पॉलिएस्टर राल
पॉलिएस्टर राल सिंथेटिक राल हैं, जो डिबासिक एसिड कार्बनिक अम्ल और पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल की प्रतिक्रिया से निर्मित होते हैं। मलिक एनहाइड्राइड असंतृप्त बॉन्ड के पॉलिएस्टर राल में डायसिड कार्यक्षमता के साथ सामान्यतः उपयोग किये जाने वाले कच्चा माल होते है।[1] असंतृप्त पॉलिएस्टर राल का उपयोग शीट मोल्डिंग यौगिक, थोक मोल्डिंग यौगिक और लेज़र प्रिंटर के टोनर में किया जाता है। फाइबरग्लास के साथ प्रबलित पॉलिएस्टर राल से निर्मित दीवार पैनल—तथाकथित शीसे रेशा प्रबलित प्लास्टिक (FRP)—सामान्यतः रेस्तरां, रसोई, टॉयलेट और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जिन्हें धोने योग्य कम रखरखाव वाली दीवारों की आवश्यकता होती है। वे जगह-जगह पाइप अनुप्रयोगों में बड़े स्तर पर उपयोग किए जाते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में परिवहन विभाग भी उन्हें सड़कों और पुलों पर ओवरले के रूप में उपयोग के लिए निर्दिष्ट करते हैं। इस उपयोग में पॉलिएस्टर कंक्रीट ओवरले के रूप में होता है। ये सामान्यतः आइसोफथलिक एसिड पर आधारित होते हैं, और उच्च स्तर पर स्टाइरीन के साथ सामान्यतः 50% तक काटे जाते हैं।[2] पॉलिएस्टर का उपयोग एंकर बोल्ट लगाने में भी किया जाता है, चूँकि इपोक्सी आधारित सामग्री का भी उपयोग किया जाता है।[3] कई कंपनियों ने मुख्य रूप से गंध के विषयों के कारण स्टाइलिन मुक्त प्रणाली प्रस्तुत करना निरंतर किया है, किन्तु यह भी चिंता है कि स्टाइलिन संभावित कार्सिनोजेन होते है। पीने के पानी के अनुप्रयोग भी स्टाइरीन मुक्त होते हैं। अधिकांश पॉलिएस्टर राल चिपचिपे, हल्के रंग के तरल पदार्थ होते हैं, जिनमें प्रतिक्रियाशील मंदक में पॉलिएस्टर का घोल होता है, जो सामान्यतः स्टाइरीन होता है,[4] किन्तु इसमें 4-विनाइलटोलुइन और विभिन्न एक्रिलाट भी सम्मिलित हो सकते हैं।[5][6]
असंतृप्त पॉलिएस्टर
असंतृप्त पॉलीस्टर पॉलीओल्स (पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल के रूप में भी जाना जाता है), असंतृप्त और कुछ मामलों में संतृप्त डिबासिक एसिड के साथ कई अल्कोहल या हाइड्रॉक्सी कार्यात्मक समूहों के साथ कार्बनिक यौगिकों की प्रतिक्रिया से बनने वाले संघनन पॉलिमर हैं। उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट पॉलीओल्स इथाइलीन ग्लाइकॉल, [[प्रोपलीन ग्लाइकॉल्स]] और डाएइथाईलीन ग्लाइकोल सहित ग्लाइकोल हैं; उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट एसिड थैलिक एसिड, आइसोफथलिक एसिड, टेरेफ्थेलिक एसिड और मेनिक एनहाइड्राइड हैं। पानी, एस्टरीफिकेशन#तैयारी प्रतिक्रियाओं का एक संघनन उपोत्पाद, आसवन द्वारा लगातार हटा दिया जाता है, जिससे प्रतिक्रिया को ले चैटलियर के सिद्धांत के माध्यम से पूर्णता की ओर ले जाया जाता है। असंतृप्त पॉलीस्टर आमतौर पर भागों के निर्माताओं को प्रतिक्रियाशील मंदक में राल के समाधान के रूप में बेचे जाते हैं; स्टाइरीन सबसे आम मंदक और उद्योग मानक है। तनु राल की चिपचिपाहट पर नियंत्रण की अनुमति देता है, और इलाज की प्रतिक्रिया में भी भागीदार है। प्रारंभिक तरल राल को पार लिंक िंग चेन द्वारा ठोस में परिवर्तित किया जाता है। यह असंतृप्त बांडों पर मुक्त कणों का निर्माण करके किया जाता है, जो आसन्न अणुओं में अन्य असंतृप्त बांडों की श्रृंखला प्रतिक्रिया में फैलता है, उन्हें प्रक्रिया में जोड़ता है। असंतृप्ति आम तौर पर बहुलक श्रृंखला के साथ मैलेट और फ्यूमरेट प्रजातियों के रूप में होती है। Maleate/fumarate आम तौर पर कट्टरपंथी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से आत्म-पोलीमराइज़ नहीं करता है, किन्तु स्टाइरीन के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है। मैलिक एनहाइड्राइड और स्टाइरीन को कोपॉलीमर#प्रतिक्रियाशीलता अनुपात बनाने के लिए जाना जाता है, और वास्तव में इस घटना का पाठ्यपुस्तक का मामला है। यह एक कारण है कि 1986 के कैलिफ़ोर्निया प्रस्ताव 65|कैलिफ़ोर्निया के प्रस्ताव 65 जैसी सामग्री को विस्थापित करने के बढ़ते प्रयासों के बावजूद, असंतृप्त पॉलिएस्टर राल के लिए उद्योग मानक प्रतिक्रियाशील तनुकारक के रूप में स्टाइरीन को बाजार में विस्थापित करना इतना कठिन है। प्रारंभिक मुक्त कणों को प्रेरित किया जाता है। एक यौगिक जोड़कर जो मुक्त कणों में आसानी से विघटित हो जाता है। इस यौगिक को उत्प्रेरक के रूप में जाना जाता है[7] उद्योग के भीतर, किन्तु कट्टरपंथी आरंभकर्ता एक अधिक उपयुक्त शब्द है। ट्रांज़िशन मेटल साल्ट को आमतौर पर चेन-ग्रोथ क्रॉसलिंकिंग रिएक्शन के उत्प्रेरक के रूप में जोड़ा जाता है, और उद्योग में इस प्रकार के एडिटिव को प्रमोटर के रूप में जाना जाता है; प्रवर्तक को आम तौर पर कट्टरपंथी सर्जक की बॉन्ड-पृथक्करण ऊर्जा को कम करने के लिए समझा जाता है। कोबाल्ट लवण उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य प्रकार के प्रमोटर हैं। उपयोग किए जाने वाले सामान्य रेडिकल इनिशियेटर कार्बनिक पेरोक्साइड हैं जैसे कि बेंज़ोइल पेरोक्साइड या मिथाइल एथिल कीटोन पेरोक्साइड।[8] पॉलिएस्टर राल thermoset िंग हैं और, अन्य राल के साथ, इलाज (रसायन विज्ञान) एक्सोथर्मिक रूप से। विशेष रूप से मौजूद उत्प्रेरक के साथ अत्यधिक सर्जक का उपयोग, इसलिए, इलाज की प्रक्रिया के दौरान जलने या यहां तक कि प्रज्वलन का कारण बन सकता है। अत्यधिक उत्प्रेरक के कारण भी उत्पाद टूट सकता है या रबड़ जैसा पदार्थ बन सकता है।
असंतृप्त पॉलीस्टर (UPR) का उपयोग कई अलग-अलग औद्योगिक रूप से प्रासंगिक बाजारों में किया जाता है, किन्तु सामान्य रूप से विभिन्न प्रकार की समग्र सामग्री के लिए मैट्रिक्स सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। ग्लास फाइबर-प्रबलित कंपोजिट में सबसे बड़ा खंड शामिल है जिसमें यूपीआर का उपयोग किया जाता है और इसे शीट मोल्डिंग कंपाउंड, बल्क मोल्डिंग कंपाउंड, pultrusion, क्योर-इन-प्लेस पाइप (यूरोप में रिलाइनिंग के रूप में जाना जाता है), तंतु वक्र , वैक्यूम बैग मोल्डिंग के माध्यम से संसाधित किया जा सकता है। शीसे रेशा स्प्रे ले-अप प्रक्रिया | स्प्रे-अप मोल्डिंग, आटोक्लेव समग्र निर्माण से बाहर # राल ट्रांसफर मोल्डिंग - आरटीएम | राल ट्रांसफर मोल्डिंग (आरटीएम)। पवन टर्बाइन ब्लेड भी उनका उपयोग करते हैं[9] साथ ही कई और प्रक्रियाएं। यूपीआर का उपयोग गैर-प्रबलित अनुप्रयोगों में भी किया जाता है, जिसके सामान्य उदाहरण जेल कोट , शर्ट बटन, भूमिगत खनन (हार्ड रॉक)#ग्राउंड सपोर्ट|माइन-बोल्ट हैं।, [[:File:20181226_Concepts_of_bowling_ball_cores.png| बॉलिंग बॉल कोर, बहुलक कंक्रीट, और इंजीनियर्ड स्टोन | इंजीनियर पत्थर / सुसंस्कृत संगमरमर।[10]
रसायन विज्ञान
कार्बनिक रसायन विज्ञान में, एक एस्टर एक कार्बोज़ाइलिक तेजाब और एक अल्कोहल (रसायन विज्ञान) के संघनन उत्पाद के रूप में बनता है, जिसमें पानी घनीभूत उपोत्पाद के रूप में बनता है। एक एसाइल हलाइड और अल्कोहल के साथ एक एस्टर का उत्पादन भी किया जा सकता है, इस मामले में घनीभूत उप-उत्पाद एक हाइड्रोजन हलाइड है।
पॉलीस्टर पॉलिमर की एक श्रेणी है जिसमें एस्टर की कार्यक्षमता मुख्य श्रृंखला के भीतर दोहराई जाती है। पॉलीस्टर स्टेप-ग्रोथ पोलीमराइजेशन का एक उत्कृष्ट उदाहरण हैं। स्टेप-ग्रोथ पॉलीमर, जिसमें एक डिफंक्शनल (या उच्च क्रम) एसिड या एसाइल हैलाइड को एक डिफंक्शनल (या उच्च क्रम) अल्कोहल के साथ प्रतिक्रिया दी जाती है। पॉलिएस्टर का व्यावसायिक रूप से संतृप्त और असंतृप्त राल दोनों के रूप में उत्पादन किया जाता है। सबसे आम और उच्चतम मात्रा में उत्पादित पॉलिएस्टर पॉलीथीन टैरीपिथालेट है पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (PET), जो एक संतृप्त पॉलिएस्टर का एक उदाहरण है और कपड़े और कालीन, भोजन और तरल कंटेनर (जैसे पानी / सोडा की बोतलें), साथ ही फिल्मों के लिए फाइबर जैसे अनुप्रयोगों में उपयोग पाता है।[11] असंतृप्त पॉलिएस्टर (UPR) रसायन विज्ञान में, असंतृप्तता स्थल श्रृंखला के साथ मौजूद होते हैं, आमतौर पर मेनिक एनहाइड्राइड को शामिल करके, किन्तु मैलिक एसिड और फ्यूमरिक एसिड का भी उपयोग किया जाता है। मैलिक एसिड और फ्यूमरिक एसिड आइसोमर्स हैं जहां मैलिक सिस-आइसोमर है और फ्यूमरिक ट्रांस-आइसोमर है। इन दो अणुओं के एस्टर रूप क्रमशः मैलेट और फ्यूमरेट हैं। यूपीआर का इलाज करते समय, फ्यूमरेट फॉर्म स्टाइरीन रेडिकल के साथ अधिक तेजी से प्रतिक्रिया करने के लिए जाना जाता है, इसलिए एन, एन-डाइमिथाइलसेटोएसेटामाइड (डीएमएए) जैसे आइसोमराइज़ेशन उत्प्रेरक, अक्सर संश्लेषण प्रक्रिया में नियोजित होते हैं जो मैलेट को फ्यूमरेट में परिवर्तित करते हैं; प्रतिक्रिया समय और तापमान में वृद्धि के साथ आइसोमेराइजेशन को भी प्रोत्साहित किया जा सकता है। यूपीआर उद्योग के भीतर, राल का वर्गीकरण आम तौर पर प्राथमिक संतृप्त अम्ल पर आधारित होता है। उदाहरण के लिए, मुख्य रूप से टेरेफथलिक एसिड युक्त राल को टेरे राल के रूप में जाना जाता है, मुख्य रूप से थैलिक एनहाइड्राइड युक्त राल को ऑर्थो राल के रूप में जाना जाता है, और मुख्य रूप से आइसोफथलिक एसिड युक्त राल को आइसो राल के रूप में जाना जाता है। डाईसाइक्लोपेंटैडिएन| डायसाइक्लोपेंटैडिएन (DCPD) भी एक सामान्य UPR कच्चा माल है, और इसे दो अलग-अलग तरीकों से शामिल किया जा सकता है। एक प्रक्रिया में, डीसीपीडी को साइक्लोपेंटैडिएन बनाने के लिए सीटू में क्रैक किया जाता है जिसे डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया | डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया के माध्यम से बहुलक श्रृंखला के साथ नरेट / फ्यूमरेट समूहों के साथ प्रतिक्रिया दी जा सकती है। डीसीपीडी कच्चे माल की बेहद कम लागत के साथ ऑर्थो राल के कई समान गुणों को साझा करने के कारण इस प्रकार के राल को नादिक राल के रूप में जाना जाता है और इसे गरीब आदमी के ऑर्थो के रूप में जाना जाता है। एक अन्य प्रक्रिया में, मेनिक एनहाइड्राइड को पहले पानी या अन्य अल्कोहल के साथ मैलिक एसिड बनाने के लिए खोला जाता है और फिर डीसीपीडी के साथ प्रतिक्रिया की जाती है, जहां मैलिक एसिड से अल्कोहल डीसीपीडी के दोहरे बंधनों में से एक में प्रतिक्रिया करता है। इस उत्पाद का उपयोग यूपीआर राल को समाप्त करने के लिए किया जाता है जो अंत-समूहों पर असंतोष के साथ एक उत्पाद उत्पन्न करता है। इस प्रकार के राल को डीसीपीडी राल के रूप में जाना जाता है।
ऑर्थो राल में यूपीआर का सबसे सामान्य प्रकार शामिल है, और कई को सामान्य प्रयोजन राल के रूप में जाना जाता है। ऑर्थो राल का उपयोग करने वाले एफआरपी कंपोजिट बोट हल्स, बाथ वेयर और बॉलिंग बॉल कोर जैसे अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं।
आइसोफैलिक एसिड की अपेक्षाकृत उच्च लागत के साथ-साथ उनके पास मौजूद बेहतर गुणों के कारण आइसो राल आमतौर पर यूपीआर उत्पादों के उच्च अंत पर होते हैं। आईएसओ राल जेल कोट अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक प्रकार के राल होते हैं, जो एक पेंट के समान होते हैं, किन्तु एफआरपी के हिस्से पर एक कोटिंग छोड़ने से पहले मोल्ड में छिड़काव किया जाता है। जेल कोट राल का रंग कम (लगभग स्पष्ट) होना चाहिए ताकि भाग को अतिरिक्त रंग न दिया जा सके या ताकि उन्हें ठीक से रंगा जा सके। जेल कोट में यूवी-अपक्षय और पानी के ब्लिस्टरिंग के लिए भी मजबूत प्रतिरोध होना चाहिए।
जब उच्च मापांक और शक्ति वांछित होती है तो टेरे राल का उपयोग अक्सर किया जाता है, किन्तु आइसो राल के निम्न रंग गुण आवश्यक नहीं होते हैं। टेरेफथलिक एसिड आम तौर पर आइसोफथलिक एसिड की तुलना में कम लागत वाला होता है, किन्तु दोनों एक यूपीआर उत्पाद को समान शक्ति विशेषताएँ देते हैं। Tere राल का एक विशेष उप-समूह मौजूद है, जिसे PET UPR राल के रूप में जाना जाता है, जो रिएक्टर में पीईटी राल को कैटेलिटिक रूप से क्रैक करके टेरेफथलिक एसिड और एथिलीन ग्लाइकॉल के मिश्रण का उत्पादन करता है। अतिरिक्त एसिड और ग्लाइकोल को मैलिक एनहाइड्राइड के साथ जोड़ा जाता है और एक नया बहुलक तैयार किया जाता है। अंतिम उत्पाद कार्यात्मक रूप से एक टेरे राल के समान है, किन्तु अक्सर निर्माण की लागत कम हो सकती है क्योंकि स्क्रैप पीईटी को सस्ते में प्राप्त किया जा सकता है। यदि ग्लाइकोल-संशोधित पीईटी (पीईटी-जी) का उपयोग किया जाता है, तो पीईटी-जी उत्पादन में उपयोग की जाने वाली कुछ विदेशी सामग्रियों के कारण राल को असाधारण गुण प्रदान किए जा सकते हैं। टेरे और पीईटी-यूपीआर राल का उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें क्योर-इन-प्लेस पाइप भी शामिल है।[12]
बायोडिग्रेडेशन
लाइकेन को पॉलिएस्टर राल को खराब करने के लिए दिखाया गया है, जैसा कि रोमन शहर बालो क्लाउडिया स्पेन में पुरातात्विक स्थलों में देखा जा सकता है।[13]
लाभ
पॉलिएस्टर राल निम्नलिखित लाभ प्रदान करता है:
- पानी और विभिन्न प्रकार के रसायनों के लिए पर्याप्त प्रतिरोध।
- अपक्षय और उम्र बढ़ने के लिए पर्याप्त प्रतिरोध।
- कम लागत।
- पॉलिएस्टर 80 डिग्री सेल्सियस तक तापमान का सामना कर सकते हैं।
- पॉलिएस्टर में ग्लास फाइबर के लिए अच्छा गीलापन होता है।
- इलाज के दौरान अपेक्षाकृत कम संकोचन 4-8% के बीच।
- रैखिक थर्मल विस्तार 100-200 x 10 तक होता है-6</सुप> के-1.
नुकसान
पॉलिएस्टर राल के निम्नलिखित नुकसान हैं:
- तेज स्टाइरीन गंध
- अन्य राल की तुलना में मिश्रण करना अधिक कठिन है, जैसे कि दो-भाग एपॉक्सी
- यदि उचित सुरक्षा का उपयोग नहीं किया जाता है, तो इसके धुएं और विशेष रूप से इसके उत्प्रेरक, MEKP की जहरीली प्रकृति एक सुरक्षा जोखिम पैदा करती है
- कई सबस्ट्रेट्स को जोड़ने के लिए उपयुक्त नहीं है
- समाप्त इलाज एक एपॉक्सी राल की समान मात्रा की तुलना में सबसे अधिक कमजोर है
यह भी देखें
- पॉलिएस्टर
- स्टाइरीन
- थर्मोसेट पॉलिमर मैट्रिक्स
- थर्मोसेटिंग पॉलिमर
- विनाइल एस्टर
संदर्भ
- ↑ Lewarchik, Ron (2022-09-14). "कोटिंग्स के लिए कार्यात्मक पॉलिएस्टर रेजिन". Prospector Knowledge Center (in English). Retrieved 2022-09-21.
- ↑ "8-5 Overlays on Existing Bridge Decks" (PDF).
- ↑ "2K Polymer Systems Ltd: Bonded Anchors: P - Polyester". www.2kps.net (in British English). Retrieved 2018-04-05.
- ↑ "पॉलिएस्टर रेजिन". Retrieved 2019-08-19.
- ↑ Joanna Klein Nagelvoort (2009). "ट्यूब, टैंक और वेसल्स की (पुन) लाइनिंग के लिए उपयुक्त राल संरचना". EP 2097369 B1.
{{cite journal}}: Cite journal requires|journal=(help) - ↑ US20210380744A1, Miller, Gregory C.; Moore, William & Kinnin, Lucian A. et al., "पीने योग्य पानी के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त गैर-लीचिंग स्टाइरीन-मुक्त इलाज-इन-प्लेस पाइप प्रणाली", issued 2021-12-09
- ↑ Erik Lokensgard (19 January 2016). Industrial Plastics: Theory and Applications. ISBN 978-1305855687.
- ↑ Weatherhead, R. G. (1980), Weatherhead, R. G. (ed.), "Catalysts, Accelerators and Inhibitors for Unsaturated Polyester Resins", FRP Technology: Fibre Reinforced Resin Systems (in English), Dordrecht: Springer Netherlands, pp. 204–239, doi:10.1007/978-94-009-8721-0_10, ISBN 978-94-009-8721-0, retrieved 2021-05-15
- ↑ Brøndsted, Povl; Lilholt, Hans; Lystrup, Aage (2005-08-04). "पवन ऊर्जा टर्बाइन ब्लेड के लिए समग्र सामग्री". Annual Review of Materials Research. 35 (1): 505–538. doi:10.1146/annurev.matsci.35.100303.110641. ISSN 1531-7331. S2CID 15095678.
- ↑ "Trusted Solutions | AOC".
- ↑ Fred W. Billmeyer, Jr. (1962). पॉलिमर विज्ञान की पाठ्यपुस्तक.
- ↑ Johan Bjorksten; Henry Tovey; Betty Harker; James Henning (1956). पॉलिएस्टर और उनके अनुप्रयोग.
- ↑ Francesca Cappitelli; Claudia Sorlini (2008). "सूक्ष्मजीव हमारी सांस्कृतिक विरासत का प्रतिनिधित्व करने वाली वस्तुओं में सिंथेटिक पॉलिमर पर हमला करते हैं". Applied and Environmental Microbiology. 74 (3): 564–9. Bibcode:2008ApEnM..74..564C. doi:10.1128/AEM.01768-07. PMC 2227722. PMID 18065627.
