सागरी वातावरणातील रबर सामग्रीचे वृद्धत्व

1. परिचय

त्याच्यामुळे उच्च लवचिकता, उत्कृष्ट हवा घट्टपणा , आणि विविध माध्यमांना प्रतिकार, रबर मध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते तेल आणि वायू सीलिंग प्रणाली साठी एरोस्पेस, विमानचालन , आणि नौदल शस्त्रे.
च्या जलद विकासासह चीनचा राष्ट्रीय संरक्षण उद्योग, व्हल्कनाइज्ड रबर घटक मध्ये वाढत्या प्रमाणात महत्त्वाचे झाले आहेत एरोस्पेस उपकरणे, सागरी जहाजे , आणि खोल-समुद्र अभियांत्रिकी.
विशेषतः, कॉम्प्लेक्स अंतर्गत सागरी वातावरण, रबर सीलिंग साहित्य सहन करणे आवश्यक आहे उच्च आर्द्रता, मीठ स्प्रे , आणि यांत्रिक ताण एकाच वेळी, सामग्रीवर उच्च मागणी ठेवून दीर्घकालीन स्थिरता आणि सेवा जीवन.

सध्या, वर बहुतेक अभ्यास रबर वृद्धत्व वर लक्ष केंद्रित करा थर्मल-ऑक्सिडेटिव्ह वृद्धत्व वर्तन च्या vulcanized रबर , मुख्यत्वे तपमान आणि ऑक्सिजनच्या गुणधर्मांवर होणाऱ्या परिणामांची तपासणी करणे.
तथापि, मध्ये सागरी वातावरण , जसे की घटक तेल माध्यम, संक्षारक वायू , आणि मीठ स्प्रे सहअस्तित्व, जे लक्षणीयरित्या प्रभावित करते सीलिंग कामगिरी आणि सेवा आयुर्मान च्या व्हल्कनाइज्ड रबर घटक.

याउलट, नॉन-व्हल्कनाइज्ड रबर भाग (जसे अर्धवट क्रॉसलिंक केलेले संरक्षक पॅड, रबर कोटिंग्ज , आणि साइटवर वापरलेले तात्पुरते सील ) स्थिर क्रॉसलिंक केलेल्या नेटवर्कच्या कमतरतेमुळे खराब वृद्धत्वाचा प्रतिकार दिसून येतो.
हे साहित्य प्रवण आहेत पृष्ठभाग मऊ करणे, विकृती , आणि कामगिरी ऱ्हास सागरी प्रदर्शनाखाली.

2. रबर वृद्धत्वाची कारणे आणि परिणाम

ची कारणे रबर वृद्धत्व मध्ये विभागले जाऊ शकते अंतर्गत आणि बाह्य घटक:

आंतरिक घटक समाविष्ट करा रासायनिक रचना च्या पॉलिमर रचना, आण्विक रचना, स्फटिकता, साखळी अडकवणे , आणि प्रक्रिया दरम्यान साखळी विच्छेदन किंवा ऑक्सिडेशन सादर केले.

बाह्य घटक समाविष्ट करा ऑक्सिजन, ओझोन, तापमान, आर्द्रता, मीठ धुके, साचा , आणि अतिनील किरणे वातावरणात

साठी व्हल्कनाइज्ड रबर घटक , अ त्रिमितीय क्रॉसलिंक संरचना चांगले प्रदान करते तणाव-विश्रांती प्रतिकार आणि रासायनिक स्थिरता.
तथापि, दीर्घकाळापर्यंत प्रदर्शनासह सागरी वातावरण तरीही होऊ शकते क्रॉसलिंक बाँड तुटणे, पृष्ठभाग क्रॅक , किंवा कडक होणे.

नॉन-व्हल्कनाइज्ड रबर भाग दुसरीकडे, व्हल्कनायझेशन उपचारांचा अभाव. त्यांचे सैल आण्विक साखळी आणि मोठा फ्री व्हॉल्यूम त्यांना अधिक संवेदनाक्षम बनवा सागरी आयन, ऑक्सिडायझिंग एजंट , आणि अतिनील विकिरण , प्रवेगक वृद्धत्व अग्रगण्य.

वृद्धत्व-प्रेरित कार्यप्रदर्शन बदलांचा समावेश आहे:

स्वरूप बदलते : पृष्ठभाग कडक होणे, क्रॅक होणे, चिकटपणा आणि विरंगुळा.

भौतिक आणि रासायनिक ऱ्हास : मध्ये कपात घनता, कडकपणा, तन्य शक्ती, कॉम्प्रेशन सेट, viscoelasticity , आणि विद्युत गुणधर्म.

म्हणून, व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये जसे की एरोस्पेस तेल सील, नौदल संरक्षण पॅड , आणि खोल समुद्रातील सीलिंग रिंग , वेगळे स्थापित करणे आवश्यक आहे वृद्धत्व मूल्यमापन मानक साठी vulcanized आणि नॉन-व्हल्कनाइज्ड रबर उत्पादने.

3. प्रवेगक वृद्धत्व चाचण्या आणि सेवा जीवन अंदाज

अभियांत्रिकी सराव मध्ये, रबर उत्पादने —विशेषतः व्हल्कनाइज्ड रबर घटक —अनेकदा दहा वर्षांपेक्षा जास्त सेवा आयुष्य असते.
दीर्घकालीन वापराचे अनुकरण करण्यासाठी, उच्च-तापमान प्रवेगक वृद्धत्व चाचण्या सामान्यपणे कार्यरत आहेत.

प्रारंभिक अभ्यास वापरले ऑक्सिजन शोषण वृद्धत्व दराचे सूचक म्हणून, नंतर अशा पद्धतींमध्ये विकसित होते ओव्हन वृद्ध होणे, ऑक्सिजन बॉम्ब, हवाई बॉम्ब , आणि कृत्रिम हवामान चाचण्या
आज सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरलेला दृष्टीकोन यावर आधारित आहे अर्रेनियस अनुभवजन्य संबंध आणि वेळ-तापमान सुपरपोझिशन तत्त्व , जे असे गृहीत धरते की तापमानात प्रत्येक 10 °C वाढीसाठी, द प्रतिक्रिया दर दुप्पट

तथापि, मध्ये सागरी वातावरण , पारंपारिक प्रवेगक वृद्धत्व अंदाज मॉडेल मुळे विचलन दर्शवा:

वेगळे प्रतिक्रिया यंत्रणा वेगवेगळ्या तापमान झोनमध्ये,

antioxidant स्थलांतर किंवा वर्षाव,

पॉलिमर मॉर्फोलॉजी उत्क्रांती , आणि

ऑक्सिजन प्रसार मर्यादा नमुन्याच्या जाडीशी संबंधित.

म्हणून, साठी व्हल्कनाइज्ड रबर घटक मध्ये कार्यरत आहे सागरी सेवा परिस्थिती , प्रवेगक वृद्धत्वाचे तापमान कमी करणे, चाचणी कालावधी वाढवणे किंवा विकसित करणे उचित आहे मल्टी-फॅक्टर कपलिंग मॉडेल गुंतलेले आर्द्रता, मीठ स्प्रे , आणि सूक्ष्मजीव क्रियाकलाप सुधारण्यासाठी आजीवन अंदाज अचूकता.

साठी नॉन-व्हल्कनाइज्ड रबर भाग , स्थिर क्रॉसलिंक नेटवर्कच्या अनुपस्थितीमुळे, मऊ होणे किंवा अपयश प्रवेगक वृद्धत्व दरम्यान वेगाने उद्भवते.
अशा प्रकारे, पारंपारिक Arrhenius आधारित एक्स्ट्रापोलेशन अविश्वसनीय आहेत आणि फक्त अल्पकालीन स्थिरता मूल्यांकन सर्वसाधारणपणे आयोजित केले जातात.

4. प्रवेगक चाचणीसाठी सागरी पर्यावरण अनुकरण

ची गुंतागुंत दिली सागरी वातावरण , एकल-घटक चाचण्या जसे की आर्द्रता - उष्णता, मीठ स्प्रे , किंवा मोल्ड एक्सपोजर वास्तविक सेवा शर्तींची पूर्णपणे प्रतिकृती बनवू शकत नाही.

या अभ्यासात, एक सुधारित आर्द्रता-उष्णता वृद्धत्वाचे उपकरण डिस्टिल्ड वॉटरच्या जागी कार्यरत होते कृत्रिम समुद्राचे पाणी , आणि येथे चाचण्या आयोजित करणे 90 ° से आणि 98% आर्द्रता बहु-घटक प्रवेगक वृद्धत्वाचे अनुकरण करण्यासाठी.
ही पद्धत वाढवते वृद्धत्व दर अंदाजे द्वारे आठपट , चे जलद मूल्यांकन करण्यास अनुमती देते व्हल्कनाइज्ड रबर घटक अंतर्गत सागरी प्रदर्शन.

प्रायोगिक परिणाम निवडण्यासाठी मौल्यवान मार्गदर्शन प्रदान करतात सीलिंग साहित्य मध्ये नौदल जहाजे, डायव्हिंग उपकरणे , आणि पाणबुडी केबल्स , ऑप्टिमाइझ करण्यात मदत करताना अल्पकालीन स्थिरता च्या नॉन-व्हल्कनाइज्ड रबर घटक मध्ये संरक्षणात्मक संरचनात्मक अनुप्रयोग.

त्याच्यामुळे उच्च लवचिकता, उत्कृष्ट हवा घट्टपणा , आणि विविध माध्यमांना प्रतिकार, रबर मध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते तेल आणि वायू सीलिंग प्रणाली साठी एरोस्पेस, विमानचालन , आणि नौदल शस्त्रे.