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A) Qu'est-ce que le vieillissement du caoutchouc ? Comment se manifeste-t-il à la surface ?
A : Le caoutchouc et ses produits dans le processus de traitement, de stockage et d'utilisation, en raison de l'effet combiné de facteurs internes et externes provoqués par la détérioration progressive des propriétés physiques et chimiques du caoutchouc et des propriétés mécaniques, et finissent par perdre la valeur d'usage, ce changement est appelé vieillissement du caoutchouc.
En surface, il est craquelé, collant, durci, ramolli, poudré, décoloré et moisi.
(2) Quels sont les facteurs affectant le vieillissement du caoutchouc ?
R : Les facteurs qui provoquent le vieillissement du caoutchouc sont :
a) Oxygène, oxygène dans le caoutchouc avec réaction en chaîne de groupe libre des molécules de caoutchouc, rupture de chaîne moléculaire ou réticulation excessive, entraînant des modifications des propriétés du caoutchouc. L'oxydation est l'une des principales causes du vieillissement du caoutchouc.
B Ozone, l'activité chimique de l'ozone est beaucoup plus élevée que celle de l'oxygène, plus destructrice, elle est également capable de briser la chaîne moléculaire, mais l'effet de l'ozone sur le caoutchouc avec ou sans déformation du caoutchouc est différent. Lorsqu'il est utilisé comme caoutchouc pour la déformation (principalement du caoutchouc insaturé), il se produit une fissure perpendiculaire à la direction de l'action de contrainte, c'est-à-dire ce que l'on appelle la « fissuration par l'ozone » ; lorsqu'il agit sur le caoutchouc déformé, seule la surface du film d'oxyde se forme sans fissure.
C) Chaleur : L'augmentation de la température peut provoquer des fissures thermiques ou une réticulation thermique du caoutchouc. Mais la fonction de base de la chaleur est l'activation. L'augmentation du taux de diffusion de l'oxygène et de la réaction d'oxydation d'activation accélère ainsi le taux de réaction d'oxydation du caoutchouc, qui est un phénomène de vieillissement universel - le vieillissement à l'oxygène chaud.
D) Lumière : Plus l'onde lumineuse est courte, plus l'énergie est importante. L'effet néfaste sur le caoutchouc est dû à la lumière ultraviolette à haute énergie. En plus de provoquer directement la rupture et la réticulation des chaînes moléculaires du caoutchouc, les rayons ultraviolets peuvent produire des groupes libres en raison de l'absorption de l'énergie lumineuse, déclenchant et accélérant le processus de réaction en chaîne d'oxydation. La lumière ultraviolette agit comme un agent chauffant. Une autre caractéristique de l'action lumineuse (différente de l'action thermique) est qu'elle se produit principalement à la surface du caoutchouc. L'échantillon à forte teneur en caoutchouc présentera une fissure en réseau des deux côtés, c'est-à-dire la soi-disant « fissure externe optique ».
E) Contrainte mécanique : Sous l'action répétée de la contrainte mécanique, la chaîne moléculaire du caoutchouc se brisera pour former un groupe libre, ce qui entraînera une réaction d'oxydation en chaîne, formant un processus mécanochimique. La rupture mécanique des chaînes moléculaires et les processus d'activation et d'oxydation mécaniques. Celui qui prévaudra dépend des conditions dans lesquelles il se trouve. De plus, il est facile de provoquer des fissures d'ozone sous l'action de la contrainte.
F) Humidité : Le rôle de l'humidité a deux aspects : lorsque le caoutchouc est exposé à la pluie dans l'air humide ou trempé dans l'eau, il est facile à détruire, car les substances solubles dans l'eau et les groupes d'eau du caoutchouc sont dissous par extraction d'eau. Causé par hydrolyse ou absorption. En particulier sous l'action alternée de l'immersion dans l'eau et de l'exposition atmosphérique, la destruction du caoutchouc sera accélérée. Cependant, dans certains cas, l'humidité n'endommage pas le caoutchouc et a même pour effet de retarder le vieillissement.
G) Autres : Les facteurs d'action sur le caoutchouc sont les milieux chimiques, les ions métalliques variables, les rayonnements à haute énergie, l'électricité et la biologie.
(3) En quels types de méthodes d’essai de vieillissement du caoutchouc peuvent être divisés ?
R : On peut le diviser en deux catégories principales :
1) Méthode d'essai de vieillissement naturel : Elle est divisée en essai de vieillissement atmosphérique, essai de vieillissement atmosphérique accéléré, essai de vieillissement en stockage naturel, essai en milieu naturel (y compris le sol enterré, etc.) et essai de vieillissement biologique.
2) Méthode d'essai de vieillissement accéléré artificiel. Pour le vieillissement thermique, le vieillissement à l'ozone, le vieillissement à la lumière, le vieillissement climatique artificiel, le vieillissement à l'ozone photoélectrique, le vieillissement biologique, le vieillissement par rayonnement à haute énergie et électrique et le vieillissement par milieu chimique.
(4) Quel niveau de température doit être sélectionné pour l’essai de vieillissement à l’air chaud pour divers matériaux en caoutchouc ?
R : Pour le caoutchouc naturel, la température d'essai est généralement de 50 à 100 °C, pour le caoutchouc synthétique, de 50 à 150 °C et pour certains caoutchoucs spéciaux, la température d'essai est plus élevée. Par exemple, pour le caoutchouc nitrile, la température est de 70 à 150 °C, et pour le caoutchouc silicone, la température est généralement de 200 à 300 °C. En bref, la température doit être déterminée en fonction de l'essai.