Starzenie opon

Z jakiego powodu opony się starzeją? Ma na to wpływ wiele procesów zachodzących w czasie ich użytkowania i magazynowania. Dowiedz się więcej.

Opony zbudowane są z różnych rodzajów mieszanek gumowych i materiałów, które nadają im odpowiednie właściwości. Cechy te mogą z czasem z zmieniać się. Proces starzenia dotyczy zarówno opon eksploatowanych, jak i przechowywanych w magazynie.

Zamiany zachodzące podczas użytkowania postępują szybciej niż w czasie składowania w odpowiednich warunkach. Co ciekawe, jeden rok magazynowania odpowiada trzem tygodniom normalnej eksploatacji i jednemu tygodniowi jazdy ze zbyt niskim ciśnieniem.

Do czynników, które mają wpływ na tempo i zakres zmian zaliczają się:

Dowiedz się więcej o mieszankach gumowych

• Mieszanki gumowe - geneza powstania
• Produkcja opon - etap przygotowania materiałów

• klimat,
• temperatura opony i otoczenia,
• wilgotność,
• sposób użytkowania,
• obciążenie,
• naprężenia,
• prędkość,
• ciśnienie,
• działalność różnego rodzaju czynników i substancji szkodliwych.

Na starzenie opon wpływa też wiele procesów chemicznych. Zaliczamy do nich:

• atak ozonowy,
• utlenianie,
• fotodegradację,
• przewulkanizowanie.

Starzenie opon - atak ozonowy

Dowiedz się więcej o zużyciu opon

• Zużycie opon - po czym je poznać?

Zawartość ozonu w atmosferze jest stosunkowo niewielka, ale bardzo szybko wchodzi on w reakcje z elastomerami wykorzystywanymi w mieszankach gumowych. Ozon nie wnika głęboko w materiał. Reakcja zachodzi niemalże na powierzchni opony, ale w połączeniu z naprężeniami, które występują podczas składowania i użytkowania opon powstają charakterystyczne pęknięcia, odsłaniające nowe warstwy materiału. W wyniku tego ozon może wnikać głębiej w oponę. Pęknięcia mogą pogłębiać się nawet o 1 mm w ciągu 2 tygodni ekspozycji na powietrzu atmosferycznym, o normalnej zawartości ozonu. Problem ten dotyczy głównie boków opon, gdzie naprężenia i odkształcenia zawsze są największe.

Ograniczeniu tego zjawiska służy dodawanie antyozonantów utrudniających wchodzenie w reakcję molekułom mieszanki i ozonowi. Mieszanki o dużej zawartości kauczuków naturalnych są bardziej wrażliwe na ataki ozonowe niż te oparte na kauczukach syntetycznych.

Starzenie opon - utlenianie

Przeczytaj więcej na temat wieku i zużycia opon

• Data produkcji opony i inne oznaczenia opon
• Wiek opony - poradnik
• Trwałość opon
• Dlaczego opony pękają

Na starzenie gumy wpływa także proces jej utleniania, czyli wchodzenie w reakcje z tlenem zawartym w powietrzu. W wyniku utleniania materiał staje się bardziej kruchy i pęka w wyniku ugięć.

Utlenianie generalnie przebiega wolniej niż atak ozonowy, ponieważ przed wejściem w reakcję tlen musi wejść głębiej w materiał. Im wyższa temperatura, tym proces ten przebiega szybciej. W normalnych warunkach trwa to kilka lat, ale może też zajść w ciągu kilkunastu godzin.

Skrajne temperatury są szkodliwe dla gumy. Wzrost temperatury o 10° Celsjusza powoduje dwukrotny wzrost tempa utleniania. Zbyt niskie temperatury prowadzą z kolei do zeszklenia mieszanki (traci ona swoje sprężyste właściwości).

Ciekawostka...

Podatność na utlenianie jest sprawdzana podczas testów laboratoryjnych. Próbki rozciąga się i podgrzewa do temperatur z zakresu 70-130° C lub wystawia się je na ekspozycję w podwyższonej temperaturze na różne okresy czasu, a następnie mierzy siłę rozciągającą i rozciągliwość w temperaturze pokojowej.

Jeśli zmiana siły rozciągającej nie jest większa niż 20%, a rozciągliwość nie zmniejszy się o więcej niż 30% względem wartości początkowej po okresie 7 dni w temperaturze 70° C oraz 22 godzinach w 100° C, to odporność na utlenianie jest dobra.

Starzenie opon - fotodegradacja

Na starzenie opon ma też wpływ światło słoneczne i promieniowanie UV. W procesie fotodegradacji dochodzi do zerwania łańcuchów cząsteczkowych (dotyczy to zarówno mieszanek z kauczuków naturalnych jak i syntetycznych). Nadmierna podatność na fotodegradację może być również spowodowana zachwianiem poziomu sadzy w składzie mieszanki.

Starzenie opon - przewulkanizowanie

Wulkanizacja zalicza się do ostatniego etapu produkcji opon. Proces wulkanizacji trwa do momentu naturalnego wychłodzenia opony. W momencie występowania znacznie podwyższonej temperatury może nastąpić zjawisko przewulkanizowania. W efekcie opony przechowywanie i użytkowane w wysokich temperaturach mogą stać się bardziej twarde lub bardziej miękkie (zjawisko rewersji termicznej). Procesy te są skutkiem zaawansowanych reakcji zachodzących pomiędzy cząsteczkami mieszanek gumowych.

Jak ograniczyć proces starzenia opon?

Jak dbać o opony?

• Okres eksploatacji opon
• Przechowywanie opon

W czasie przechowywania należy:

• chronić opony przed promieniowaniem słonecznym, deformacjami i wilgocią,
• unikać składowania opon w temperaturach niższych niż 10° Celsjusza i wyższych niż 30° Celsjusza.

W czasie użytkowania warto:

• regularnie kontrolować ciśnienie powietrza w oponach, aby nie dopuścić do zbytniego ugięcia i przegrzania opony,
• korzystać z profesjonalnej oceny stanu opon,
• dbać o dobry stan opon – stosować odpowiednie kosmetyki i środki ochronne.