고 파괴력도 더 강합니다. 오존은 분자 사슬을 끊지만, 고무에 미치는 영향은 고무의 변형 여부에 따라 다릅니다. 변형된 고무(주로 불포화 고무)에 사용할 경우, 응력 작용 방향에 수직인 균열, 즉 소위 "오존 균열"이 발생합니다. 변형되지 않은 고무에 사용할 경우, 균열 없이 표면에 산화막만 형성됩니다.
(c) 열: 온도를 높이면 고무에 열 균열이나 열 가교가 발생할 수 있습니다. 하지만 열의 기본적인 효과는 활성화입니다. 산소 확산 속도를 향상시키고 산화 반응을 활성화시켜 고무의 산화 반응 속도를 가속화하는데, 이것이 일반적인 노화 현상인 열산소 노화입니다.
(d) 빛: 빛의 파장이 짧을수록 에너지가 커집니다. 고무에 손상을 일으키는 것은 에너지가 높은 자외선입니다. 자외선은 고무 분자 사슬의 파열 및 가교를 직접적으로 유발할 뿐만 아니라, 빛 에너지를 흡수하여 자유 라디칼을 생성하고, 이는 산화 연쇄 반응을 시작하고 가속화합니다. 자외선은 열처럼 작용합니다. 빛의 작용(열 작용과 다른 점)의 또 다른 특징은 주로 고무 표면에서 발생한다는 것입니다. 접착제 함량이 높은 시료의 경우, 양면에 망상 균열, 즉 소위 "광학 외층 균열"이 발생합니다.
(e) 기계적 스트레스: 반복적인 기계적 스트레스 작용 하에서 고무 분자 사슬이 끊어져 자유 라디칼이 생성되고, 이는 산화 연쇄 반응을 유발하여 기계화학적 과정을 형성합니다. 분자 사슬의 기계적 절단과 산화 과정의 기계적 활성화 중 어느 것이 우세한지는 환경 조건에 따라 달라집니다. 또한, 스트레스 작용 하에서 오존 분해가 쉽게 발생할 수 있습니다.
(f) 습기: 습기는 고무에 두 가지 영향을 미칩니다. 습한 공기 중 비에 노출되거나 물에 잠기면 고무가 쉽게 손상됩니다. 이는 고무 내의 수용성 물질과 투명한 수분자가 물에 의해 추출되어 용해되기 때문입니다. 가수분해 또는 흡수 작용이 일어나 손상이 발생합니다. 특히 물에 잠기는 것과 대기 노출이 번갈아 가며 발생하는 경우 고무의 손상이 가속화됩니다. 그러나 어떤 경우에는 습기가 고무를 손상시키지 않고 오히려 노화를 지연시키는 효과를 나타내기도 합니다.
(g) 기타: 화학 매체, 가변 원자가 금속 이온, 고에너지 방사선, 전기 및 생물학 등이 고무에 영향을 미칩니다.
3. 고무 노화 시험 방법에는 어떤 종류가 있습니까?
두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
(a) 자연 노화 시험 방법. 이는 대기 노화 시험, 대기 가속 노화 시험, 자연 저장 노화 시험, 자연 매체(매설 토양 등 포함) 및 생물학적 노화 시험으로 세분화됩니다.
(b) 인공 가속 노화 시험 방법. 열 노화, 오존 노화, 광 노화, 인공 기후 노화, 광-오존 노화, 생물학적 노화, 고에너지 방사선 및 전기 노화, 화학 매체 노화에 대한 시험.
4. 다양한 고무 화합물에 대한 열풍 노화 시험에는 어떤 온도 등급을 선택해야 합니까?
천연 고무의 경우 시험 온도는 일반적으로 50~100℃이고, 합성 고무의 경우 일반적으로 50~150℃이며, 일부 특수 고무의 경우 시험 온도가 더 높습니다. 예를 들어 니트릴 고무는 70~150℃에서 사용되고, 불소규소 고무는 일반적으로 200~300℃에서 사용됩니다. 요컨대, 시험에 따라 결정되어야 합니다.
게시 시간: 2022년 2월 14일
