ما هي الأسباب التي تؤثر على شيخوخة المطاط؟

1. الأكسجين: يتفاعل الأكسجين مع جزيئات المطاط في تفاعلات متسلسلة جذرية حرة، مما يتسبب في كسر السلسلة أو الارتباط المتبادل المفرط، مما يؤدي إلى تغيرات في خصائص المطاط. الأكسدة هي أحد الأسباب المهمة لشيخوخة المطاط.

   
   

2. الأوزون: الأوزون أكثر نشاطًا كيميائيًا وتدميرًا من الأكسجين. كما أنه يكسر السلسلة الجزيئية، لكن دور الأوزون في المطاط يعتمد على ما إذا كان المطاط سيتشوه أم لا. عند استخدامه لتشويه المطاط (المطاط غير المشبع بشكل أساسي)، سوف تحدث تشققات في اتجاه الضغط، والمعروفة باسم"تكسير الأوزون"; عند استخدامه لتشويه المطاط، يشكل السطح فقط طبقة أكسيد غير قابلة للتكسير.

3. الحرارة: زيادة درجة الحرارة يمكن أن تسبب تحللًا حراريًا أو تشابكًا للمطاط. لكن الوظيفة الأساسية للحرارة هي التنشيط. الشيخوخة التأكسدية الحرارية هي ظاهرة شيخوخة شائعة، تهدف إلى زيادة معدل انتشار الأكسجين للمطاط، وتنشيط تفاعل أكسدة المطاط، وبالتالي تسريع معدل تفاعل أكسدة المطاط.

4. الإجهاد الميكانيكي: تحت الإجهاد الميكانيكي المتكرر، تنكسر السلاسل الجزيئية المطاطية وتشكل سلاسل حرة، مما يؤدي إلى تفاعلات متسلسلة مؤكسدة وتكوين عمليات ميكانيكية كيميائية. عملية الكسر الميكانيكي وتنشيط الأكسدة للسلاسل الجزيئية. يعتمد المكان الذي يمكن أن تهيمن فيه على الظروف التي تعتمد عليها. بالإضافة إلى ذلك، من السهل التسبب في تشقق الأوزون تحت الضغط.

5. الترطيب: للماء وظيفتان: المطاط عرضة للكسر عند تعرضه للمطر أو الانغماس لفترة طويلة في الماء في الهواء الرطب، حيث يتم استخلاص المواد القابلة للذوبان في الماء والمجموعات المحبة للماء في المطاط بالماء ويحدث ذلك عن طريق التحلل المائي أو الامتصاص. خاصة في ظل التأثيرات المتناوبة للغمر في الماء والتعرض للغلاف الجوي، سوف يتسارع تلف المطاط. ومع ذلك، في بعض الحالات، ليس للرطوبة أي تأثير مدمر على المطاط بل ولها تأثير على تأخير الشيخوخة.

6. الزيت: عند ملامسة وسط الزيت لفترة طويلة أثناء الاستخدام، فإن الزيت سوف يخترق المطاط ويسبب تمدده، مما يؤدي إلى انخفاض قوة المطاط والخواص الميكانيكية الأخرى. يمكن أن يتسبب الزيت في تمدد المطاط لأنه يخترق المطاط، مما يتسبب في الانتشار الجزيئي وتغيير بنية شبكة المطاط المفلكن.

تشمل العوامل الأخرى التي تؤثر على المطاط الوسائط الكيميائية، وأيونات المعادن المتغيرة، والإشعاع عالي الطاقة، والكهرباء، والبيولوجيا.