Envejecimiento de ozono de manguera de goma de alta presión es un proceso físico y químico complejo, y su mecanismo implica la interacción entre las moléculas de caucho y las moléculas de ozono. El ozono es un oxidante fuerte, y los átomos de oxígeno en su estructura molecular son altamente reactivos. Cuando las moléculas de ozono se encuentran con dobles enlaces en moléculas de caucho, se produce una reacción de adición rápidamente. En este proceso de reacción, las moléculas de ozono atacarán dobles enlaces en la cadena molecular de goma para formar intermedios de ozonida inestables. Estos intermedios se descomponen aún más, lo que resulta en la rotura o la reticulación de la cadena molecular de caucho, cambiando así las propiedades físicas y químicas del caucho.
Cinética de reacción y autocatálisis
La cinética de reacción juega un papel clave en el proceso de envejecimiento del ozono. A medida que avanza la reacción, los intermedios como los peróxidos se generan en la superficie de caucho. Estos intermedios pueden desencadenar reacciones de oxidación autocatalítica en condiciones apropiadas, es decir, aceleran los procesos de oxidación posteriores. Este efecto autocatalítico hace que el envejecimiento del ozono se desarrolle rápidamente una vez que comienza hasta que el caucho falla por completo.
Factores influyentes
La tasa de envejecimiento del ozono se ve afectada por muchos factores, incluidos:
Concentración de ozono: cuanto mayor sea la concentración de ozono, más rápida es la tasa de envejecimiento.
Temperatura: el aumento de la temperatura acelerará el movimiento de las moléculas de caucho, aumentará la frecuencia de las colisiones entre las moléculas de ozono y las moléculas de caucho y, por lo tanto, acelerará el proceso de envejecimiento.
Estado de estrés: cuando el caucho se somete a estrés, como estiramiento y flexión, su tasa de envejecimiento de ozono aumentará significativamente. Esto se debe a que el estrés cambiará la disposición y la conformación de las moléculas de caucho, lo que las hace más susceptibles al ataque de ozono.
Tipo y estructura de caucho: los diferentes tipos de caucho tienen diferentes estructuras moleculares y propiedades químicas, por lo que su sensibilidad al ozono también es diferente.
