কিভাবে একটি স্থিতিস্থাপক উপাদান সংশ্লেষিত হয়? - রসায়ন - 2025

একটি স্থিতিস্থাপক উপাদান সংশ্লেষিত করার জন্য, প্রথমে কোন ধরণের পলিমার দিয়ে তৈরি তা সম্পর্কে জ্ঞান থাকতে হবে; যেহেতু, অন্যথায়, প্লাস্টিক বা একটি ফাইবারের বিস্তৃতি সূত্রিত হবে। এটি জানার পরে, যে পলিমারগুলি বিবেচনা করা হবে সেগুলিই ইলাস্টোমার বলে।

সুতরাং, ইলাস্টোমারগুলি ইলাস্টিক উপকরণগুলি তৈরি করে; তবে সেগুলি কীভাবে? অন্যান্য পলিমার থেকে কীভাবে আলাদা? সংশ্লেষিত উপাদানের যদি সত্যিই স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য থাকে তবে আপনি কীভাবে জানবেন?

সূত্র: Pxhere

ইলাস্টিক উপাদানের সহজ উদাহরণগুলির মধ্যে একটি হ'ল ইলাস্টিক ব্যান্ডগুলি (বা রাবার ব্যান্ড) যা খবরের কাগজ, ফুল বা বিলের একটি পাদদেশকে একত্রিত করে। যদি এগুলি প্রসারিত করা হয় তবে দেখা যাবে যে তারা দ্রাঘিমাংশকে বিকৃত করে এবং তারপরে তাদের মূল আকারে ফিরে আসে।

তবে, যদি উপাদানটি স্থায়ীভাবে বিকৃত হয় তবে এটি স্থিতিস্থাপক নয়, প্লাস্টিকের। বেশ কয়েকটি শারীরিক পরামিতি রয়েছে যা এই উপকরণগুলির মধ্যে যেমন তাদের ইয়ংয়ের মডুলাস, তাদের ফলন পয়েন্ট এবং কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রা (টিজি) এর মধ্যে বৈষম্য তৈরি করে allow

এই শারীরিক গুণাবলী ছাড়াও, রাসায়নিকভাবে স্থিতিস্থাপকীয় উপাদানগুলি যেমন আচরণের জন্য নির্দিষ্ট কিছু আণবিক মানদণ্ডও মেনে নিতে হবে।

এখান থেকে বিস্তৃত সম্ভাবনা, মিশ্রণ এবং সংশ্লেষণের উত্থান হয় যা অন্তহীন ভেরিয়েবলের সাপেক্ষে; এই সমস্ত স্থিতিস্থাপকতার "সাধারণ" বৈশিষ্ট্যটিতে রূপান্তর করতে।

কাঁচামাল

শুরুতে উল্লিখিত হিসাবে, ইলাস্টিক উপকরণ ইলাস্টোমারগুলি দিয়ে তৈরি। পরের দিকে অন্যান্য পলিমার বা ছোট "আণবিক টুকরা" প্রয়োজন; অর্থাৎ ইলাস্টোমাররা প্রাক-পলিমার থেকে তাদের নিজস্ব সংশ্লেষণের যোগ্যতা অর্জন করে।

প্রতিটি ক্ষেত্রে প্রক্রিয়া ভেরিয়েবলগুলি, পরিস্থিতি এবং কেন এই পলিমারগুলির সাথে ফলস্বরূপ ইলাস্টোমার "কাজ করে" এবং তাই, স্থিতিস্থাপক উপাদানগুলির যত্ন সহকারে অধ্যয়ন প্রয়োজন requires

বিশদে না গিয়ে, এখানে এই উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত বেশ কয়েকটি পলিমার রয়েছে:

-Polyisocyanate

-পোলিয়ল পলিয়েস্টার

- ইথিলিন এবং প্রোপিলিনের কপোলিমার্স (অর্থাত্ পলিথিন এবং পলিপ্রোপিলিনের মিশ্রণ)

-Polyisobutylene

-Polysulfides

-Polysiloxane

আরও অনেকগুলি ছাড়াও। এগুলি একে অপরের সাথে বিভিন্ন পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রতিক্রিয়া জানায়, এর মধ্যে রয়েছে: ঘনীভবন, সংযোজন বা ফ্রি র‌্যাডিক্যালগুলির মাধ্যমে।

অতএব, প্রতিটি সংশ্লেষণটি এর বিকাশের অনুকূল অবস্থার গ্যারান্টি দেওয়ার জন্য, প্রতিক্রিয়াটির গতিবিজ্ঞানের উপর দক্ষতা অর্জনের প্রয়োজনকে বোঝায়। তেমনি, সংশ্লেষণটি যেখানে ঘটবে তা কার্যকর হয়; এটি, চুল্লী, তার ধরণ এবং প্রক্রিয়া ভেরিয়েবল।

আণবিক বৈশিষ্ট্য

ইলাস্টোমারদের সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত সমস্ত পলিমারগুলির মধ্যে কী মিল রয়েছে? পূর্বের বৈশিষ্ট্যগুলি পরেরটির সাথে সংযুক্ত হবে (সম্পূর্ণ তার অংশগুলির যোগফলের চেয়ে বড়)।

শুরু করার জন্য, তাদের অবশ্যই অসমमित কাঠামো থাকতে হবে এবং তাই যথাসম্ভব ভিন্ন ভিন্ন হতে হবে। তাদের আণবিক কাঠামো অগত্যা রৈখিক এবং নমনীয় হতে হবে; তা হল, একক বন্ধনের আবর্তনের ফলে বিকল্প গ্রুপগুলির মধ্যে জীবাণু বিকিরণ ঘটানো উচিত নয়।

এছাড়াও, পলিমার অবশ্যই খুব মেরু হওয়া উচিত নয়, অন্যথায় এর আন্তঃআব্লিকুলার মিথস্ক্রিয়া আরও দৃ be় হবে এবং এটি আরও বেশি অনড়তা প্রদর্শন করবে।

অতএব, পলিমারগুলির অবশ্যই থাকতে হবে: অসম্পূর্ণ, ননপোলার এবং নমনীয় ইউনিট। যদি তারা এই সমস্ত আণবিক বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করে তবে তারা ইলাস্টোমার প্রাপ্তির জন্য একটি সম্ভাব্য সূচনার পয়েন্ট উপস্থাপন করে।

ইলাস্টোমারের সংশ্লেষ

কাঁচামাল এবং সমস্ত প্রক্রিয়া ভেরিয়েবল নির্বাচন করে, ইলাস্টোমারগুলির সংশ্লেষণ অব্যাহত থাকে। একবার সংশ্লেষিত হয়ে গেলে এবং পরবর্তী শারীরিক এবং রাসায়নিক চিকিত্সার পরে সিরিজ পরে স্থিতিস্থাপকীয় উপাদান তৈরি হয়।

তবে, নির্বাচিত পলিমারগুলি ইলাস্টোমার হওয়ার জন্য কোন রূপান্তরগুলি আবশ্যক?

তাদের ক্রসলিংকিং বা নিরাময়ের মধ্য দিয়ে যেতে হবে (ক্রসলিংকিং, ইংরাজীতে); অর্থাত, এর পলিমারিক চেইনগুলি আণবিক সেতুগুলির দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত হবে, যা দ্বি বা পলিক ফাংশনাল অণু বা পলিমার (দুটি বা আরও শক্তিশালী কোভ্যালেন্ট বন্ধন গঠনে সক্ষম) থেকে আসে। নীচের চিত্রটি উপরে বর্ণিত সংক্ষেপে বলেছে:

সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার

বেগুনি রেখাগুলি পলিমার চেইন বা ইলাস্টোমারগুলির "স্টিফার" ব্লকগুলি উপস্থাপন করে; যখন কালো রেখাগুলি সর্বাধিক নমনীয় অংশ। প্রতিটি বেগুনি লাইন একটি পৃথক পলিমার সমন্বিত হতে পারে, তার আগে বা এগিয়ে যায় তার সাথে আরও নমনীয় বা অনমনীয়।

এই আণবিক সেতুগুলি কোন কাজ করে? ইলাস্টোমারকে নিজের উপর স্থির করে দেওয়া (স্ট্যাটিক মোড), এর লিঙ্কগুলির নমনীয়তার জন্য একটি স্ট্রেচিং চাপ (ইলাস্টিক মোড) এর অধীনে উদ্ভাসিত করতে সক্ষম হতে দেওয়া।

ম্যাজিক স্প্রিং (স্লিংকি, উদাহরণস্বরূপ, টয়স্টরি থেকে) ইলাস্টোমাররা কীভাবে আচরণ করে তার কিছুটা সামান্য আচরণ করে।

Vulcanization

সমস্ত ক্রস লিঙ্কিং প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে, ভ্যালকানাইজেশন সর্বাধিক পরিচিত। এখানে, পলিমার চেইনগুলি সালফার ব্রিজ (এসএসএস…) দ্বারা পরস্পর সংযুক্ত রয়েছে।

উপরের ছবিতে ফিরে এসে সেতুগুলি আর কালো হবে না, তবে হলুদ। এই প্রক্রিয়া টায়ার উত্পাদন প্রয়োজনীয়।

অতিরিক্ত শারীরিক এবং রাসায়নিক চিকিত্সা

ইলাস্টোমারগুলি সংশ্লেষিত হয়ে গেলে, পরবর্তী পদক্ষেপগুলি হ'ল ফলস্বরূপ উপাদানটিকে তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি দেওয়ার জন্য চিকিত্সা করা। প্রতিটি উপাদানের নিজস্ব চিকিত্সা রয়েছে যার মধ্যে হিটিং, ছাঁচনির্মাণ বা নাকাল করা বা অন্যান্য শারীরিক "নিরাময়" রয়েছে।

এই পদক্ষেপে রঙ্গক এবং অন্যান্য রাসায়নিকগুলি এর স্থিতিস্থাপকতা নিশ্চিত করতে যুক্ত করা হয়। তেমনি, এর ইয়ংয়ের মডুলাস, এটির ডিজি এবং তার স্থিতিস্থাপকতা সীমা গুণ বিশ্লেষণ হিসাবে মূল্যায়ন করা হয় (অন্যান্য ভেরিয়েবলগুলি ছাড়াও)।

এটি এখানেই যেখানে ইলাস্টোমার শব্দটি 'রাবার' শব্দ দ্বারা সমাহিত করা হয়; সিলিকন রাবার, নাইট্রাইল, প্রাকৃতিক, ইউরেথেনস, বুটাদিন-স্টায়ারিন ইত্যাদি রাবারগুলি ইলাস্টিক উপাদানগুলির সমার্থক n

ইলাস্টিক ব্যান্ড সংশ্লেষ

অবশেষে, ইলাস্টিক ব্যান্ড সংশ্লেষণ প্রক্রিয়াটির একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেওয়া হবে।

এর ইলাস্টোমারের সংশ্লেষণের জন্য পলিমার উত্সগুলি প্রাকৃতিক ক্ষীর থেকে বিশেষত হেভিয়া ব্র্যাসিলিনেসিস ট্রি থেকে পাওয়া যায়। এটি একটি দুধযুক্ত, রজনীয় পদার্থ, যা পরিশোধন করে এবং তারপরে অ্যাসিটিক অ্যাসিড এবং ফর্মালডিহাইড মিশ্রিত হয়।

এই মিশ্রণটি থেকে একটি স্ল্যাব পাওয়া যায়, সেখান থেকে জল এটি বের করে এবং এটি একটি ব্লকের আকার দিয়ে জল উত্তোলন করা হয়। এই ব্লকগুলি একটি মিশুকের মধ্যে ছোট ছোট টুকরো টুকরো টুকরো করা হয়, যেখানে সেগুলি উত্তপ্ত করা হয় এবং রঙ্গক এবং সালফার ভ্যালকানাইজেশনের জন্য যুক্ত করা হয়।

তারপরে, এগুলি ফাঁকা রডগুলি পেতে কাটা এবং এক্সট্রুড করা হয়, যার ভিতরে তারা একটি অ্যালুমিনিয়াম রডকে সমর্থন হিসাবে ট্যালকযুক্ত দখল করবে।

এবং অবশেষে, রডগুলি উত্তপ্ত হয়ে যায় এবং তাদের অ্যালুমিনিয়াম সমর্থন থেকে সরানো হয়, কেটে যাওয়ার আগে কোনও রোলার দ্বারা শেষবারের মতো চেপে ধরতে হবে; প্রতিটি কাটা লিগ জেনারেট করে এবং অসংখ্য কাট এগুলি প্রচুর পরিমাণে উত্পন্ন করে।

তথ্যসূত্র

1. উইকিপিডিয়া। (2018)। স্থিতিস্থাপকতা (পদার্থবিজ্ঞান)। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
2. ওডিয়ান জি। (1986) এলাস্টোমার্স সংশ্লেষণের ভূমিকা। ইন: লাল জে।, মার্ক জেই (এড) ইলাস্টোমার্স এবং রাবার ইলাস্টিকটিতে অগ্রগতি van স্প্রিংগার, বোস্টন, এমএ
3. সফট রোবোটিক্স টুলকিট। (SF)। Elastomers। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: সফ্ট্রোবোটিকস্টুলকিট ডট কম
4. অধ্যায় 16, 17, 18-প্লাস্টিক, ফাইবার্স, এলাস্টোমারস। । থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: fab.cba.mit.edu
5. ইলাস্টোমার সংশ্লেষণ। । উদ্ধারকৃত থেকে: gozips.uakron.edu
6. অ্যাডামেগ, ইনক। (2018)। রাবার ব্ন্ধনী. উদ্ধারকৃত: madehow.com।