ゴムの老化に関する知識

1. ゴムの老化とは何ですか?これは表面的には何を示しているのでしょうか？
ゴムおよびその製品の加工、保管、使用の過程において、内的および外的要因の総合的な作用により、ゴムの物理的、化学的特性および機械的特性は徐々に劣化し、最終的にはその使用価値を失います。この変化をゴムの老化といいます。表面では、ひび割れ、べたつき、硬化、軟化、白亜化、変色、カビの発生として現れます。
2. ゴムの老化に影響を与える要因は何ですか?
ゴムの老化を引き起こす要因は次のとおりです。
(a) ゴム中の酸素と酸素がゴム分子とフリーラジカル連鎖反応を起こし、分子鎖が切れたり、過剰に架橋したりしてゴムの物性が変化します。酸化はゴムの老化の重要な原因の 1 つです。
(b) オゾンおよびオゾンの化学活性は酸素よりもはるかに高く、より破壊的です。分子鎖も切断しますが、オゾンがゴムに及ぼす影響は、ゴムが変形するか否かによって異なります。変形ゴム（主に不飽和ゴム）に使用すると、応力作用方向と垂直な方向に亀裂、いわゆる「オゾンクラック」が発生します。変形ゴムに使用してもクラックは発生せず、表面に酸化皮膜が形成されるだけです。
(c) 熱: 温度が上昇すると、ゴムの熱亀裂または熱架橋が発生する可能性があります。しかし、熱の基本的な効果は活性化です。酸素の拡散速度を向上させ、酸化反応を活性化することで、一般的な老化現象である熱酸素老化であるゴムの酸化反応速度を加速します。
(d) 光: 光の波が短いほど、エネルギーは大きくなります。ゴムにダメージを与えるのは、エネルギーの高い紫外線です。紫外線は、ゴム分子鎖の切断と架橋を直接引き起こすだけでなく、光エネルギーの吸収によりフリーラジカルを生成し、酸化連鎖反応プロセスを開始および加速します。紫外線は加熱として作用します。光作用（熱作用とは異なります）のもう一つの特徴は、それが主にゴムの表面で起こることです。接着剤の含有量が多いサンプルでは、​​両側に網目状の亀裂、いわゆる「光学外層亀裂」が発生します。
(e) 機械的ストレス: 機械的ストレスが繰り返し作用すると、ゴムの分子鎖が破壊されてフリーラジカルが生成され、酸化連鎖反応が引き起こされ、メカノケミカルプロセスが形成されます。分子鎖の機械的切断と酸化プロセスの機械的活性化。どちらが有利かは置かれた状況によって決まります。また、応力の作用によりオゾンクラックが発生しやすくなります。
(f) 湿気: 湿気の影響には 2 つの側面があります。湿った空気中で雨にさらされたり、水に浸されたりすると、ゴムは簡単に損傷します。これはゴム中の水溶性物質や透明な水基が水によって抽出され溶解されるためです。加水分解や吸収が原因。特に水浸漬と大気暴露が繰り返される場合にはゴムの破壊が促進されます。ただし、場合によっては、湿気がゴムに損傷を与えず、老化を遅らせる効果さえあります。
(g) その他: ゴムに影響を及ぼす化学媒体、さまざまな価数の金属イオン、高エネルギー放射線、電気、生物学などがあります。
3. ゴム老化試験方法にはどのようなものがありますか?
次の 2 つのカテゴリに分類できます。
(a) 自然老化試験方法。さらに大気老化試験、大気加速老化試験、自然貯蔵老化試験、自然媒体（埋設地等を含む）、生物老化試験に分かれます。
(b) 人工促進老化試験方法。熱老化、オゾン老化、光老化、人工気候老化、光オゾン老化、生物学的老化、高エネルギー放射線および電気老化、化学媒体老化の場合。
4. さまざまなゴム配合物の熱風老化試験ではどの温度グレードを選択する必要がありますか?
試験温度は天然ゴムの場合は通常50～100℃、合成ゴムの場合は通常50～150℃ですが、一部の特殊ゴムの場合はそれより高い試験温度となります。例えばニトリルゴムは70～150℃、シリコーンフッ素ゴムは200～300℃で使用されるのが一般的です。要するに、テストに従って決定する必要があります。