- कच्चा माल
- आणविक विशेषताएँ
- इलास्टोमर्स का संश्लेषण
- वल्केनाइजेशन
- अतिरिक्त शारीरिक और रासायनिक उपचार
- लोचदार बैंड का संश्लेषण
- संदर्भ
एक लोचदार सामग्री को संश्लेषित करने के लिए, पहले, किसी को इस बारे में ज्ञान होना चाहिए कि यह किस प्रकार के पॉलिमर से बना है; चूंकि, अन्यथा, एक प्लास्टिक या एक फाइबर का विस्तार तैयार किया जाएगा। यह जानते हुए कि जिन पॉलिमर पर विचार किया जाना है, वे इलास्टोमर्स कहलाते हैं।
तो, इलास्टोमर्स लोचदार सामग्री बनाते हैं; लेकिन वे क्या हैं? वे अन्य पॉलिमर से कैसे अलग हैं? आपको कैसे पता चलेगा कि संश्लेषित सामग्री में वास्तव में लोचदार गुण हैं?
स्रोत: Pxhere
एक लोचदार सामग्री के सबसे सरल उदाहरणों में से एक लोचदार बैंड (या रबर बैंड) है जो समाचार पत्रों, फूलों या बिलों की एक माला से एक साथ जुड़ते हैं। यदि उन्हें बढ़ाया जाता है, तो यह देखा जाएगा कि वे अनुदैर्ध्य रूप से विकृति करते हैं, और फिर अपने मूल आकार में लौट आते हैं।
लेकिन, यदि सामग्री स्थायी रूप से विकृत हो जाती है, तो यह लोचदार नहीं है, बल्कि प्लास्टिक है। कई भौतिक पैरामीटर हैं जो इन सामग्रियों के बीच भेदभाव करने की अनुमति देते हैं, जैसे कि उनके यंग मापांक, उनकी उपज बिंदु और ग्लास संक्रमण तापमान (टीजी)।
इन भौतिक गुणों के अलावा, रासायनिक रूप से लोचदार सामग्री को भी कुछ आणविक मानदंडों को पूरा करना चाहिए जैसे कि व्यवहार करना।
यहां से संभावनाओं, मिश्रणों और संश्लेषण की एक विस्तृत श्रृंखला उठती है, अंतहीन चर के अधीन; यह सब लोच की "सरल" विशेषता पर अभिसरण करना है।
कच्चा माल
जैसा कि शुरुआत में उल्लेख किया गया है, लोचदार सामग्री इलास्टोमर्स से बने होते हैं। बदले में अन्य पॉलिमर या छोटे "आणविक टुकड़े" की आवश्यकता होती है; यही है, इलास्टोमर्स भी अपने स्वयं के संश्लेषण को प्री-पॉलिमर से मिलाते हैं।
प्रत्येक मामले को प्रक्रिया चर, स्थितियों और इन पॉलिमर के साथ परिणामी इलास्टोमेर "कार्यों" और इसलिए, लोचदार सामग्री के साथ सावधानीपूर्वक अध्ययन की आवश्यकता होती है।
विवरण में जाने के बिना, इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले पॉलिमर की एक श्रृंखला है:
-Polyisocyanate
-पॉलिओल पॉलिएस्टर
एथिलीन और प्रोपलीन के एकाधिकार (यानी पॉलीइथाइलीन और पॉलीप्रोपाइलीन के मिश्रण)
-Polyisobutylene
-Polysulfides
-Polysiloxane
कई अन्य लोगों के अलावा। ये विभिन्न बहुलककरण तंत्रों के माध्यम से एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिनमें से हैं: संक्षेपण, जोड़ या मुक्त कण के माध्यम से।
इसलिए, प्रत्येक संश्लेषण प्रतिक्रिया के कैनेटीक्स को मास्टर करने की आवश्यकता का अर्थ है, ताकि इसके विकास के लिए इष्टतम स्थितियों की गारंटी हो सके। इसी तरह, जहां संश्लेषण होगा, खेल में आता है; वह है, रिएक्टर, उसका प्रकार और प्रक्रिया चर।
आणविक विशेषताएँ
इलास्टोमर्स के संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी पॉलिमर क्या आम हैं? पूर्व की संपत्तियाँ बाद के समय के साथ तालमेल बनाएंगी (संपूर्ण इसके भागों की राशि से अधिक है)।
शुरू करने के लिए, उनके पास असममित संरचनाएं होनी चाहिए, और इसलिए जितना संभव हो उतना विषम होना चाहिए। उनकी आणविक संरचनाएं जरूरी रैखिक और लचीली होनी चाहिए; यही है, सिंगल बॉन्ड के रोटेशन से सब्स्टीट्यूट समूहों के बीच स्थैतिक प्रतिकर्षण नहीं होना चाहिए।
इसके अलावा, बहुलक बहुत ध्रुवीय नहीं होना चाहिए, अन्यथा इसकी इंटरमॉलिक्युलर बातचीत मजबूत होगी और यह अधिक कठोरता दिखाएगा।
इसलिए, पॉलिमर में होना चाहिए: असममित, नॉनपोलर और लचीली इकाइयां। यदि वे इन सभी आणविक विशेषताओं को पूरा करते हैं, तो वे एक इलास्टोमेर प्राप्त करने के लिए संभावित प्रारंभिक बिंदु का प्रतिनिधित्व करते हैं।
इलास्टोमर्स का संश्लेषण
कच्चे माल और सभी प्रक्रिया चर का चयन करने के बाद, इलास्टोमर्स का संश्लेषण जारी है। एक बार संश्लेषित, और बाद में भौतिक और रासायनिक उपचारों की श्रृंखला के बाद, लोचदार सामग्री बनाई जाती है।
लेकिन, क्या बदलाव के लिए चयनित पॉलिमर को इलास्टोमर्स बनना चाहिए?
उन्हें क्रॉसलिंकिंग या इलाज (क्रॉसलिंकिंग, अंग्रेजी में) से गुजरना पड़ता है; यही है, उनकी बहुलक श्रृंखलाएं आणविक पुलों द्वारा एक दूसरे से जुड़ी होंगी, जो द्वि या पॉलीफंक्शनल अणुओं या पॉलिमर (दो या अधिक मजबूत सहसंयोजक बंधन बनाने में सक्षम) से आती हैं। नीचे दी गई छवि ऊपर बताई गई है:
स्रोत: गेब्रियल बोलिवर
बैंगनी लाइनें बहुलक श्रृंखलाओं या इलास्टोमर्स के "स्टिफ़र" ब्लॉकों का प्रतिनिधित्व करती हैं; जबकि काली रेखाएं सबसे लचीला भाग होती हैं। प्रत्येक बैंगनी रेखा एक अलग बहुलक, अधिक लचीली या कठोर हो सकती है, जो कि पूर्ववर्ती या आय के संबंध में है।
इन आणविक पुलों का क्या कार्य होता है? इलास्टोमेर को स्वयं (स्थिर मोड) पर ले जाने की अनुमति देने के लिए, अपने लिंक के लचीलेपन के लिए खिंचाव के दबाव (लोचदार मोड) के तहत प्रकट करने में सक्षम होने के लिए।
मैजिक स्प्रिंग (स्लिंकी, उदाहरण के लिए, तस्तरी से) थोड़ा समान व्यवहार करता है कि इलास्टोमर्स कैसे करते हैं।
वल्केनाइजेशन
सभी क्रॉस-लिंकिंग प्रक्रियाओं में से, वल्केनाइजेशन सबसे प्रसिद्ध में से एक है। यहां, बहुलक श्रृंखलाएं सल्फर ब्रिज (SSS…) द्वारा आपस में जुड़ी होती हैं।
ऊपरी छवि पर लौटने से, पुल अब काले नहीं होंगे, बल्कि पीले होंगे। टायरों के निर्माण में यह प्रक्रिया आवश्यक है।
अतिरिक्त शारीरिक और रासायनिक उपचार
एक बार जब इलास्टोमर्स को संश्लेषित किया जाता है, तो अगले चरण परिणामी सामग्री का इलाज करते हैं ताकि उन्हें अपनी अनूठी विशेषताओं को दिया जा सके। प्रत्येक सामग्री का अपना उपचार होता है, जिसके बीच हीटिंग, मोल्डिंग या पीस, या अन्य भौतिक "इलाज" होते हैं।
इन चरणों में इसकी लोच को सुनिश्चित करने के लिए पिगमेंट और अन्य रसायनों को जोड़ा जाता है। इसी तरह, इसके यंग के मापांक, इसकी Tg और इसकी लोच सीमा का मूल्यांकन गुणवत्ता विश्लेषण (अन्य वेरिएंट के अलावा) के रूप में किया जाता है।
यह तब यहां है जहां इलास्टोमेर शब्द को 'रबर' शब्द से दफन किया गया है; सिलिकॉन घिसने वाले, नाइट्राइल, प्राकृतिक, मूत्रवर्धक, ब्यूटाडीन-स्टाइलिन, आदि। रबर्स लोचदार सामग्री का पर्याय हैं।
लोचदार बैंड का संश्लेषण
अंत में, इलास्टिक बैंड संश्लेषण प्रक्रिया का एक संक्षिप्त विवरण दिया जाएगा।
इसके इलास्टोमर्स के संश्लेषण के लिए पॉलिमर का स्रोत प्राकृतिक लेटेक्स से प्राप्त किया जाता है, विशेष रूप से हेविया ब्रासीलेंसिस पेड़ से। यह एक दूधिया, रालयुक्त पदार्थ है, जो शुद्धि से गुजरता है और फिर एसिटिक एसिड और फॉर्मलाडेहाइड के साथ मिलाया जाता है।
इस मिश्रण से एक स्लैब प्राप्त किया जाता है, जिसमें से पानी को निचोड़ कर निकाला जाता है और इसे एक ब्लॉक का आकार दिया जाता है। इन ब्लॉकों को एक मिक्सर में छोटे टुकड़ों में काट दिया जाता है, जहां उन्हें गर्म किया जाता है और वल्कीनकरण के लिए रंजक और सल्फर मिलाया जाता है।
फिर, उन्हें खोखले छड़ प्राप्त करने के लिए काट दिया जाता है और बाहर निकाल दिया जाता है, जिसके अंदर वे समर्थन के रूप में तालक के साथ एक एल्यूमीनियम रॉड पर कब्जा कर लेंगे।
और अंत में, छड़ को गर्म किया जाता है और उनके एल्यूमीनियम समर्थन से हटा दिया जाता है, जिसे काटने से पहले रोलर द्वारा एक आखिरी बार निचोड़ा जाता है; प्रत्येक कट एक लीग उत्पन्न करता है, और अनगिनत कटौती उनमें से टन उत्पन्न करते हैं।
संदर्भ
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