Starenje gume je jedan od glavnih razloga kvara brtvila. Dakle, što je starenje gume i koji čimbenici mogu dovesti do starenja gume
Fenomen starenja
Tijekom prerade, skladištenja i uporabe gume i njenih proizvoda, zbog zajedničkog djelovanja unutarnjih i vanjskih čimbenika, fizikalna, kemijska i mehanička svojstva gume postupno se pogoršavaju, a na kraju gube i uporabnu vrijednost. Ta se promjena naziva starenjem gume.
Simptomi uključuju pucanje, ljepljivost, stvrdnjavanje, omekšavanje, usitnjavanje, promjenu boje i stvaranje plijesni.
Čimbenici starenja
A) Kisik: Kisik u gumi prolazi kroz radikalnu lančanu reakciju s molekulama gume, što rezultira prekidom molekularnog lanca ili pretjeranim umrežavanjem, što rezultira promjenama u svojstvima gume. Oksidacija je jedan od važnih razloga starenja gume.
B) Ozon: Ozon ima mnogo veću kemijsku aktivnost i razorniji je od kisika. Također uzrokuje kidanje molekularnih lanaca, ali učinak ozona na gumu varira ovisno o tome je li guma deformirana ili ne. Kada se koristi kao guma za deformaciju (uglavnom nezasićena guma), pojavljuju se pukotine u smjeru djelovanja naprezanja, poznate kao "ozonsko pucanje"; Kada se nanese na deformiranu gumu, na površini se formira samo oksidni film bez pucanja.
C) Toplina: Povećanje temperature može uzrokovati toplinsko pucanje ili toplinsko umrežavanje gume. Ali osnovna funkcija topline je aktivacija. Povećanje brzine difuzije kisika i aktiviranje reakcije oksidacije može ubrzati brzinu reakcije oksidacije gume, što je uobičajeni fenomen starenja - toplinsko starenje kisikom.
D) Svjetlost: Što je svjetlosni val kraći, veća je energija. Štetan učinak na gumu su ultraljubičaste zrake visoke energije. Osim što izravno uzrokuje lomljenje i umrežavanje gumenih molekularnih lanaca, ultraljubičasto zračenje također može apsorbirati svjetlosnu energiju i proizvesti slobodne radikale, pokrećući i ubrzavajući proces lančane reakcije oksidacije. Vanjsko svjetlo ima ulogu grijanja. Još jedna karakteristika svjetlosnog djelovanja (za razliku od toplinskog) je da uglavnom raste na površini hrasta. Uzorak s visokim sadržajem ljepila može pokazivati mrežaste pukotine s obje strane, poznate kao "svjetle pukotine vanjskog sloja".
E) Mehanički stres: Pod opetovanim djelovanjem mehaničkog stresa, gumeni molekularni lanci će se prekinuti da bi se formirali slobodni radikali, pokrećući oksidacijske lančane reakcije i stvarajući mehanokemijski proces. Mehanički lom molekularnih lanaca i mehanički aktivirani oksidacijski procesi. Koji od njih ima prednost ovisi o njegovim uvjetima. Osim toga, lako je izazvati pucanje ozona pod stresom.
F) Vlaga: Uloga vlage je dvostruka: kada je guma izložena kiši u vlažnom zraku ili natopljena vodom, sklona je oštećenju, što je uzrokovano čimbenicima kao što su tvari topljive u vodi i hidrofilne skupine u gumi koje se ekstrahiraju i otapaju , hidrolizirani ili apsorbirani vodom. Osobito pod izmjeničnim djelovanjem uranjanja u vodu i izlaganja atmosferi, oštećenje gume će se ubrzati. Međutim, u nekim slučajevima voda ne oštećuje gumu, pa čak ima učinak odgađanja starenja.
G) Ulje: Ako je u kontaktu s uljnim medijem dulje vrijeme tijekom uporabe, ulje može prodrijeti u gumu i uzrokovati bubrenje, što rezultira smanjenom čvrstoćom i drugim mehaničkim svojstvima gume. Razlog zašto ulje može uzrokovati bubrenje gume je taj što nakon što ulje prodre u gumu, molekule difundiraju jedna s drugom, što rezultira promjenama u mrežnoj strukturi vulkanizata.
H) Ostali čimbenici koji utječu na gumu uključuju kemijske medije, metalne ione promjenjive valencije, visokoenergetsko zračenje, elektricitet i biologiju.