तरल सिलिकॉन का वल्केनाइजेशन रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से तरल सिलिकॉन अणुओं के बीच एक क्रॉस-लिंक्ड संरचना बनाने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है, जिससे इसे तीन-आयामी नेटवर्क संरचना के साथ एक ठोस इलास्टोमर में बदल दिया जाता है। यह प्रक्रिया तरल अवस्था से एक ठोस अवस्था में तरल सिलिकॉन के परिवर्तन की कुंजी है, और सामग्री के भौतिक और रासायनिक गुणों पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
1। वल्केनाइजेशन का मूल सिद्धांत
क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया
वल्केनाइजेशन प्रक्रिया के दौरान, तरल सिलिकॉन में कच्चे रबर (जैसे कि विनाइल-टर्मिनेटेड पॉलीडिमेथाइलसिलोक्सेन) और क्रॉस-लिंकिंग एजेंट (जैसे कि हाइड्रोजन युक्त सिलिकॉन तेल) एक क्रॉस-लिंकेड संरचना बनाने के लिए एक उत्प्रेरक (जैसे एक प्लैटिनम कॉम्प्लेक्स) की कार्रवाई के तहत एक सिलीलेशन प्रतिक्रिया से गुजरता है।
प्रतिक्रिया सूत्र:
Si-h+ch 2= ch-si → si-ch2 --ch2−si
क्रॉस-लिंकिंग घनत्व:क्रॉस-लिंकिंग की डिग्री जितनी अधिक होगी, सामग्री की कठोरता, शक्ति और रासायनिक प्रतिरोध उतना ही मजबूत होगा।
उत्प्रेरक और अवरोधक
उत्प्रेरक:जैसे कि प्लैटिनम उत्प्रेरक, वल्केनाइजेशन प्रतिक्रिया में तेजी लाते हैं।
अवरोधक:जैसे कि एसिटिलीन यौगिक, वल्केनाइजेशन दर को धीमा कर देते हैं और भंडारण और परिवहन के दौरान सामग्री की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।
2। वल्केनाइजेशन को प्रभावित करने वाले कारक
तापमान
तापमान में वृद्धि से वल्केनाइजेशन की गति में तेजी आएगी, लेकिन यह असमान क्रॉस-लिंकिंग संरचना का कारण बन सकता है और भौतिक गुणों को प्रभावित कर सकता है।
आमतौर पर, तरल सिलिकॉन का वल्केनाइजेशन तापमान 120 डिग्री और 180 डिग्री के बीच होता है।
समय
बहुत कम वल्केनाइजेशन समय अपूर्ण क्रॉस-लिंकिंग और अपर्याप्त सामग्री प्रदर्शन को जन्म देगा; बहुत लंबे समय से ओवर-वुलकेनाइजेशन का कारण बन सकता है, जिससे सामग्री भंगुर हो सकती है।
दबाव
वल्केनाइजेशन प्रक्रिया के दौरान दबाव को लागू करने से बुलबुले को कम किया जा सकता है और सामग्री के घनत्व और यांत्रिक गुणों में सुधार हो सकता है।
कच्चा माल अनुपात
कच्चे रबर, क्रॉस-लिंकिंग एजेंट और उत्प्रेरक के अनुपात को वल्केनाइजेशन प्रतिक्रिया की पूर्णता और भौतिक गुणों की स्थिरता को सुनिश्चित करने के लिए ठीक से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
3। वल्केनाइजेशन विधि
हॉट वल्केनाइजेशन
तरल सिलिकॉन को मोल्ड में इंजेक्ट किए जाने के बाद, यह एक ओवन या हीटिंग प्लेट द्वारा गर्म और ठीक किया जाता है।
लाभ:परिपक्व प्रक्रिया, अधिकांश तरल सिलिकॉन के लिए उपयुक्त।
नुकसान:उच्च ऊर्जा की खपत और लंबे उत्पादन चक्र।
कमरे का तापमान वल्केनाइजेशन
तरल सिलिकॉन एक उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत कमरे के तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा ठीक किया जाता है।
लाभ:गर्मी-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त, कोई हीटिंग उपकरण की आवश्यकता नहीं है।
नुकसान:धीमी गति से वल्केनाइजेशन की गति, उप-उत्पादों का उत्पादन कर सकती है।
प्लैटिनम ने वल्केनाइजेशन को उत्प्रेरित किया
एक उत्प्रेरक के रूप में प्लैटिनम का उपयोग करते हुए, वल्केनाइजेशन प्रक्रिया में कोई उप-उत्पाद नहीं होता है और उत्पाद में उच्च पारदर्शिता होती है।
आवेदन पत्र:चिकित्सा, ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्र।
अन्य तरीके
डबल 2- पेंटेन वल्केनाइजेशन:कम लागत, लेकिन उत्पादों का उत्पादन कर सकते हैं।
यूवी या इलेक्ट्रॉन बीम इलाज:विशेष सूत्र, तेजी से इलाज की गति के साथ तरल सिलिकॉन के लिए उपयुक्त।
माइक्रोवेव वल्केनाइजेशन:उत्पादन दक्षता को गर्म करने और सुधारने के लिए माइक्रोवेव ऊर्जा का उपयोग करें।
4। तरल सिलिकॉन के प्रदर्शन पर वल्केनाइजेशन का प्रभाव
भौतिक गुण
कठोरता:वल्केनाइजेशन की डिग्री जितनी अधिक होगी, कठोरता उतनी ही अधिक होगी।
लोच:मध्यम वल्केनाइजेशन लोच में सुधार कर सकता है, और ओवर-वुल्केनाइजेशन से सामग्री भंगुर हो जाएगी।
प्रतिरोध पहन:क्रॉस-लिंक्ड संरचना सामग्री के पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाती है।
रासायनिक गुण
रासायनिक प्रतिरोध:वल्केनाइज्ड सिलिकॉन एसिड, अल्कलिस और सॉल्वैंट्स के लिए अधिक प्रतिरोधी है।
तापीय स्थिरता:क्रॉस-लिंक्ड संरचना सामग्री के उच्च तापमान प्रतिरोध में सुधार करती है।
प्रक्रमन प्रदर्शन
वल्केनाइजेशन प्रक्रिया को यह सुनिश्चित करने के लिए सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता है कि सामग्री में मोल्डिंग के दौरान अच्छी तरलता और भरने के गुण हैं।
5। आवेदन क्षेत्र
चिकित्सा क्षेत्र
कैथेटर्स, प्रोस्थेसिस और सिरिंज सील के निर्माण में उपयोग किया जाता है, सल्फर-संशोधित सिलिकॉन में अच्छी जैव-रासायनिकता और लोच होती है।
इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्र
इलेक्ट्रॉनिक घटकों के एनकैप्सुलेशन और पॉटिंग में उपयोग किया जाता है, सल्फर-संशोधित सिलिकॉन उत्कृष्ट इन्सुलेशन और सुरक्षा गुण प्रदान करता है।
मोटर वाहन क्षेत्र
सील और सदमे अवशोषक के निर्माण में उपयोग किया जाता है, सल्फर-संशोधित सिलिकॉन में उच्च तापमान प्रतिरोध और उम्र बढ़ने का प्रतिरोध होता है।
उपभोक्ता वस्तु क्षेत्र
पेसिफायर, किचन के बर्तन और स्मार्ट पहनने योग्य उपकरणों के निर्माण में उपयोग किया जाता है, सल्फर-संशोधित सिलिकॉन नरम स्पर्श और सुरक्षा प्रदान करता है।
6। सावधानियां
कच्चा माल चयन
सुनिश्चित करें कि सभी कच्चे माल विश्वसनीय आपूर्तिकर्ताओं से हैं और प्रासंगिक मानकों और आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
मिश्रण प्रक्रिया
बुलबुले और अशुद्धियों की शुरूआत से बचने के लिए मिश्रण प्रक्रिया के दौरान वैक्यूम डिग्री और सरगर्मी की गति को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
प्रोसेसिंग के बाद
सल्फर-संशोधित उत्पादों को अंतिम गुणवत्ता और उपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए ट्रिमिंग, सफाई और निरीक्षण जैसे पोस्ट-संसाधित होने की आवश्यकता होती है।
तरल सिलिकॉन का सल्फुराइज़ेशन इसके प्रदर्शन और अनुप्रयोग को निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कदम है। सल्फ्यूराइजेशन की स्थिति को ठीक से नियंत्रित करके, विभिन्न क्षेत्रों की जरूरतों को पूरा करने वाले उच्च-प्रदर्शन सिलिकॉन उत्पादों का उत्पादन किया जा सकता है।