Ozon veroudering van hogedruk rubberen slang is een complex fysisch en chemisch proces en het mechanisme omvat de interactie tussen rubbermoleculen en ozonmoleculen. Ozon is een sterk oxidatiemiddel en de zuurstofatomen in zijn moleculaire structuur zijn zeer reactief. Wanneer ozonmoleculen voldoen aan dubbele bindingen in rubbermoleculen, treedt een toevoegingsreactie snel op. In dit reactieproces zullen ozonmoleculen dubbele bindingen op de rubberen moleculaire keten aanvallen om onstabiele ozonide -tussenproducten te vormen. Deze tussenproducten ontbinden vervolgens verder, wat resulteert in de breuk of verknoping van de rubberen moleculaire keten, waardoor de fysische en chemische eigenschappen van het rubber worden veranderd.
Reactiekinetiek en autokatalyse
Reactiekinetiek speelt een sleutelrol in het verouderingsproces van de ozon. Naarmate de reactie verloopt, worden tussenproducten zoals peroxiden gegenereerd op het rubberoppervlak. Deze tussenproducten kunnen onder passende omstandigheden autokatalytische oxidatiereacties veroorzaken, dat wil zeggen dat ze daaropvolgende oxidatieprocessen versnellen. Dit autokatalytische effect zorgt ervoor dat de veroudering van ozon zich snel ontwikkelt zodra het begint totdat het rubber volledig faalt.
Beïnvloedende factoren
De snelheid van ozonveroudering wordt beïnvloed door vele factoren, waaronder:
Ozonconcentratie: hoe hoger de ozonconcentratie, hoe sneller de verouderingssnelheid.
Temperatuur: Verhoogde temperatuur zal de beweging van rubbermoleculen versnellen, de frequentie van botsingen tussen ozonmoleculen en rubbermoleculen verhogen en dus het verouderingsproces versnellen.
Stressstatus: wanneer rubber wordt onderworpen aan stress zoals stretchen en buigen, zal de veroudering van de ozon aanzienlijk toenemen. Dit komt omdat stress de opstelling en conformatie van rubbermoleculen zal veranderen, waardoor ze gevoeliger zijn voor ozonaanval.
Rubbertype en structuur: verschillende soorten rubber hebben verschillende moleculaire structuren en chemische eigenschappen, dus hun gevoeligheid voor ozon is ook anders.
