एक लोचदार सामग्री का संश्लेषण कैसे किया जाता है?

संश्लेषित करने के लिए ए लोचदार सामग्री, पहले, किसी को इस बात का ज्ञान होना चाहिए कि वे किस प्रकार के पॉलिमर बनाते हैं; चूंकि, अन्यथा, प्लास्टिक या फाइबर का विस्तार तैयार किया जा रहा है। यह जानते हुए, जिन पॉलिमर पर विचार किया जाना चाहिए, वे नाम हैं इलास्टोमर.

फिर, इलास्टोमर्स लोचदार सामग्री बनाते हैं; लेकिन वे क्या हैं? वे अन्य पॉलिमर से कैसे भिन्न हैं? यह कैसे जानें कि संश्लेषित सामग्री में वास्तव में लोचदार गुण हैं?

एक लोचदार सामग्री का सबसे सरल उदाहरण इलास्टिक बैंड (या गार्टर) में पाया जाता है जो अखबारों, फूलों, या बिलों की एक माला से टाई करता है। यदि उन्हें फैलाया जाता है, तो यह देखा जाएगा कि वे लंबे समय तक वंचित करते हैं, और फिर अपने मूल आकार में लौट आते हैं.

लेकिन, अगर सामग्री स्थायी रूप से विकृत हो जाती है, तो यह लोचदार नहीं है, बल्कि प्लास्टिक है। कई भौतिक पैरामीटर हैं जो आपको इन सामग्रियों के बीच भेदभाव करने की अनुमति देते हैं, जैसे कि आपके यंग के मापांक, आपकी लोच सीमा 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.

इससे कई प्रकार की संभावनाएँ, मिश्रण और सिंथेस उत्पन्न होते हैं, जिन्हें चर के असंख्य के अधीन किया जाता है; यह सब लोच की "सरल" विशेषता पर अभिसरण करना है.

सूची

• 1 कच्चा माल
  • 1.1 आणविक विशेषताएँ
• 2 इलास्टोमर्स का संश्लेषण
  • २.१ वल्कनकरण
  • २.२ अतिरिक्त शारीरिक और रासायनिक उपचार
• 3 लोचदार बैंड का संश्लेषण
• 4 संदर्भ

कच्चा माल

जैसा कि शुरुआत में बताया गया है, इलास्टिक सामग्री इलास्टोमर्स से बनी होती है। बदले में बाद में अन्य छोटे पॉलिमर या "आणविक भागों" की आवश्यकता होती है; यही है, इलास्टोमर्स भी अपने स्वयं के संश्लेषण को प्री-पॉलिमर से मिलाते हैं.

प्रत्येक मामले में प्रक्रिया चर, स्थितियों और क्यों इन पॉलिमर के साथ परिणामी इलास्टोमेर "काम करता है" और इसलिए, लोचदार सामग्री के एक सावधानीपूर्वक अध्ययन की आवश्यकता होती है.

विवरण में जाने के बिना, हमारे पास इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले पॉलिमर की एक श्रृंखला है:

-polyisocyanate

-पॉलोल पॉलिएस्टर

-एथिलीन और प्रोपलीन कॉपोलिमर (पॉलीइथाइलीन और पॉलीप्रोपाइलीन का मिश्रण)

-polyisobutylene

-polysulphides

-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 अपने विकास की इष्टतम स्थितियों की गारंटी देने के लिए, प्रतिक्रिया के कैनेटीक्स में महारत हासिल करने की आवश्यकता का अनुमान लगाता है। इसी तरह, जिस स्थान पर संश्लेषण किया जाएगा वह नाटक 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? पहले के गुण दूसरे के साथ तालमेल बनाएंगे (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 हो। उनकी आणविक संरचनाएं जरूरी रैखिक और लचीली होनी चाहिए; यही है, एकल बॉन्ड के रोटेशन को प्रतिस्थापन समूहों के बीच स्थैतिक प्रतिकर्षण का कारण नहीं होना चाहिए.

इसके अलावा, बहुलक बहुत ध्रुवीय नहीं होना चाहिए, क्योंकि अन्यथा इसकी इंटरमॉलिक्युलर बातचीत मजबूत होगी और अधिक कठोरता दिखाएगा.

इसलिए, पॉलिमर में होना चाहिए: असममित, गैर-ध्रुवीय और लचीली इकाइयां। यदि उनके पास इन सभी आणविक विशेषताओं हैं, तो वे एक इलास्टोमेर प्राप्त करने के लिए एक संभावित प्रारंभिक बिंदु का प्रतिनिधित्व करते हैं.

इलास्टोमर्स का संश्लेषण

कच्चे माल और सभी प्रक्रिया चर का चयन करने के बाद, हम इलास्टोमर्स के संश्लेषण के साथ जारी रखते हैं। 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 क्रॉस-लिंकिंग या इलाज से गुजरना पड़ता है (तिर्यक, अंग्रेजी में); यही है, उनकी बहुलक श्रृंखलाएं आणविक पुलों द्वारा एक दूसरे से जुड़ी होंगी, जो द्वि या पॉलीफैक्शनल अणुओं या पॉलिमर से आती हैं (दो या अधिक मजबूत सहसंयोजक बंधन बनाने में सक्षम)। नीचे दी गई छवि ऊपर बताई गई है:

बैंगनी लाइनें बहुलक श्रृंखलाओं या इलास्टोमर्स के "स्टिफ़र" ब्लॉकों का प्रतिनिधित्व करती हैं; जबकि काली रेखाएं सबसे लचीला भाग होती हैं। प्रत्येक बैंगनी रेखा में एक अलग बहुलक हो सकता है, जो पूर्ववर्ती या कार्यवाही से अधिक लचीला या कठोर हो सकता है.

ये आणविक पुल किस कार्य को पूरा करते हैं? इलास्टोमेर को स्वयं (स्थिर मोड) पर लुढ़कने देने की अनुमति, अपने लिंक के लचीलेपन की बदौलत स्ट्रेचिंग प्रेशर (इलास्टिक मोड) के तहत तैनात की जा सकती है।.

जादुई वसंत (स्लिंकी, उदाहरण के लिए, तिपतिया घास) इलास्टोमर्स कैसे करते हैं, इसके समान व्यवहार करता है.

वल्केनाइजेशन

सभी क्रॉस-लिंकिंग प्रक्रियाओं में से, वल्केनाइजेशन सबसे प्रसिद्ध में से एक है। यहां, बहुलक श्रृंखलाएं सल्फर (एस-एस-एस ...) के पुलों द्वारा परस्पर जुड़ी होती हैं।.

ऊपर की छवि पर लौटते हुए, पुल अब काले नहीं होंगे, बल्कि पीले होंगे। टायरों के निर्माण में यह प्रक्रिया आवश्यक है.

अतिरिक्त शारीरिक और रासायनिक उपचार

सिंथेसाइज्ड इलास्टोमर्स, अगले चरणों में उनकी अद्वितीय विशेषताओं को देने के लिए परिणामी सामग्री का इलाज होता है। प्रत्येक सामग्री का अपना उपचार है, जिसके बीच हीटिंग, मोल्डिंग या पीस, या अन्य शारीरिक "ठीक" हैं.

इन चरणों में रंजक और अन्य रसायन जोड़े जाते हैं जो उनकी लोच सुनिश्चित करते हैं। इसके अलावा, उनके यंग मापांक, उनकी Tg और उनकी लोच सीमा का मूल्यांकन गुणवत्ता विश्लेषण (अन्य चर के अलावा) के रूप में किया जाता है.

यह वह जगह है जहाँ इलास्टोमेर शब्द को 'रबर' शब्द से दफनाया गया है; सिलिकॉन घिसने वाले, नाइट्राइल, प्राकृतिक, मूत्रवर्धक, ब्यूटाडाईन-स्टाइलिन, आदि। घिसने वाले लोचदार सामग्री के पर्याय हैं.

लोचदार बैंड का संश्लेषण

समाप्त करने के लिए, लोचदार बैंड के संश्लेषण की प्रक्रिया का एक संक्षिप्त विवरण दिया जाएगा.

उनके 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 और राल पदार्थ है, जिसे शुद्धि के अधीन किया जाता 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 निचोड़कर और इसे एक ब्लॉक आकार देकर निकाला जाता है। इन ब्लॉकों को एक मिक्सर में छोटे टुकड़ों में काट दिया जाता है, जहां उन्हें गर्म किया जाता है और वल्कनीकरण के लिए रंजक और सल्फर मिलाया जाता है.

फिर, उन्हें काट दिया जाता है और बाहर निकाल दिया जाता है, खोखले छड़ प्राप्त करने के लिए, जिसके अंदर वे समर्थन के रूप में तालक के साथ एल्यूमीनियम की एक छड़ पर कब्जा करेंगे.

और अंत में, छड़ को गर्म किया जाता है और उनके एल्यूमीनियम समर्थन से हटा दिया जाता है, जिसे काटने से पहले एक रोलर द्वारा निचोड़ा गया एक आखिरी बार होना चाहिए; प्रत्येक अदालत एक लीग उत्पन्न करती है, और अनगिनत कटौती उनमें से कई टन उत्पन्न करती है.

संदर्भ

1. विकिपीडिया। (2018)। लोच (भौतिकी)। से लिया गया: en.wikipedia.org
2. ओडियन जी (1986) इलास्टोमर्स के संश्लेषण का परिचय। में: लाल जे।, मार्क जे.ई. (eds) इलास्टोमर्स और रबर इलास्टिसिटी में अग्रिम। स्प्रिंगर, बोस्टन, एमए
3. सॉफ्ट रोबोटिक्स टूलकिट। (एन.डी.)। इलास्टोमर। से लिया गया: softroboticstoolkit.com
4. अध्याय 16, 17, 18-प्लास्टिक, फाइबर, इलास्टोमर्स। [PDF]। से लिया गया: fab.cba.mit.edu
5. इलास्टोमेर संश्लेषण। [PDF]। से लिया गया: gozips.uakron.edu
6. Advameg, Inc. (2018)। रबर बैंड से लिया गया: madehow.com.