रबर की उम्र बढ़ने के बारे में ज्ञान

1. रबर की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया क्या है? इससे सतह पर क्या दिखाई देता है?
रबर और उसके उत्पादों के प्रसंस्करण, भंडारण और उपयोग की प्रक्रिया में, आंतरिक और बाहरी कारकों के व्यापक प्रभाव के कारण, रबर के भौतिक, रासायनिक और यांत्रिक गुण धीरे-धीरे खराब होते जाते हैं और अंततः अपना उपयोग मूल्य खो देते हैं। इस परिवर्तन को रबर की उम्र बढ़ना कहते हैं। सतह पर, यह दरारें, चिपचिपाहट, सख्त होना, नरम होना, सफेदी आना, रंग बदलना और फफूंद लगने के रूप में प्रकट होता है।
2. रबर के जीर्ण होने को प्रभावित करने वाले कारक क्या हैं?
रबर के पुराने होने के कारण निम्नलिखित हैं:
(a) रबर में मौजूद ऑक्सीजन और ऑक्सीजन, रबर के अणुओं के साथ मुक्त मूलक श्रृंखला अभिक्रिया करते हैं, जिससे आणविक श्रृंखला टूट जाती है या अत्यधिक क्रॉस-लिंक हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप रबर के गुणों में परिवर्तन होता है। ऑक्सीकरण रबर के जीर्ण होने का एक महत्वपूर्ण कारण है।
(ख) ओजोन की रासायनिक सक्रियता ऑक्सीजन की तुलना में कहीं अधिक होती है और यह अधिक विनाशकारी होती है। यह आणविक श्रृंखला को भी तोड़ती है, लेकिन रबर पर ओजोन का प्रभाव इस बात पर निर्भर करता है कि रबर विकृत है या नहीं। विकृत रबर (मुख्यतः असंतृप्त रबर) पर प्रयोग करने पर, तनाव की दिशा के लंबवत दरारें दिखाई देती हैं, जिन्हें "ओजोन दरार" कहा जाता है; विकृत रबर पर प्रयोग करने पर, दरारों के बिना सतह पर केवल एक ऑक्साइड परत बनती है।
(ग) ऊष्मा: तापमान बढ़ाने से रबर में ऊष्मीय दरारें या ऊष्मीय क्रॉसलिंकिंग हो सकती है। लेकिन ऊष्मा का मूल प्रभाव सक्रियण है। यह ऑक्सीजन के प्रसार की दर को बढ़ाता है और ऑक्सीकरण अभिक्रिया को सक्रिय करता है, जिससे रबर की ऑक्सीकरण अभिक्रिया की दर तेज हो जाती है, जो कि एक सामान्य वृद्धावस्था घटना है - ऊष्मीय ऑक्सीजन वृद्धावस्था।
(घ) प्रकाश: प्रकाश तरंग जितनी छोटी होगी, ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी। रबर को नुकसान पहुंचाने वाली सबसे अधिक ऊर्जा वाली पराबैंगनी किरणें होती हैं। पराबैंगनी किरणें रबर के आणविक श्रृंखला के टूटने और आपस में जुड़ने का कारण तो बनती ही हैं, साथ ही प्रकाश ऊर्जा के अवशोषण से मुक्त कण उत्पन्न करती हैं, जो ऑक्सीकरण श्रृंखला अभिक्रिया प्रक्रिया को शुरू और तेज करते हैं। पराबैंगनी प्रकाश ऊष्मा उत्पन्न करता है। प्रकाश की क्रिया की एक और विशेषता (ऊष्मा की क्रिया से भिन्न) यह है कि यह मुख्य रूप से रबर की सतह पर होती है। उच्च गोंद सामग्री वाले नमूनों में, दोनों तरफ नेटवर्क दरारें दिखाई देंगी, जिन्हें "प्रकाशिक बाहरी परत दरारें" कहा जाता है।
(ई) यांत्रिक तनाव: बार-बार यांत्रिक तनाव लगने से रबर की आणविक श्रृंखला टूटकर मुक्त कण उत्पन्न करती है, जो ऑक्सीकरण श्रृंखला अभिक्रिया को गति प्रदान करते हैं और एक यांत्रिक-रासायनिक प्रक्रिया को जन्म देते हैं। आणविक श्रृंखलाओं का यांत्रिक विखंडन और ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं का यांत्रिक सक्रियण। इनमें से कौन सा कारक अधिक प्रभावी होता है, यह परिस्थितियों पर निर्भर करता है। इसके अतिरिक्त, तनाव के कारण ओजोन परत में दरार पड़ने की संभावना भी रहती है।
(f) नमी: नमी का प्रभाव दो प्रकार से होता है: बारिश, नम हवा या पानी में डूबे रहने पर रबर आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रबर में मौजूद जल-घुलनशील पदार्थ और स्पष्ट जल समूह जल द्वारा अवशोषित होकर घुल जाते हैं। यह प्रक्रिया जल अपघटन या अवशोषण के कारण होती है। विशेष रूप से पानी में डूबने और वायुमंडलीय संपर्क के बार-बार होने पर रबर का क्षरण और भी तेज हो जाता है। लेकिन कुछ मामलों में, नमी रबर को नुकसान नहीं पहुंचाती, बल्कि उसके क्षरण को धीमा करने का प्रभाव भी डालती है।
(जी) अन्य: रासायनिक माध्यम, परिवर्तनीय संयोजकता वाले धातु आयन, उच्च-ऊर्जा विकिरण, बिजली और जीव विज्ञान आदि हैं, जो रबर को प्रभावित करते हैं।
3. रबर की आयु निर्धारण परीक्षण विधियों के प्रकार क्या हैं?
इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
(क) प्राकृतिक आयु निर्धारण परीक्षण विधि। इसे आगे वायुमंडलीय आयु निर्धारण परीक्षण, वायुमंडलीय त्वरित आयु निर्धारण परीक्षण, प्राकृतिक भंडारण आयु निर्धारण परीक्षण, प्राकृतिक माध्यम (जिसमें दबी हुई जमीन आदि शामिल हैं) और जैविक आयु निर्धारण परीक्षण में विभाजित किया गया है।
(ख) कृत्रिम त्वरित उम्र बढ़ने परीक्षण विधि। तापीय उम्र बढ़ना, ओजोन उम्र बढ़ना, फोटोएजिंग, कृत्रिम जलवायु उम्र बढ़ना, फोटो-ओजोन उम्र बढ़ना, जैविक उम्र बढ़ना, उच्च-ऊर्जा विकिरण और विद्युत उम्र बढ़ना, और रासायनिक माध्यम उम्र बढ़ना।
4. विभिन्न रबर यौगिकों के लिए गर्म हवा से होने वाले एजिंग परीक्षण हेतु किस तापमान ग्रेड का चयन किया जाना चाहिए?
प्राकृतिक रबर के लिए परीक्षण तापमान आमतौर पर 50~100℃ होता है, सिंथेटिक रबर के लिए यह आमतौर पर 50~150℃ होता है, और कुछ विशेष प्रकार के रबर के लिए परीक्षण तापमान इससे अधिक होता है। उदाहरण के लिए, नाइट्राइल रबर के लिए 70~150℃ और सिलिकॉन फ्लोरीन रबर के लिए आमतौर पर 200~300℃ तापमान का उपयोग किया जाता है। संक्षेप में, परीक्षण के अनुसार ही तापमान निर्धारित किया जाना चाहिए।