Изберете јазик 1. Вовед
Поради својата висока еластичност, одлична воздушна затегнатост , и отпорност на различни медиуми, гума широко се користи во системи за заптивање на нафта и гас за воздушната, авијација , и поморско вооружување.
Со брзиот развој на Националната одбранбена индустрија на Кина, вулканизирани гумени компоненти станаа сè поважни во воздушна опрема, морски пловни објекти , и длабоко море инженерство.
Особено, под комплексот морската средина, гумени материјали за заптивање мора да издржи висока влажност, сол спреј , и механички стрес истовремено, поставувајќи повисоки барања за материјалот долгорочна стабилност и работен век.
Во моментов, повеќето студии за стареење на гума фокусирајте се на термичко-оксидативно стареење однесување на вулканизирана гума , главно истражувајќи ги ефектите на температурата и кислородот врз неговите својства.
Меѓутоа, во морската средина , фактори како што се медиум за масло, корозивни гасови , и сол спреј коегзистираат, кои значително влијаат на перформанси на запечатување и работен век на вулканизирани гумени компоненти.
Спротивно на тоа, невулканизирани гумени делови (како на пример делумно вкрстено поврзани заштитни влошки, гумени облоги , и привремени пломби кои се користат на лице место ) покажуваат послаба отпорност на стареење поради недостаток на стабилна вкрстена мрежа.
Овие материјали се склони кон омекнување на површината, деформација , и деградација на перформансите под морска изложеност.
2. Причини и ефекти од стареењето на гумата
Причините за стареење на гума може да се подели на внатрешен и надворешно фактори:
Внатрешни фактори вклучуваат на хемиски состав на полимерна структура, молекуларна конформација, кристалноста, заплеткување на синџирот , и сечење на ланецот или оксидација воведена за време на обработката.
Надворешни фактори вклучуваат кислород, озонот, температура, влажност, сол магла, мувла , и ултравиолетово зрачење во околината.
За вулканизирани гумени компоненти , А тридимензионална вкрстена структура обезбедува добро отпорност на стрес-релаксација и хемиска стабилност.
Сепак, продолжената изложеност на морските средини уште може да предизвика раскинување на вкрстената врска, површинско пукање , или стврднување.
Невулканизирани гумени делови , од друга страна, недостасува третман за вулканизација. Нивните лабави молекуларни синџири и голем слободен волумен ги направи поподложни на морски јони, оксидирачки агенси , и УВ зрачење , што доведува до забрзано стареење.
Промените во перформансите предизвикани од стареење вклучуваат:
Изгледот се менува : стврднување на површината, пукање, лепливост и промена на бојата.
Физичка и хемиска деградација : намалување во густина, цврстина, цврстина на истегнување, сет за компресија, вискоеластичност , и електрични својства.
Затоа, во практични примени како што се пломби за воздушно-вселенско масло, поморски заштитни влошки , и длабоко морски запечатувачки прстени , од суштинско значење е да се воспостават различни стандарди за евалуација на стареењето за вулканизиран и невулканизирани гумени производи.
3. Тестови за забрзано стареење и предвидување на работниот век
Во инженерската пракса, гумени производи —особено вулканизирани гумени компоненти —често имаат работен век од над десет години.
За да се симулира долгорочна употреба, тестови за забрзано стареење на висока температура најчесто се вработени.
Користени рани студии апсорпција на кислород како показател за стапката на стареење, подоцна еволуирајќи во методи како што се стареење во рерна, кислородна бомба, воздушна бомба , и вештачко атмосферско влијание тестови.
Најшироко користениот пристап денес се заснова на Емпириски однос на Арениус и на Принцип на суперпозиција време-температура , што претпоставува дека за секои 10 °C пораст на температурата, на стапка на реакција двојки.
Меѓутоа, во морските средини , традиционален модели за предвидување на забрзано стареење покажуваат отстапувања поради:
различни механизми за реакција во различни температурни зони,
миграција или врнежи на антиоксиданс,
еволуција на морфологијата на полимерот , и
ограничувања на дифузија на кислород поврзани со дебелината на примерокот.
Затоа, за вулканизирани гумени компоненти кои работат во услови за поморска услуга , препорачливо е да се намали температурата на забрзаното стареење, да се продолжи времетраењето на тестот или да се развие повеќефакторски модели на спојување кои вклучуваат влажност, сол спреј , и микробна активност да се подобри точност на предвидување во текот на животот.
За невулканизирани гумени делови , поради отсуство на стабилна вкрстена мрежа, омекнување или неуспех се јавува брзо при забрзано стареење.
Така, традиционалните Врз основа на Арениус екстраполациите се неверодостојни и само краткорочни проценки на стабилноста генерално се спроведуваат.
4. Симулација на морска средина за забрзано тестирање
Со оглед на сложеноста на морската средина , тестови со еден фактор како што се влажност-топлина, сол спреј , или изложеност на мувла не може целосно да ги повтори реалните услови на услугата.
Во оваа студија, подобрена апарат за влажност-топлинско стареење беше вработен, заменувајќи ја дестилираната вода со вештачка морска вода , и спроведување на тестови на 90 °C и 98% влажност да се симулира повеќефакторско забрзано стареење.
Овој метод ја зголемува стапка на стареење од приближно осумкратно , овозможувајќи брза евалуација на вулканизирани гумени компоненти под морска изложеност.
Експерименталните резултати даваат вредни упатства за избор материјали за заптивање во поморски бродови, опрема за нуркање , и подморски кабли , истовремено помагајќи да се оптимизира краткорочна стабилност на невулканизирани гумени компоненти во заштитни структурни апликации.
Поради својата висока еластичност, одлична воздушна затегнатост , и отпорност на различни медиуми, гума широко се користи во системи за заптивање на нафта и гас за воздушната, авијација , и поморско вооружување.
