पॉलिमरिक सामग्रीचे वृद्धत्व

पॉलिमरिक सामग्री उद्योगात कोटिंग्ज आणि संपूर्ण भागांच्या स्वरूपात मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते. ते संदर्भ देतात घन विद्युत इन्सुलेट सामग्री… पॉलिमरचे अनेक प्रकार विकसित केले गेले आहेत, परंतु ते सर्व अवांछित वृद्धत्वाच्या प्रक्रियेने ग्रस्त आहेत ज्यामुळे त्यांची टिकाऊपणा, देखावा आणि ताकद कमी होते. वृद्धत्वामुळे पॉलिमरिक पदार्थांची रचना आणि रासायनिक रचना बदलते.

पॉलिमरचे वृद्धत्व विविध कारणांमुळे होऊ शकते:

• प्रकाश (अतिनील किरणे);

• हवा (ओझोन आणि ऑक्सिजन);

• तापमान (उच्च किंवा कमी, तसेच त्याचे फरक);

• ओलावा;

• यांत्रिक भार (पोशाख, कम्प्रेशन आणि तणाव, मध्यम दाब);

• आक्रमक वातावरणाचा संपर्क (अॅसिड आणि बेस);

• सूक्ष्मजीवांच्या संपर्कात;

• वरीलपैकी अनेक घटकांच्या प्रभावातून.

पॉलिमर उच्च आण्विक वजन संयुगे आहेत आणि त्यांच्या वृद्धत्वाची यंत्रणा प्रामुख्याने मॅक्रोमोलेक्युलर साखळी नष्ट करण्याच्या प्रक्रियेमुळे आहे.

नाशाचे दोन प्रकार आहेत - अराजक आणि साखळी.यादृच्छिक विनाशाच्या बाबतीत, मॅक्रोमोलेक्यूल्सचे फाटणे आणि कमी आण्विक वजनाच्या स्थिर संयुगे तयार होणे यादृच्छिक नियमानुसार होते. या यंत्रणेनुसार, पॉलिमरचा रासायनिक नाश आम्ल, बेस आणि अभिकर्मकांच्या क्रियेमुळे होतो.

साखळीचा नाश ठराविक प्रक्रियेनुसार रेणूंच्या विघटनाच्या अनेक कृतींना कारणीभूत ठरतो, पॉलिमर वृद्धत्वाची अशी यंत्रणा सामान्यतः उच्च उर्जेच्या (तापमान, प्रकाश आणि किरणोत्सर्ग) प्रभावाने चालना दिली जाते.

पॉलिमरच्या वृद्धत्वाच्या समस्येचा अभ्यास या वस्तुस्थितीमुळे गुंतागुंतीचा आहे की त्यांचे स्वरूप आणि रचना भिन्न आहेत, अनुक्रमे, आण्विक साखळी नष्ट करण्याच्या प्रक्रिया भिन्न आहेत. वृद्धत्वास कारणीभूत असलेल्या पर्यावरणीय परिस्थितीच्या बहु-घटकीय लेखांकनासाठी कोणत्याही पद्धती नाहीत.

वृद्धत्वासाठी पॉलिमर सामग्रीचा प्रतिकार दर्शविणारे निकष म्हणून, ऑपरेशनच्या संकल्पना (पॉलिमर गुणधर्मांचे संरक्षण जे उत्पादनाच्या सेवाक्षमतेची हमी देतात) आणि ऑपरेशनल गुणधर्मांच्या संरक्षणाचा कालावधी वापरला जातो.

पॉलिमरचे वृद्धत्वापासून संरक्षण करण्यासाठी 3 पद्धती आहेत:

1) सक्रिय संरक्षण,

२) निष्क्रिय संरक्षण,

3) एकत्रित.

पॉलिमरचे सक्रिय संरक्षण म्हणजे वृद्धत्वाच्या घटकांचा प्रभाव कमी करणे. पॅसिव्ह पद्धतींमध्ये स्टॅबिलायझर अॅडिटीव्ह, फ्री रॅडिकल स्कॅव्हेंजर्स, सक्रिय वृद्धत्व उत्पादनांचे स्कॅव्हेंजर, लाइट स्टॅबिलायझर्स, अँटिऑक्सिडंट्स, अँटीओझोनंट्स, फ्लेम रिटार्डंट्स, अँटीरॅडिकल्स, यांत्रिक तणावाखाली अँटीरेडिएशन एजंट्स, जैवविरोधक आणि क्षरण प्रतिरोधकांचा समावेश आहे. गुणधर्म.तसेच, संरक्षणात्मक कोटिंग्ज वापरली जातात, जी मूलभूत पॉलिमर सामग्रीपेक्षा वृद्धत्वासाठी अधिक प्रतिरोधक असतात.

पॉलिमरचे सर्वात सोपे प्रकाश स्थिरीकरण म्हणजे लोह ऑक्साईड (सामग्री 1% पर्यंत), कार्बन ब्लॅक, फॅथलोसायनाइन (0.1% पर्यंत) आणि निकेल कॉम्प्लेक्स संयुगे.

अँटिऑक्सिडंट स्टेबलायझर्स दोन प्रकारचे असतात: हायड्रोपेरॉक्साइडचे विघटन रोखणे आणि ऑक्सिडेटिव्ह रासायनिक अभिक्रियांची साखळी तोडणे.

नाश थांबवणाऱ्या अँटिऑक्सिडंट्सपैकी, फिनोलिक आणि अमाईन प्रकारचे अँटिऑक्सिडंट वेगळे केले जाऊ शकतात, तसेच मर्कॅप्टन, सल्फाइड्स आणि थायोफॉस्फेट्स. पॉलिमरमध्ये दोन्ही प्रकारच्या अँटिऑक्सिडंट्सचा परिचय अँटी-एजिंग इफेक्ट वाढवतो.

सहसा, पॉलिमर सामग्रीचे उत्पादक विविध प्रकारचे स्टॅबिलायझर्स देखील तयार करतात. कच्च्या मालाच्या विदेशी उत्पादकांमधून खालील सामग्री ओळखली जाऊ शकते: अर्केमा, फ्रान्स (थर्मोलाइट), बेरलोचर, जर्मनी (CaZn, Pb, CaOrg, Sn, BaZn वर आधारित स्टॅबिलायझर्स) , Chemtura, USA (flame retardant HBCD, Firemaster, PVC स्टेबिलायझर्स मार्क, Lowilite, inhibitors Naugard 300-E, antioxidants Alkanox, Anox, Weston), Ciba, Switzerland (antioxidant IRGANOX, stabilizer IRGAFOS), PVC, जर्मन कंपनीचे स्टॅबिलायझर इ.