दृश्य:0 लेखक:साइट संपादक समय प्रकाशित करें: २०२५-०८-२२ मूल:साइट
उच्च आणविक भार पॉलीमाइड उच्च प्रदर्शन वाले पॉलिमर का एक वर्ग है जो उनके असाधारण थर्मल स्थिरता, यांत्रिक शक्ति और रासायनिक प्रतिरोध के लिए प्रसिद्ध है। इन पॉलिमर को एरोमैटिक डियानहाइड्राइड्स और डायमिन्स के पॉलीकॉन्डेन्सेशन के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आणविक भार के साथ रैखिक मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं जो आमतौर पर 100,000 ग्राम/मोल से अधिक होते हैं। उनके अद्वितीय गुण उन्हें एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव और औद्योगिक कोटिंग्स जैसे अनुप्रयोगों की मांग में अपरिहार्य बनाते हैं।
पॉलीमाइड्स को उनके बहुलक रीढ़ की हड्डी में इमाइड समूहों की उपस्थिति की विशेषता है, जो कठोरता और थर्मल स्थिरता प्रदान करते हैं। उच्च आणविक भार पॉलीमाइड्स के संश्लेषण में न्यूनतम शाखाओं के साथ लंबी श्रृंखला संरचनाओं को प्राप्त करने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रित पोलीमराइजेशन प्रक्रियाएं शामिल हैं। परिणामी पॉलिमर उच्च ग्लास संक्रमण तापमान (टीजी) का प्रदर्शन करते हैं, जो अक्सर 300 डिग्री सेल्सियस से अधिक होते हैं, और ऊंचे तापमान पर अपनी यांत्रिक अखंडता बनाए रखते हैं।
थर्मल स्थिरता : उच्च आणविक भार पॉलीमाइड्स 250 डिग्री सेल्सियस तक निरंतर सेवा तापमान और 400 डिग्री सेल्सियस तक आंतरायिक एक्सपोज़र का सामना कर सकते हैं।
मैकेनिकल स्ट्रेंथ : इन पॉलिमर में उच्च तन्यता ताकत और मापांक होते हैं, जो उन्हें संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
रासायनिक प्रतिरोध : वे एसिड, ठिकानों और कार्बनिक सॉल्वैंट्स सहित रसायनों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं।
विद्युत इन्सुलेशन : उच्च आणविक भार पॉलीमाइड्स उत्कृष्ट विद्युत इंसुलेटर होते हैं, जिनमें कम ढांकता हुआ स्थिरांक और उच्च ढांकता हुआ टूटने की ताकत होती है।
उच्च आणविक भार पॉलीमाइड्स को उनके बेहतर गुणों के कारण विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है:
एयरोस्पेस : इंसुलेटिंग फिल्मों, लचीले मुद्रित सर्किट और थर्मल सुरक्षा प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रॉनिक्स : सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट में नियोजित, लचीले डिस्प्ले और तारों के लिए कोटिंग्स इन्सुलेट।
ऑटोमोटिव : अंडर-हूड घटकों, गास्केट और सील में लागू किया जाता है जिसमें उच्च थर्मल और रासायनिक प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
औद्योगिक कोटिंग्स : रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्रों और बिजली उत्पादन सुविधाओं सहित कठोर वातावरण में सुरक्षात्मक कोटिंग्स के रूप में काम करें।
उच्च आणविक भार पॉलीमाइड्स के संश्लेषण में आमतौर पर एक दो-चरण प्रक्रिया शामिल होती है:
पॉलीमिक एसिड का गठन : एक पोलर एप्रोटिक विलायक में एक डायमाइन के साथ एक सुगंधित डियानहाइड्राइड को एक पॉलीमिक एसिड अग्रदूत बनाने के लिए प्रतिक्रिया करना।
साइक्लोडहाइड्रेशन : आमतौर पर थर्मल उपचार या रासायनिक निर्जलीकरण एजेंटों द्वारा, इमाइड रिंग बनाने के लिए पॉलीमिक एसिड को साइकिल करना।
उच्च आणविक भार प्राप्त करने के लिए, कई रणनीतियों को नियोजित किया जाता है:
उच्च मोनोमर एकाग्रता : मोनोमर्स की एकाग्रता में वृद्धि से बहुलकीकरण उच्च आणविक भार की ओर हो सकता है।
कम तापमान पोलीमराइजेशन : कम तापमान पर पोलीमराइजेशन का संचालन साइड प्रतिक्रियाओं की दर को कम कर सकता है, जिससे उच्च आणविक भार हो सकता है।
चेन एक्सटेंडर का उपयोग : चेन एक्सटेंडर का परिचय बहुलक श्रृंखलाओं की लंबाई बढ़ा सकता है, आणविक भार को बढ़ा सकता है।
उनके मजबूत गुणों के बावजूद, पॉलीमाइड्स कुछ शर्तों के तहत हाइड्रोलिसिस के लिए अतिसंवेदनशील हो सकता है, जिससे प्रदर्शन की गिरावट और हानि हो सकती है। इसे कम करने के लिए, एंटी-हाइड्रोलिसिस एजेंटों को पॉलीमाइड योगों में शामिल किया जाता है।
एंटी-हाइड्रोलिसिस एजेंट काम करते हैं:
हाइड्रोलाइटिक बाय-प्रोडक्ट्स को बेअसर करना : आगे के हाइड्रोलिसिस को रोकने के लिए अम्लीय गिरावट उत्पादों के साथ प्रतिक्रिया करना।
सुरक्षात्मक बाधाओं का गठन : एक भौतिक बाधा बनाना जो पानी के प्रवेश को सीमित करता है।
बहुलक स्थिरता को बढ़ाना : हाइड्रोलाइटिक गिरावट के लिए बहुलक के समग्र प्रतिरोध में सुधार।
कार्बोडिमाइड-आधारित एजेंट : ये एजेंट स्थिर यूरिया लिंकेज बनाने के लिए हाइड्रोलिसिस के दौरान उत्पादित कार्बोक्जिलिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे आगे गिरावट को रोकते हैं।
फॉस्फेज़ीन यौगिक : पॉलीमाइड सिस्टम में हाइड्रोलिसिस को रोकने में उनकी उच्च थर्मल स्थिरता और प्रभावशीलता के लिए जाना जाता है।
उच्च आणविक पॉलीकार्बोडिमाइड उनकी संरचना में कार्बोडिमाइड समूहों (-n = c = n-) की उपस्थिति की विशेषता वाले पॉलिमर का एक वर्ग है। ये समूह हाइड्रॉक्सिल या कार्बोक्सिल समूहों के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जो क्रॉसलिंकिंग की सुविधा प्रदान कर सकते हैं और पॉलीमाइड सिस्टम के थर्मल और यांत्रिक गुणों को बढ़ा सकते हैं।
उच्च आणविक पॉलीकार्बोडिमाइड्स को एक कार्बोडिमिडाइजेशन उत्प्रेरक की उपस्थिति में आइसोसाइनेट्स के पोलीमराइजेशन के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है। परिणामी पॉलिमर प्रदर्शन:
आणविक भार में वृद्धि : यांत्रिक शक्ति और थर्मल स्थिरता में सुधार के लिए अग्रणी।
बढ़ाया क्रॉसलिंकिंग घनत्व : अधिक कठोर बहुलक नेटवर्क के परिणामस्वरूप।
बेहतर रासायनिक प्रतिरोध : क्रॉसलिंकिंग के दौरान गठित स्थिर यूरिया लिंकेज के कारण।
पॉलीमाइड सिस्टम में उच्च आणविक पॉलीकार्बोडिमाइड को शामिल करना कर सकते हैं:
थर्मल स्थिरता बढ़ाएं : क्रॉसलिंकिंग घनत्व को बढ़ाकर, पॉलीमाइड की थर्मल स्थिरता में सुधार होता है।
यांत्रिक गुणों में सुधार : बढ़े हुए आणविक भार उच्च तन्यता शक्ति और मापांक में योगदान देता है।
रासायनिक प्रतिरोध में वृद्धि : स्थिर यूरिया लिंकेज रासायनिक हमले के लिए अतिरिक्त प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
| संपत्ति | उच्च आणविक भार पॉलीमाइड | उच्च आणविक पॉलीकार्बोडिमाइड |
|---|---|---|
| आणविक वजन | > 100,000 ग्राम/मोल | > 100,000 ग्राम/मोल |
| तापीय स्थिरता | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट |
| यांत्रिक शक्ति | उच्च | उच्च |
| रासायनिक प्रतिरोध | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट |
| हाइड्रोलाइटिक स्थिरता | मध्यम | बढ़ी |
| क्रॉसलिंकिंग क्षमता | कम | उच्च |
उच्च आणविक भार पॉलीमाइड उच्च थर्मल स्थिरता, यांत्रिक शक्ति और रासायनिक प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में आवश्यक सामग्री हैं। एंटी-हाइड्रोलिसिस एजेंटों और उच्च आणविक पॉलीकार्बोडिमाइड को शामिल करके, पॉलीमाइड सिस्टम के प्रदर्शन और दीर्घायु को काफी बढ़ाया जा सकता है, जिससे वे और भी अधिक मांग वाले वातावरण के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।
पॉलीमाइड्स में उच्च आणविक भार यांत्रिक शक्ति, थर्मल स्थिरता और रासायनिक प्रतिरोध को बढ़ाने में योगदान देता है, जिससे वे अनुप्रयोगों की मांग के लिए उपयुक्त होते हैं।
एंटी-हाइड्रोलिसिस एजेंट हाइड्रोलाइटिक बाय-प्रोडक्ट्स को बेअसर करके और नमी के खिलाफ सुरक्षात्मक बाधाओं का निर्माण करके पॉलीमाइड्स के क्षरण को रोकते हैं।
उच्च आणविक पॉलीकार्बोडिमाइड क्रॉसलिंकिंग में वृद्धि और बेहतर रासायनिक प्रतिरोध के माध्यम से पॉलीमाइड सिस्टम के थर्मल और यांत्रिक गुणों को बढ़ाता है।
हां, पॉलीमाइड्स का उपयोग एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उनके उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता और यांत्रिक गुणों के कारण किया जाता है।
जबकि उच्च आणविक भार पॉलीमाइड बेहतर गुण प्रदान करता है, वे अपनी उच्च चिपचिपाहट के कारण प्रक्रिया करने के लिए अधिक चुनौतीपूर्ण हो सकते हैं और विशेष उपकरणों की आवश्यकता हो सकती है।
