Veroudering van rubber is een onomkeerbare afbraak (plakkerigheid, brosheid, scheurvorming, poedervorming) na opslag of gebruik. Het kent vijf op triggers gebaseerde categorieën, met onderstaande oorzaken en kenmerken van falen:
1. Oxygeen- en ozonveroudering (Falen: oppervlakkige scheurvorming, breuk)
Oorzaken: Zuurstof in de lucht en omgevingsozon (ozon is veel agressiever); rubbers met C=C-bindingen (NR, NBR, enz.) zijn zeer gevoelig.
Symptomen: Fijne scheurtjes aan het oppervlak; onder spanning verspreiden de scheuren zich loodrecht op de belasting, wat leidt tot breuk. Zuurstof veroorzaakt ofwel ketensplitsing (verzachting/plakkerigheid) of overmatige crosslinking (verharding/brosheid). Ozon tast specifiek vervormde rubberoppervlakken aan en veroorzaakt onomkeerbare scheuren.
2. Thermische veroudering (Falen: verharding bij hoge temperaturen, smelten/plakkerigheid)
Oorzaken: Aanhoudende hoge warmte in motorruimtes of in omgevingen met hoge temperaturen.
Symptomen: Twee tegenovergestelde effecten – NBR en BR ondergaan crosslinking en worden hard en bros als plastic, waardoor ze gemakkelijk breken bij buiging; NR daarentegen ontbindt onder invloed van hitte, waardoor het zacht en plakkerig wordt zoals gesmolten lijm. Hitte versnelt de moleculaire beweging, breekt polysulfidebindingen en vermindert aanzienlijk de treksterkte en veerkracht.
3. Licht- en weersveroudering (Falen: poedervorming, verkleuring, scheurvorming)
Oorzaken: UV-straling buitenshuis, regen en wisselende temperatuur-/vochtigheidscycli.
Symptomen: Glansverlies, verkleuring (zwart wordt grijzig, gekleurd wordt wit), poedervorming en afbladdering van het oppervlak, vergezeld van fijne scheurtjes. UV breekt polymeerketens; in combinatie met doorregen en thermische cycli lost de oppervlaktelaag snel op en verliest het taaiheid.
4. Mechanische vermoeidheidsveroudering (Falen: interne warmte-smelting, plaatselijke scheurvorming/afbrokkeling)
Oorzaken: Langdurige herhaalde spanning, compressie en hoogfrequente trillingen op bevestigingen, banden, aandrijfcomponenten enzovoort.
Symptomen: Wrijving tussen polymeerketens en carbonblack genereert warmte. Slechte compounding of formules met een hoge warmteontwikkeling, gecombineerd met onvoldoende warmteafvoer, leiden tot interne warmteopbouw en zelfversnellende veroudering, waardoor de levensduur aanzienlijk wordt verkort.
5. Middelgeïnduceerde veroudering (Fouten: zwelling, door exsudatie veroorzaakte verharding/krimp)
Oorzaken: Langdurig contact met oliën, hydraulische vloeistoffen, zuren/alkaliën, water en andere vloeibare media.
Symptomen: Afdichtingen zwellen en verzachten in oliën; additieven en weekmakers worden uitgewassen, wat leidt tot verharding en krimp, waardoor de afdichting volledig faalt. Media dringen door moleculaire spleten, verstoren het crossgelde netwerk en veroorzaken uiteindelijk lekkage en materiaalschade.
