उम्र बढ़ने के प्रकार, उम्र बढ़ने के परीक्षण और पॉलिमर सामग्री की उम्र बढ़ने रोधी विधियां।

उम्र बढ़ने के प्रकार, उम्र बढ़ने के परीक्षण और पॉलिमर सामग्रियों की उम्र-विरोधी विधियाँ
01 पॉलिमर सामग्रियों के विकास की वर्तमान स्थिति
पॉलिमर सामग्री, हल्के वजन, उच्च शक्ति, तापमान प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध जैसे उनके उत्कृष्ट गुणों के कारण, अब उच्च-स्तरीय विनिर्माण, इलेक्ट्रॉनिक सूचना, परिवहन, भवन ऊर्जा संरक्षण, एयरोस्पेस और राष्ट्रीय जैसे कई क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। रक्षा और सैन्य उद्योग। बहुत बड़ी भूमिका निभाई.
यह न केवल राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था का एक महत्वपूर्ण बुनियादी उद्योग है, बल्कि देश का एक अग्रणी उद्योग भी है;
यह न केवल पेट्रोकेमिकल उद्योग में एक रणनीतिक उभरता हुआ उद्योग है, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक सूचना, एयरोस्पेस, राष्ट्रीय रक्षा और नई ऊर्जा जैसे रणनीतिक उभरते उद्योगों के लिए एक महत्वपूर्ण सहायक सामग्री भी है;
इसमें न केवल उच्च तकनीकी सामग्री और उच्च वर्धित मूल्य है, बल्कि यह पेट्रोकेमिकल उद्योग के परिवर्तन और उन्नयन के लिए भी एक महत्वपूर्ण दिशा है।
इसलिए, पॉलिमर सामग्री हमेशा एक विकास क्षेत्र रहा है जिसे विकसित देश और बहुराष्ट्रीय कंपनियां बहुत महत्व देती हैं। यह न केवल नए पॉलिमर सामग्री उद्योग के लिए एक व्यापक बाजार स्थान प्रदान करता है, बल्कि इसके गुणवत्ता प्रदर्शन, विश्वसनीयता स्तर और समर्थन क्षमताओं के लिए उच्च आवश्यकताओं को भी सामने रखता है।
इसलिए, ऊर्जा संरक्षण, कम कार्बन और पारिस्थितिक विकास के सिद्धांतों के आधार पर पॉलिमर सामग्री उत्पादों के कार्यों को अधिकतम कैसे किया जाए, इस पर अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित किया गया है। उम्र बढ़ना पॉलिमर सामग्रियों की विश्वसनीयता और स्थायित्व को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है।

02 पॉलिमर सामग्री के उम्र बढ़ने के प्रकार
पॉलिमर सामग्रियों के प्रसंस्करण, भंडारण और उपयोग के दौरान, आंतरिक और बाहरी कारकों के संयुक्त प्रभाव के कारण, उनके गुण धीरे-धीरे खराब हो जाते हैं और अंततः उनका उपयोग मूल्य कम हो जाता है। यह घटना पॉलिमर सामग्रियों की उम्र बढ़ने से संबंधित है।
इससे न केवल संसाधनों की बर्बादी होती है, बल्कि कार्यात्मक विफलता के कारण बड़ी दुर्घटनाएं भी हो सकती हैं, और उम्र बढ़ने के कारण होने वाली सामग्रियों का अपघटन भी पर्यावरण को प्रदूषित कर सकता है।
विभिन्न प्रकार के पॉलिमर और विभिन्न उपयोग स्थितियों के कारण, उनकी उम्र बढ़ने की घटनाएं और विशेषताएं अलग-अलग होती हैं। सामान्य तौर पर, पॉलिमर सामग्रियों की उम्र बढ़ने को निम्नलिखित चार प्रकार के परिवर्तनों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
1. दिखावट में बदलाव
दाग, धब्बे, धारियाँ, दरारें, फूलना, चकनाचूर होना, चिपचिपाहट, टेढ़ापन, मछली की आंखें, झुर्रियाँ, सिकुड़न, झुलसना, ऑप्टिकल विरूपण और ऑप्टिकल रंग में परिवर्तन की उपस्थिति।
2. भौतिक गुणों में परिवर्तन
जिसमें घुलनशीलता, सूजन, रियोलॉजिकल गुण, ठंड प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध, जल पारगम्यता, वायु पारगम्यता और अन्य गुणों में परिवर्तन शामिल हैं।
3. यांत्रिक गुणों में परिवर्तन
तन्य शक्ति, लचीली शक्ति, कतरनी शक्ति, प्रभाव शक्ति, सापेक्ष बढ़ाव, तनाव विश्राम और अन्य गुणों में परिवर्तन।
4. विद्युत गुणों में परिवर्तन
जैसे सतह प्रतिरोध, आयतन प्रतिरोध, ढांकता हुआ स्थिरांक, विद्युत विखंडन शक्ति आदि में परिवर्तन।

03 पॉलिमर सामग्रियों की उम्र बढ़ने के कारण कारक
1. स्थूल विश्लेषण
क्योंकि पॉलिमर के प्रसंस्करण और उपयोग के दौरान, वे गर्मी, ऑक्सीजन, पानी, प्रकाश, सूक्ष्मजीवों और रासायनिक मीडिया जैसे पर्यावरणीय कारकों के संयुक्त प्रभाव के अधीन होंगे। उनकी रासायनिक संरचना और संरचना में कई बदलाव होंगे, और उनके भौतिक गुण भी तदनुसार बदल जाएंगे। गिरावट, जैसे कठोरता, चिपचिपाहट, भंगुरता, मलिनकिरण, ताकत की हानि, आदि। इन परिवर्तनों और घटनाओं को उम्र बढ़ना कहा जाता है।
2. सूक्ष्म विश्लेषण
उच्च आणविक पॉलिमर गर्मी या प्रकाश की क्रिया के तहत उत्तेजित अवस्था के अणु बनाएंगे। जब ऊर्जा पर्याप्त रूप से अधिक हो जाती है, तो आणविक शृंखलाएँ टूटकर मुक्त कण बन जाती हैं। मुक्त कण पॉलिमर के अंदर श्रृंखला प्रतिक्रियाएं बना सकते हैं, गिरावट का कारण बन सकते हैं और क्रॉस-लिंकिंग का कारण बन सकते हैं।
यदि पर्यावरण में ऑक्सीजन या ओजोन मौजूद है, तो हाइड्रोपरॉक्साइड (आरओओएच) बनाने के लिए ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला प्रेरित होगी, जो आगे चलकर कार्बोनिल समूहों में विघटित हो जाएगी।
यदि पॉलिमर में अवशिष्ट उत्प्रेरक धातु आयन हैं, या प्रसंस्करण और उपयोग के दौरान तांबा, लोहा, मैंगनीज, कोबाल्ट इत्यादि जैसे धातु आयन पेश किए जाते हैं, तो पॉलिमर की ऑक्सीडेटिव गिरावट प्रतिक्रिया तेज हो जाएगी।

04 उम्र बढ़ने का परीक्षण
नई सामग्रियों के विकास या सुधार में, उनकी सेवा जीवन या एंटी-एजिंग प्रभाव को सत्यापित करने के लिए, उम्र बढ़ने का परीक्षण आवश्यक है। आम उम्र बढ़ने के परीक्षणों में प्राकृतिक उम्र बढ़ने और प्रयोगशाला त्वरित उम्र बढ़ने शामिल हैं।
1.प्राकृतिक उम्र बढ़ना
प्राकृतिक उम्र बढ़ने का तात्पर्य सामग्री के नमूने को सीधे प्राकृतिक वातावरण में उजागर करना है। आमतौर पर नमूना एक्सपोज़र रैक पर एक निश्चित कोण पर स्थापित किया जाता है। सामान्य एक्सपोज़र कोण 5 डिग्री, 45 डिग्री और 90 डिग्री हैं। प्रासंगिक परीक्षण मानकों में आईएसओ 877 प्लास्टिक शामिल हैं - सौर विकिरण के संपर्क के तरीके; ISO2810 पेंट और वार्निश - कोटिंग्स का प्राकृतिक अपक्षय - एक्सपोज़र और मूल्यांकन; गैर-धातु सामग्री आदि के वायुमंडलीय पर्यावरणीय एक्सपोजर परीक्षण के लिए एएसटीएमजी7 मानक अभ्यास।
प्राकृतिक उम्र बढ़ने की परीक्षण विधि सरल और कम लागत वाली है, लेकिन इसका परीक्षण चक्र बहुत लंबा है, जो उत्पाद डिजाइन की अनुकूलन प्रगति को प्रभावित करता है। इसके अलावा, चूंकि यह एक प्राकृतिक वातावरण है और जलवायु परिस्थितियों को नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, इसलिए परीक्षण परिणामों की प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता सुनिश्चित करने के लिए, परीक्षण स्थल का चयन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। संयुक्त राज्य अमेरिका ने 1931 में दक्षिण फ्लोरिडा में एक प्राकृतिक जलवायु क्षेत्र की स्थापना की, जो संयुक्त राज्य अमेरिका में एक मानक गर्म और आर्द्र जलवायु जोखिम क्षेत्र है। मध्य एरिज़ोना में स्थापित परीक्षण स्थल एक मानक शुष्क ताप जोखिम स्थल है। मेरे देश के राष्ट्रीय मोटर वाहन उत्पाद गुणवत्ता पर्यवेक्षण और निरीक्षण केंद्र का टरपैन एक्सपोज़र टेस्ट साइट भी एक विशिष्ट शुष्क और गर्म जलवायु एक्सपोज़र साइट है। तुरपन क्षेत्र में मई से अगस्त तक अधिकतम तापमान 40 डिग्री से ऊपर, चरम अधिकतम तापमान 49.6 डिग्री और औसत वार्षिक वर्षा केवल 8 मिमी होती है। कियोनघई, हैनान में एक्सपोज़र फ़ील्ड में विशिष्ट गर्म और आर्द्र जलवायु स्थितियाँ हैं। वार्षिक औसत तापमान 27.4 डिग्री है, और औसत वार्षिक वर्षा 2134 मिमी तक है।

2. प्रयोगशाला में त्वरित उम्र बढ़ने
परीक्षण चक्र को तेज करने और उम्र बढ़ने के डेटा को तेजी से प्राप्त करने के लिए, प्रयोगशाला आमतौर पर सौर विकिरण का अनुकरण करने, विभिन्न तापमान, आर्द्रता और बारिश की स्थिति आदि से मेल खाने के लिए कृत्रिम प्रकाश स्रोतों का उपयोग करती है, और विभिन्न प्राकृतिक जलवायु का अनुकरण कर सकती है।
1) प्रकाश स्रोत का चयन
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कृत्रिम प्रकाश स्रोतों में क्सीनन आर्क लैंप, मेटल हैलाइड लैंप और पराबैंगनी फ्लोरोसेंट लैंप शामिल हैं। यूवी फ्लोरोसेंट लैंप मध्यम-तरंग यूवी और शॉर्ट-वेव यूवी रेंज में सूरज की रोशनी का बहुत अच्छी तरह से अनुकरण कर सकते हैं। ज़ेनॉन आर्क लैंप और मेटल हैलाइड लैंप पूर्ण स्पेक्ट्रम में सूर्य के प्रकाश का बहुत अच्छी तरह से अनुकरण कर सकते हैं। इसलिए, प्रकाश स्रोतों के रूप में क्सीनन लैंप और मेटल हैलाइड लैंप का उपयोग करने वाले परीक्षण कक्ष सूर्य के प्रकाश विकिरण का अच्छी तरह से अनुकरण कर सकते हैं, जबकि उम्र बढ़ने वाले कक्ष जो फ्लोरोसेंट पराबैंगनी लैंप का उपयोग करते हैं, उनका उद्देश्य सूर्य के प्रकाश की नकल करना नहीं है, बल्कि केवल सूर्य के प्रकाश के उम्र बढ़ने के प्रभाव का अनुकरण करना है। इसके अलावा, बाजार में ऐसे एजिंग बॉक्स भी हैं जो प्रकाश स्रोत के रूप में कार्बन आर्क लैंप का उपयोग करते हैं। हालाँकि, कार्बन आर्क स्पेक्ट्रम का सूर्य के प्रकाश स्पेक्ट्रम के साथ अच्छा संबंध नहीं है, और कार्बन आर्क लैंप परीक्षण का उपयोग ऐतिहासिक कारणों से है।
2) त्वरित उम्र बढ़ने की प्रासंगिकता
सहसंबंध प्रयोगशाला में त्वरित उम्र बढ़ने के परिणामों और वास्तविक उपयोग वातावरण में सामग्री की उम्र बढ़ने के परिणामों के बीच स्थिरता की डिग्री को संदर्भित करता है। केवल जब त्वरित उम्र बढ़ने का परीक्षण प्रासंगिक होता है तो यह वास्तव में सामग्री के मौसम प्रतिरोध को प्रतिबिंबित कर सकता है और सामग्री की सेवा जीवन की सही भविष्यवाणी कर सकता है। अनुचित त्वरित परीक्षण से परीक्षण की प्रासंगिकता कम हो जाएगी और इसका अर्थ भी खो जाएगा।
3) प्रयोगशालाओं में त्वरित उम्र बढ़ने की विकास प्रवृत्ति
जैसा कि शुरुआत में बताया गया है, सामग्री की उम्र बढ़ने को प्रभावित करने वाले कारकों में सौर विकिरण, तापमान, पानी और अन्य कारक शामिल हैं। सामग्रियों की उम्र बढ़ना इन कारकों की संयुक्त कार्रवाई का परिणाम है, लेकिन यह विभिन्न कारकों के प्रभावों का सरल सुपरपोजिशन नहीं है। उनके बीच तालमेल पर भी विचार करने की जरूरत है. इसलिए, सामग्री के वास्तविक उपयोग परिवेश का अधिक व्यापक अनुकरण बेहतर प्रासंगिक परिणाम दे सकता है। उदाहरण के लिए, ISO 20340 मानक के अनुसार, परीक्षण 7 दिनों के चक्र पर आधारित है। पहले से तीसरे दिन, आईएसओ 11507 के अनुसार प्रकाश और अंधेरे चक्र के साथ एक यूवी परीक्षण किया जाता है। चौथे से छठे दिन, आईएसओ 9227 के अनुसार एक नमक स्प्रे परीक्षण किया जाता है। 7वें दिन ({{9}) } ±2) डिग्री का निम्न तापमान परीक्षण। पारंपरिक मौसम प्रतिरोध परीक्षण की तुलना में, यह अधिक उम्र बढ़ने को प्रभावित करने वाले कारकों को एकीकृत करता है और सामग्री की वास्तविक उपयोग स्थितियों के अनुरूप है, इसलिए यह सामग्री की वास्तविक उम्र बढ़ने को बेहतर ढंग से प्रतिबिंबित कर सकता है। हम जानते हैं कि मोल्ड, ओजोन सांद्रता आदि सभी का प्लास्टिक उत्पादों की उम्र बढ़ने पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। परीक्षण में अधिक उम्र बढ़ने वाले कारकों को कैसे एकीकृत किया जाए यह प्रयोगशालाओं में त्वरित उम्र बढ़ने के विकास की दिशाओं में से एक होगा।

पॉलिमर सामग्रियों की बुढ़ापारोधी के लिए 05 विधियाँ
वर्तमान में, पॉलिमर सामग्रियों के एंटी-एजिंग गुणों को सुधारने और बढ़ाने के मुख्य तरीकों में निम्नलिखित शामिल हैं:
1. शारीरिक सुरक्षा (जैसे मोटा करना, पेंटिंग करना, बाहरी परत को जोड़ना, आदि)
पॉलिमर सामग्रियों की उम्र बढ़ना, विशेष रूप से फोटोऑक्सीजन उम्र बढ़ने, सबसे पहले सामग्री या उत्पाद की सतह से शुरू होती है, जो मलिनकिरण, पाउडरिंग, क्रैकिंग, चमक हानि इत्यादि के रूप में प्रकट होती है, और फिर धीरे-धीरे इंटीरियर में गहराई से प्रवेश करती है। मोटे उत्पादों की तुलना में पतले उत्पादों के समय से पहले विफल होने की संभावना अधिक होती है, इसलिए उत्पाद को गाढ़ा करके उत्पाद की सेवा जीवन को बढ़ाया जा सकता है। उन उत्पादों के लिए जिनकी उम्र बढ़ने का खतरा है, आप सतह पर अच्छे मौसम प्रतिरोध के साथ कोटिंग की एक परत लगा सकते हैं, या सतह पर एक सुरक्षात्मक परत जोड़ने के लिए उत्पाद की बाहरी परत पर अच्छे मौसम प्रतिरोध के साथ सामग्री की एक परत लगा सकते हैं। उत्पाद। उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को धीमा करें.

2. प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में सुधार करें
कई सामग्रियों में संश्लेषण या तैयारी प्रक्रिया के दौरान उम्र बढ़ने की समस्या भी होती है। उदाहरण के लिए, पोलीमराइजेशन के दौरान गर्मी का प्रभाव, प्रसंस्करण के दौरान थर्मल ऑक्सीजन उम्र बढ़ने आदि। तदनुसार, पोलीमराइजेशन या प्रसंस्करण के दौरान ऑक्सीजन हटाने वाले उपकरण या वैक्यूम डिवाइस को जोड़कर ऑक्सीजन के प्रभाव को कम किया जा सकता है। हालाँकि, यह विधि केवल कारखाने से निकलने पर सामग्री के प्रदर्शन की गारंटी दे सकती है, और इस विधि को केवल सामग्री की तैयारी के स्रोत से ही लागू किया जा सकता है, और इसके पुन: प्रसंस्करण और उपयोग के दौरान उम्र बढ़ने की समस्या का समाधान नहीं किया जा सकता है।

3. बहुलक सामग्री का संरचनात्मक डिजाइन या संशोधन
कई पॉलिमर सामग्रियों में ऐसे समूह होते हैं जो उनकी आणविक संरचना में उम्र बढ़ने के प्रति अतिसंवेदनशील होते हैं। इसलिए, सामग्री की आणविक संरचना डिजाइन के माध्यम से, उम्र बढ़ने की संभावना वाले समूहों को उम्र बढ़ने की संभावना न रखने वाले समूहों से बदलने से अक्सर अच्छे परिणाम प्राप्त हो सकते हैं। या, एंटी-एजिंग प्रभाव वाले कार्यात्मक समूहों या संरचनाओं को ग्राफ्टिंग या कोपोलिमराइजेशन के माध्यम से पॉलिमर श्रृंखला में पेश किया जा सकता है, जिससे सामग्री स्वयं उत्कृष्ट एंटी-एजिंग कार्य प्रदान करती है। यह भी अक्सर शोधकर्ताओं द्वारा उपयोग की जाने वाली एक विधि है, लेकिन लागत अपेक्षाकृत अधिक है। उच्च, बड़े पैमाने पर उत्पादन और अनुप्रयोग फिलहाल हासिल नहीं किया जा सकता है।

4. एंटी-एजिंग एडिटिव्स जोड़ें
वर्तमान में, पॉलिमर सामग्रियों की उम्र बढ़ने के प्रतिरोध में सुधार करने का एक प्रभावी और सामान्य तरीका एंटी-एजिंग एडिटिव्स को जोड़ना है, जो कि उनकी कम लागत और मौजूदा उत्पादन प्रक्रियाओं में परिवर्तनों की अनुपस्थिति के कारण व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। इन एंटी-एजिंग एडिटिव्स को जोड़ने के दो मुख्य तरीके हैं:
एडिटिव्स की प्रत्यक्ष जोड़ विधि: यानी, एंटी-एजिंग एडिटिव (पाउडर या तरल) को सीधे राल जैसे कच्चे माल के साथ मिश्रित और हिलाया जाता है, और फिर दानेदार बनाने या इंजेक्शन मोल्डिंग आदि के लिए बाहर निकाला जाता है। क्योंकि यह जोड़ने की विधि सरल और आसान है कार्यान्वयन के लिए, इसका व्यापक रूप से अधिकांश पेलेटाइजिंग और इंजेक्शन मोल्डिंग कारखानों द्वारा उपयोग किया जाता है।
एंटी-एजिंग मास्टरबैच जोड़ने की विधि: उत्पाद की गुणवत्ता और गुणवत्ता स्थिरता के लिए उच्च आवश्यकताओं वाले निर्माता अक्सर उत्पादन के दौरान एंटी-एजिंग मास्टरबैच जोड़ने की विधि का उपयोग करते हैं। एंटी-एजिंग मास्टरबैच को एक वाहक के रूप में एक उपयुक्त राल का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, जिसे विभिन्न प्रकार के कुशल एंटी-एजिंग एडिटिव्स के साथ मिलाया जाता है, और फिर एक ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर द्वारा सह-एक्सट्रूडेड और दानेदार बनाया जाता है। इसका अनुप्रयोग लाभ मास्टरबैच तैयारी प्रक्रिया में एंटी-एजिंग एडिटिव्स के उपयोग में निहित है। सबसे पहले, पूर्व-फैलाव प्राप्त किया जाता है, और फिर बाद में सामग्री प्रसंस्करण प्रक्रिया में, एंटी-एजिंग एडिटिव्स को द्वितीयक रूप से फैलाया जाता है, जिससे पॉलिमर सामग्री मैट्रिक्स में एडिटिव्स के समान फैलाव का उद्देश्य प्राप्त होता है, जो न केवल गुणवत्ता स्थिरता सुनिश्चित करता है। उत्पाद, बल्कि यह उत्पादन के दौरान धूल प्रदूषण से भी बचाता है, जिससे उत्पादन अधिक हरा-भरा और पर्यावरण के अनुकूल हो जाता है।