पॉलिएस्टर रेजिन: उत्पादन और हैंडलिंग

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

हाल के वर्षों में, पॉलिएस्टर रेजिन बहुत लोकप्रिय हो गए हैं। सबसे पहले, वे शीसे रेशा, मजबूत और हल्के संरचनात्मक सामग्री के उत्पादन के दौरान प्रमुख घटकों के रूप में मांग में हैं।

राल बनाना: पहला कदम

पॉलिएस्टर रेजिन का उत्पादन कैसे शुरू होता है? यह प्रक्रिया तेल के आसवन से शुरू होती है - इस दौरान विभिन्न पदार्थ निकलते हैं: बेंजीन, एथिलीन और प्रोपलीन। वे एंटीहाइड्राइड्स, पॉलीबेसिक एसिड, ग्लाइकोल के उत्पादन के लिए आवश्यक हैं। एक साथ पकाने के बाद, ये सभी घटक तथाकथित बेस रेजिन बनाते हैं, जिसे एक निश्चित स्तर पर स्टाइलिन से पतला होना चाहिए। अंतिम पदार्थ, उदाहरण के लिए, तैयार उत्पाद का 50% हो सकता है। इस चरण के हिस्से के रूप में, तैयार राल की बिक्री की भी अनुमति है, लेकिन उत्पादन चरण अभी तक पूरा नहीं हुआ है: किसी को विभिन्न योजक के साथ संतृप्ति के बारे में नहीं भूलना चाहिए। इन घटकों के लिए धन्यवाद कि तैयार राल अपने अद्वितीय गुणों को प्राप्त करता है।

मिश्रण की संरचना को निर्माता द्वारा बदला जा सकता है - बहुत कुछ इस बात पर निर्भर करता है कि वास्तव में पॉलिएस्टर राल का उपयोग कहां किया जाएगा। विशेषज्ञ सबसे इष्टतम संयोजनों का चयन करते हैं, इसका परिणामकाम पूरी तरह से अलग गुणों वाले पदार्थ होंगे।

राल उत्पादन: दूसरा चरण

यह महत्वपूर्ण है कि तैयार मिश्रण ठोस हो - आमतौर पर वे तब तक प्रतीक्षा करते हैं जब तक कि पोलीमराइजेशन प्रक्रिया अंत तक नहीं पहुंच जाती। यदि यह बाधित है, और सामग्री बिक्री पर है, तो यह केवल आंशिक रूप से पोलीमराइज़्ड है। यदि इसके साथ कुछ नहीं किया जाता है, तो पोलीमराइजेशन जारी रहेगा, पदार्थ निश्चित रूप से कठोर हो जाएगा। इन कारणों से, राल का शेल्फ जीवन बहुत सीमित है: सामग्री जितनी पुरानी होगी, उसके अंतिम गुण उतने ही खराब होंगे। पॉलिमराइजेशन को भी धीमा किया जा सकता है - इसके लिए रेफ्रिजरेटर का उपयोग किया जाता है, वहां सख्त नहीं होता है।

उत्पादन चरण को पूरा करने और तैयार उत्पाद प्राप्त करने के लिए, राल में दो महत्वपूर्ण पदार्थ भी जोड़े जाने चाहिए: एक उत्प्रेरक और एक उत्प्रेरक। उनमें से प्रत्येक अपना कार्य करता है: मिश्रण में गर्मी उत्पन्न होती है, जो पोलीमराइजेशन प्रक्रिया में योगदान करती है। यानी बाहर से ऊष्मा स्रोत की आवश्यकता नहीं है - इसके बिना सब कुछ होता है।

पोलीमराइजेशन प्रक्रिया के पाठ्यक्रम को विनियमित किया जाता है - घटकों के अनुपात को नियंत्रित किया जाता है। चूंकि उत्प्रेरक और उत्प्रेरक के बीच संपर्क के परिणामस्वरूप विस्फोटक मिश्रण हो सकता है, बाद वाले को आमतौर पर विशेष रूप से उत्पादन के हिस्से के रूप में राल में जोड़ा जाता है, उत्प्रेरक को उपयोग से पहले जोड़ा जाता है, इसे आमतौर पर अलग से आपूर्ति की जाती है। पोलीमराइजेशन प्रक्रिया पूरी होने पर ही पदार्थ सख्त हो जाता है, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि पॉलिएस्टर रेजिन का उत्पादन पूरा हो गया है।

मूल रेजिन

यह क्या हैअपनी मूल स्थिति में सामग्री? यह एक शहद जैसा, चिपचिपा तरल होता है जिसका रंग गहरे भूरे से हल्के पीले रंग तक हो सकता है। जब एक निश्चित मात्रा में हार्डनर पेश किए जाते हैं, तो पॉलिएस्टर राल पहले थोड़ा गाढ़ा होता है, फिर एक जिलेटिनस अवस्था प्राप्त करता है। थोड़ी देर बाद, स्थिरता रबड़ जैसा दिखता है, फिर पदार्थ कठोर हो जाता है (अघुलनशील, अघुलनशील हो जाता है)।

इस प्रक्रिया को क्योरिंग कहते हैं, क्योंकि सामान्य तापमान पर इसमें कई घंटे लगते हैं। जब राल अपनी ठोस अवस्था में होता है, तो यह एक कठोर, टिकाऊ सामग्री जैसा दिखता है जिसे आसानी से विभिन्न प्रकार के रंगों में रंगा जा सकता है। एक नियम के रूप में, इसका उपयोग कांच के कपड़े (पॉलिएस्टर फाइबरग्लास) के संयोजन में किया जाता है, यह विभिन्न उत्पादों के निर्माण के लिए एक संरचनात्मक तत्व का कार्य करता है - जैसे पॉलिएस्टर राल। ऐसे मिश्रण के साथ काम करते समय निर्देश बहुत महत्वपूर्ण हैं। इसकी हर एक बात का पालन करना जरूरी है।

मुख्य विशेषताएं

ठीक अवस्था में पॉलिएस्टर रेजिन उत्कृष्ट संरचनात्मक सामग्री हैं। उन्हें कठोरता, उच्च शक्ति, उत्कृष्ट ढांकता हुआ गुण, पहनने के प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिरोध की विशेषता है। यह मत भूलो कि ऑपरेशन की प्रक्रिया में पॉलिएस्टर राल से बने उत्पाद पर्यावरण के दृष्टिकोण से सुरक्षित हैं। मिश्रण के कुछ यांत्रिक गुण जो कांच के कपड़ों के साथ संयोजन में उपयोग किए जाते हैं, उनके प्रदर्शन के संदर्भ में, संरचनात्मक स्टील के मापदंडों से मिलते जुलते हैं (कुछ मामलों में उनसे भी अधिक)। निर्माण तकनीक सस्ती, सरल, सुरक्षित है, क्योंकि पदार्थ सामान्य कमरे के तापमान पर ठीक हो जाता है।तापमान, यहां तक कि दबाव के आवेदन की भी आवश्यकता नहीं है। वाष्पशील या अन्य उप-उत्पादों का कोई उत्सर्जन नहीं होता है, केवल मामूली संकोचन देखा जाता है। इस प्रकार, किसी उत्पाद के निर्माण के लिए, महंगे भारी प्रतिष्ठानों की आवश्यकता नहीं होती है, और तापीय ऊर्जा की कोई आवश्यकता नहीं होती है, जिसकी बदौलत उद्यम बड़ी क्षमता और छोटी क्षमता दोनों के उत्पादन में तेजी से महारत हासिल करते हैं। पॉलिएस्टर रेजिन की कम लागत के बारे में मत भूलना - यह आंकड़ा एपॉक्सी समकक्षों की तुलना में दो गुना कम है।

उत्पादन वृद्धि

इस तथ्य को नजरअंदाज करना असंभव है कि इस समय असंतृप्त पॉलिएस्टर राल का उत्पादन हर साल गति पकड़ रहा है - यह न केवल हमारे देश पर लागू होता है, बल्कि सामान्य विदेशी प्रवृत्तियों पर भी लागू होता है। यदि आप विशेषज्ञों की राय पर विश्वास करते हैं, तो निश्चित रूप से निकट भविष्य में यह स्थिति बनी रहेगी।

रेजिन के नुकसान

बेशक, पॉलिएस्टर रेजिन के भी कुछ नुकसान हैं, किसी भी अन्य सामग्री की तरह। उदाहरण के लिए, स्टाइरीन का उपयोग उत्पादन के दौरान विलायक के रूप में किया जाता है। यह ज्वलनशील और अत्यधिक विषैला होता है। फिलहाल, ऐसे ब्रांड पहले ही बन चुके हैं जिनकी रचना में स्टाइरीन नहीं है। एक और स्पष्ट दोष: ज्वलनशीलता। असंशोधित, असंतृप्त पॉलिएस्टर रेजिन दृढ़ लकड़ी की तरह जलते हैं। यह समस्या हल हो गई है: पाउडर फिलर्स को पदार्थ की संरचना में पेश किया जाता है (फ्लोरीन और क्लोरीन युक्त कम आणविक भार कार्बनिक यौगिक, एंटीमनी ट्रायऑक्साइड), कभी-कभी रासायनिक संशोधन का उपयोग किया जाता है - टेट्राक्लोरोफथालिक,क्लोरेंडिक एसिड, कुछ मल्टीमीटर: विनाइल क्लोरोएसेटेट, क्लोरोस्टाइरीन, अन्य यौगिक जिनमें क्लोरीन होता है।

राल संरचना

यदि हम असंतृप्त पॉलिएस्टर रेजिन की संरचना पर विचार करते हैं, तो यहां हम विभिन्न प्रकृति के रासायनिक तत्वों के बहु-घटक मिश्रण को नोट कर सकते हैं - उनमें से प्रत्येक कुछ कार्य करता है। मुख्य घटक पॉलिएस्टर रेजिन हैं, वे विभिन्न कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, पॉलिएस्टर मुख्य घटक है। यह पॉलीओल्स की पॉलीकोंडेशन प्रतिक्रिया का एक उत्पाद है जो एनहाइड्राइड या पॉलीबेसिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है।

पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल की बात करें तो यहां डायथाइलीन ग्लाइकॉल, एथिलीन ग्लाइकॉल, ग्लिसरीन, प्रोपलीन ग्लाइकॉल, डिप्रोपिलीन ग्लाइकॉल की डिमांड है. एनहाइड्राइड के रूप में, एडिपिक, फ्यूमरिक एसिड, फ़ेथलिक और मैलिक एनहाइड्राइड का उपयोग किया जाता है। पॉलिएस्टर राल की ढलाई शायद ही संभव होगी यदि प्रसंस्करण के लिए तैयार होने पर पॉलिएस्टर का आणविक भार कम (लगभग 2000) हो। मोल्डिंग उत्पादों की प्रक्रिया में, यह एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना के साथ एक बहुलक में बदल जाता है, उच्च आणविक भार (इलाज करने वालों के इलाज के बाद पेश किया जाता है)। यह संरचना है जो रासायनिक प्रतिरोध, सामग्री की उच्च शक्ति प्रदान करती है।

विलायक-मोनोमर

एक अन्य अनिवार्य घटक विलायक मोनोमर है। इस मामले में, विलायक एक दोहरा कार्य करता है। पहले मामले में, राल की चिपचिपाहट को उस स्तर तक कम करने के लिए आवश्यक है जो प्रसंस्करण के लिए आवश्यक है (क्योंकि पॉलिएस्टर हीबहुत मोटा)

दूसरी ओर, मोनोमर पॉलिएस्टर के साथ कोपोलिमराइजेशन की प्रक्रिया में सक्रिय भाग लेता है, जिसके कारण एक इष्टतम पोलीमराइजेशन गति और सामग्री के इलाज की उच्च गहराई सुनिश्चित की जाती है (यदि पॉलीएस्टर को अलग से माना जाता है, तो उनका इलाज होता है) काफी धीमा)। हाइड्रोपरऑक्साइड एक बहुत ही घटक है जो एक तरल अवस्था से जमने के लिए आवश्यक है - यह एकमात्र तरीका है जिससे पॉलिएस्टर राल अपने सभी गुणों को प्राप्त करता है। असंतृप्त पॉलिएस्टर रेजिन के साथ काम करते समय उत्प्रेरक का उपयोग भी अनिवार्य है।

त्वरक

इस घटक को पॉलिस्टर में निर्माण के दौरान और जब प्रसंस्करण होता है (सर्जक को जोड़ने से पहले) दोनों में जोड़ा जा सकता है। कोबाल्ट लवण (कोबाल्ट ऑक्टोएट, नेफ्थेनेट) को बहुलक उपचार के लिए सबसे इष्टतम त्वरक कहा जा सकता है। पॉलिमराइजेशन को न केवल तेज किया जाना चाहिए, बल्कि सक्रिय भी होना चाहिए, हालांकि कुछ मामलों में इसे धीमा कर दिया जाता है। रहस्य यह है कि यदि त्वरक और सर्जक का उपयोग नहीं किया जाता है, तो तैयार पदार्थ में मुक्त कण स्वतंत्र रूप से बनेंगे, जिसके कारण पोलीमराइजेशन समय से पहले होगा - ठीक भंडारण के दौरान। इस घटना को रोकने के लिए, एक इलाज मंदक (अवरोधक) अपरिहार्य है।

अवरोधक सिद्धांत

इस घटक की क्रिया का तंत्र इस प्रकार है: यह मुक्त कणों के साथ बातचीत करता है जो समय-समय पर उत्पन्न होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम-सक्रिय रेडिकल या यौगिक बनते हैं जिनमें एक कट्टरपंथी प्रकृति नहीं होती है। अवरोधकों का कार्य आमतौर पर ऐसे द्वारा किया जाता हैपदार्थ: क्विनोन, ट्राइक्रेसोल, फेनोन, कुछ कार्बनिक अम्ल। पॉलिस्टर निर्माण के दौरान थोड़ी मात्रा में अवरोधकों के साथ तैयार किए जाते हैं।

अन्य पूरक

ऊपर वर्णित घटक मुख्य हैं, यह उनके लिए धन्यवाद है कि एक बांधने की मशीन के रूप में पॉलिएस्टर राल के साथ काम करना संभव है। हालांकि, जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, उत्पादों को बनाने की प्रक्रिया में, पर्याप्त मात्रा में एडिटिव्स को पॉलीएस्टर में पेश किया जाता है, जो बदले में, विभिन्न प्रकार के कार्य करते हैं और मूल पदार्थ के गुणों को संशोधित करते हैं। इन घटकों में, पाउडर फिलर्स को नोट किया जा सकता है - वे विशेष रूप से संकोचन को कम करने, सामग्री की लागत को कम करने और आग प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए पेश किए जाते हैं। यह कांच के कपड़े (मजबूत करने वाले भराव) पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए, जिसका उपयोग यांत्रिक गुणों में वृद्धि के कारण होता है। अन्य योजक हैं: स्टेबलाइजर्स, प्लास्टिसाइज़र, डाई, आदि।

ग्लास मैट

मोटाई और संरचना दोनों में, शीसे रेशा अलग हो सकता है। ग्लास मैट फाइबरग्लास होते हैं जिन्हें छोटे टुकड़ों में काट दिया जाता है, उनकी लंबाई 12-50 मिमी के बीच भिन्न होती है। तत्वों को एक अन्य अस्थायी बाइंडर का उपयोग करके एक साथ चिपकाया जाता है, जो आमतौर पर एक पाउडर या इमल्शन होता है। एपॉक्सी पॉलिएस्टर राल का उपयोग ग्लास मैट के निर्माण के लिए किया जाता है, जिसमें फाइबर बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित होते हैं, जबकि फाइबरग्लास अपनी उपस्थिति में एक साधारण कपड़े जैसा दिखता है। उच्चतम संभव शक्ति प्राप्त करने के लिए, विभिन्न ग्रेड के फाइबरग्लास का उपयोग किया जाना चाहिए।

आम तौर पर, कांच की चटाई कम होती हैताकत, लेकिन उन्हें संसाधित करना बहुत आसान है। जब शीसे रेशा के साथ तुलना की जाती है, तो यह सामग्री मैट्रिक्स के आकार को बेहतर ढंग से दोहराती है। चूंकि फाइबर काफी कम हैं, एक अराजक अभिविन्यास है, चटाई शायद ही बड़ी ताकत का दावा कर सकती है। हालांकि, इसे राल के साथ बहुत आसानी से लगाया जा सकता है, क्योंकि यह नरम होता है, जबकि ढीला और मोटा होता है, कुछ हद तक स्पंज की याद दिलाता है। सामग्री वास्तव में नरम और मोल्ड करने योग्य है। उदाहरण के लिए, लैमिनेट, जो इस तरह की मैट से बना होता है, इसमें उत्कृष्ट यांत्रिक गुण होते हैं, वायुमंडलीय स्थितियों के खिलाफ उच्च प्रतिरोध होता है (यहां तक कि एक लंबी अवधि के भीतर भी)।

जहां कांच की चटाई का उपयोग किया जाता है

मैट का उपयोग कॉन्टैक्ट मोल्डिंग के क्षेत्र में जटिल आकृतियों के साथ माल का उत्पादन करने में सक्षम होने के लिए किया जाता है। इस सामग्री से बने उत्पादों का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है:

• जहाज निर्माण उद्योग में (डोंगी, नावों, नौकाओं, मछली काटने वालों, विभिन्न आंतरिक संरचनाओं आदि का निर्माण);
• कांच की चटाई और पॉलिएस्टर राल का उपयोग मोटर वाहन उद्योग में किया जाता है (विभिन्न मशीन भागों, सिलेंडर, वैन, डिफ्यूज़र, टैंक, सूचना पैनल, आवास, आदि);
• निर्माण उद्योग में (कुछ लकड़ी के उत्पाद, बस शेल्टर का निर्माण, विभाजन की दीवारें, आदि)।

ग्लास मैट का घनत्व अलग होता है, साथ ही मोटाई भी। सामग्री को एक वर्ग मीटर के वजन से विभाजित किया जाता है, जिसे ग्राम में मापा जाता है। काफी पतली सामग्री है, लगभगहवादार (कांच का घूंघट), एक मोटा भी होता है, लगभग एक कंबल की तरह (यह सुनिश्चित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि उत्पाद वांछित मोटाई प्राप्त करता है, आवश्यक ताकत प्राप्त करता है)।