Ozon merupakan faktor penting dalam penuaan produk karet di atmosfer. Ozon lebih aktif daripada oksigen, jadi serangannya pada karet, terutama karet tidak jenuh, jauh lebih parah daripada oksigen.
Ozon (o3) di atmosfer terurai oleh penyerapan sinar ultraviolet gelombang pendek di bawah sinar matahari oleh molekul oksigen.
Atom oksigen digabungkan dengan molekul oksigen. Ada lapisan ozon dengan konsentrasi sekitar 5 × 10-dalam kawanan 20 ~ 30 km dari permukaan bumi. Dengan aliran udara vertikal, ozon dibawa ke permukaan bumi, dan konsentrasi ozon secara bertahap menurun dari tinggi ke tinggi. Selain itu, ozon dihasilkan di tempat-tempat di mana sinar ultraviolet terkonsentrasi, di tempat pembuangan, dan di motor listrik, terutama di mana bunga api listrik dihasilkan. Biasanya konsentrasi ozon di atmosfer adalah 0 ~ 5X10-8. Konsentrasi ozon bervariasi dari satu wilayah ke wilayah lain; konsentrasi ozon bervariasi dari musim ke musim. Meskipun konsentrasi ozon di dekat tanah sangat rendah, kerusakan pada karet tidak dapat diabaikan.
Karet tidak jenuh rentan terhadap ozonisasi dan penampilannya setelah ozonisasi. Tidak seperti penuaan thermo-oksidatif, ozonisasi produk karet hanya dilakukan pada lapisan permukaan yang dihubungi oleh ozon. Seluruh proses ozonisasi dilakukan oleh permukaan. Yang kedua adalah karet bereaksi dengan ozon untuk membentuk film keras perak-putih (sekitar lOnm tebal). Dalam kondisi statis, film dapat mencegah kontak yang mendalam antara ozon dan karet, tetapi di bawah kondisi regangan yang dinamis atau di bawah tegangan statis, ketika karet Ketika pemanjangan atau tegangan tarik melebihi pemanjangan kritis atau tekanan kritis, film akan retak, memungkinkan ozon kontak permukaan karet baru, terus ozonize dan menyebabkan retak tumbuh, dan setelah retak muncul Karena basis memiliki konsentrasi tegangan, lebih mudah untuk memperdalam retak dan membentuk retakan. Arah retak tegak lurus terhadap arah stres. Umumnya, hanya sedikit retakan yang muncul di bawah tekanan kecil (seperti 5%), dan arah retakan jelas terlihat. Ketika karet dikenai berbagai arah, sulit membedakan arah retakan.
Pertama, mekanisme reaksi ozonasi karet
Mekanisme reaksi ozon dan karet tidak jenuh dapat dijelaskan dengan mengacu pada rumus berikut.
Ketika ozon kontak produk karet, ozon pertama bereaksi dengan ikatan ganda aktif untuk membentuk ozonida molekul 1. Ozonida molekul tidak stabil dan cepat terurai membentuk karbonil 2 dan zwitter 3. Dalam banyak kasus, senyawa zwitterion dan karbonil akan bergabung kembali ke dalam odide oksida ©, dan zwitter juga dapat dipolimerisasikan untuk membentuk © diperoksida atau peroksida tinggi ©. Selain itu, ketika pelarut aktif seperti metanol hadir, zwitterion juga akan bereaksi dengannya untuk membentuk metoxyhydrogen peroxide 7.
Energi aktivasi ozon dan karet tidak jenuh sangat rendah, dan reaksinya sangat mudah dilakukan. Reaksi selesai sampai ikatan rangkap dari karet dikonsumsi. Pada saat ini, film elastis kehilangan perak-putih terbentuk di permukaan karet, selama tidak ada kekuatan eksternal untuk membuat film kura-kura retak, karet tidak akan lagi terus ozonate. Jika karet ozonized direntangkan atau dirusak secara dinamis, film ozon yang dihasilkan akan retak, memperlihatkan permukaan karet baru dan bereaksi dengan ozon, yang menyebabkan retakan untuk terus tumbuh.
Karet jenuh tidak mengandung ikatan ganda, meskipun dapat bereaksi dengan ozon, tetapi reaksi berlangsung sangat lambat dan tidak mudah retak.
Banyak orang telah mempelajari produksi dan pertumbuhan ozonasi karet tidak jenuh. Berdasarkan data eksperimen mereka, para peneliti ini mengusulkan mekanisme pertumbuhan dan pertumbuhan retak. Misalnya, diyakini bahwa terjadinya retakan adalah karena kecenderungan rantai molekul yang rusak yang dihasilkan oleh dekomposisi ozonide di bawah tekanan untuk terpisah satu sama lain, yang lebih besar dari kecenderungan rekombinasi. Pertumbuhan retakan berhubungan dengan konsentrasi ozon dan mobilitas rantai molekuler karet. Ketika konsentrasi ozon konstan, semakin besar mobilitas rantai molekul, semakin cepat pertumbuhan retakan. Hal ini juga percaya bahwa generasi dan pertumbuhan keretakan ozon dan sifat fisik lapisan tipis ozonida yang dibentuk oleh ozonisasi karet dan lapisan permukaan karet asli.
Sifat fisiknya berbeda. Sebagai contoh, Murray percaya bahwa proses ozonisasi karet adalah suatu proses di mana proses fisik dan proses kimia terjadi bersama. Ketika karet bersentuhan dengan ozon, ikatan rangkap di permukaan bereaksi cepat dengan ozon, dan sebagian besar membentuk ozonous oksida, yang dengan cepat mengubah rantai karet lunak awalnya menjadi rantai kaku yang mengandung banyak cincin oksida yang berbau. Ketika stres diterapkan pada karet, stres membentang rantai karet, menyebabkan lebih banyak ikatan rangkap untuk menghubungi ozon, membuat rantai karet mengandung lebih banyak cincin oksida yang berbau dan menjadi lebih rapuh. Permukaan yang dirajut cenderung retak di bawah tekanan atau tekanan dinamis.
Haining Qianlang Pabrik Produk Karet
TAMBAHKAN: NO.10-2, Jalan Lianbao, Taman Industri Qianjiang, Kota Dingqiao, Haining, Zhejiang 314413, Cina
TEL: + 86-573-87767299
FAX: + 86-573-87763488
E-mail: sales@qlrubber.com