प्रबलित रबर की अल्ट्रासोनिक तैयारी
- प्रबलित घिसने उच्च तन्यता ताकत, बढ़ाव, घर्षण प्रतिरोध और बेहतर उम्र बढ़ने की स्थिरता दिखाते हैं।
- कार्बन ब्लैक (जैसे CNTs, MWNTs), ग्राफीन, या सिलिका जैसे फिलर्स को वांछित भौतिक गुण प्रदान करने के लिए मैट्रिक्स में सजातीय रूप से फैलाया जाना चाहिए।
- पावर अल्ट्रासोनिक्स अत्यधिक मजबूत गुणों के साथ मोनोडिस्पर्स्ड नैनोकणों की बेहतर वितरण गुणवत्ता देता है।
अल्ट्रासोनिक फैलाव
अल्ट्रासोनिकेशन व्यापक रूप से नैनो सामग्री जैसे मोनोडिस्पर्स्ड नैनोकणों और नैनोट्यूब को फैलाने के लिए नियोजित किया जाता है, क्योंकि अल्ट्रासोनिक्स कणों और ट्यूबों के पृथक्करण और कार्यात्मककरण को बहुत बढ़ाता है।
अल्ट्रासोनिक dispersing उपकरण बनाता है गुहिकायन और उच्च कतरनी बलों को बाधित करने, deagglomerate, अलग और नैनो कणों और नैनोट्यूब तितर-बितर। सोनीशन की तीव्रता को ठीक से समायोजित और नियंत्रित किया जा सकता है ताकि अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण मापदंडों को पूरी तरह से अनुकूलित किया जा सके, एकाग्रता, ढेर और नैनो सामग्री के संरेखण / इस प्रकार, नैनो सामग्री को उनकी विशिष्ट सामग्री की आवश्यकताओं के संबंध में बेहतर तरीके से संसाधित किया जा सकता है। व्यक्तिगत रूप से समायोजित अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों के कारण इष्टतम फैलाव की स्थिति के परिणामस्वरूप नैनो-एडिटिव्स और -फिलर्स की बेहतर मजबूत विशेषताओं के साथ उच्च गुणवत्ता वाले अंतिम रबर नैनोकम्पोजिट होते हैं।
अल्ट्रासोनिक्स की बेहतर फैलाव गुणवत्ता और इस तरह प्राप्त वर्दी फैलाव के कारण, उत्कृष्ट सामग्री विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए बहुत कम भराव लोडिंग पर्याप्त है।
औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रणाली
अल्ट्रासोनिक रूप से कार्बन ब्लैक-प्रबलित रबर
कार्बन ब्लैक घिसने वालों में सबसे महत्वपूर्ण भराव में से एक है, विशेष रूप से टायर के लिए, रबर सामग्री घर्षण प्रतिरोध और तन्य शक्ति देने के लिए। कार्बन ब्लैक कण समुच्चय बनाने के लिए भारी प्रवण होते हैं जो सजातीय रूप से फैलाना मुश्किल होता है। कार्बन ब्लैक का उपयोग आमतौर पर पेंट, एनामेल्स, प्रिंटिंग स्याही, नायलॉन और प्लास्टिक रंगों, लेटेक्स मिश्रण, मोम मिश्रण, फोटो कोटिंग्स और बहुत कुछ में किया जाता है।
अल्ट्रासोनिक फैलाव कणों के बहुत उच्च मोनोडिस्पर्सिटी के साथ समान रूप से deagglomerate और मिश्रण करने की अनुमति देता है।
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Ultrasonically CNT- / MWCNT- प्रबलित रबर
अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र शक्तिशाली फैलाने वाले सिस्टम हैं जिन्हें प्रक्रिया और सामग्री आवश्यकताओं के लिए ठीक से नियंत्रित और समायोजित किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों का सटीक नियंत्रण नैनोट्यूब जैसे MWNTs या SWNTs को फैलाने के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि नैनोट्यूब को क्षतिग्रस्त किए बिना एकल ट्यूबों में अलग किया जाना चाहिए (जैसे कैंची)। क्षतिग्रस्त नैनोट्यूब एक उच्च पहलू अनुपात (132,000,000: 1 तक) प्रदान करते हैं ताकि वे एक समग्र में तैयार होने पर असाधारण ताकत और कठोरता दें। शक्तिशाली, ठीक से समायोजित sonication वैन डेर वाल्स बलों पर काबू पाने और असाधारण तन्य शक्ति और लोचदार मापांक के साथ एक उच्च प्रदर्शन रबर सामग्री में जिसके परिणामस्वरूप नैनोट्यूब तितर-बितर और detangles.
और भी अल्ट्रासोनिक कार्यात्मकता वांछित गुणों को प्राप्त करने के लिए कार्बन नैनोट्यूब को संशोधित करने के लिए उपयोग किया जाता है जिसका उपयोग कई गुना अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।
नैनोमटेरियल्स, कार्बन ब्लैक, या सक्रिय लकड़ी का कोयला के निरंतर फैलाव के लिए अल्ट्रासोनिकेटर ।
अल्ट्रासोनिक रूप से नैनो-सिलिका-प्रबलित रबर
अल्ट्रासोनिक फैलाव सिलिका (SiO) का एक अत्यधिक समान कण वितरण प्रदान करते हैं2) रबर बहुलक समाधान में नैनो कण। सिलिका (SiO2) नैनो कणों को सजातीय रूप से बहुलक स्टाइरीन-ब्यूटाडीन और अन्य घिसने वाले में मोनो-छितरी हुई कणों के रूप में वितरित किया जाना चाहिए। मोनो-छितरी हुई नैनो-SiO2 मजबूत एजेंटों के रूप में कार्य करता है, जो क्रूरता, शक्ति, बढ़ाव, झुकने और विरोधी उम्र बढ़ने के प्रदर्शन में काफी सुधार करता है। नैनो कणों के लिए लागू होता है: कण का आकार जितना छोटा होगा, कणों का विशिष्ट सतह क्षेत्र उतना ही बड़ा होगा। उच्च सतह क्षेत्र/मात्रा (एस/वी) अनुपात के साथ, बेहतर संरचनात्मक और मजबूत प्रभाव प्राप्त होते हैं, जिससे रबर उत्पादों की तन्य शक्ति और कठोरता बढ़ जाती है।
सिलिका नैनो कणों का अल्ट्रासोनिक फैलाव प्रक्रिया मापदंडों को बिल्कुल नियंत्रित करने की अनुमति देता है ताकि एक गोलाकार आकृति विज्ञान, ठीक समायोजित कण आकार, और बहुत संकीर्ण आकार वितरण प्राप्त हो।
अल्ट्रासोनिक रूप से छितरी हुई सिलिका के परिणामस्वरूप प्रबलित रबर के उच्चतम सामग्री प्रदर्शन में परिणाम होता है।
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Ultrasonically प्रबलित Additives का फैलाव
सोनिकेशन को मापक, तन्य शक्ति और रबर कंपोजिट के थकान गुणों में सुधार करने के लिए कई अन्य नैनोपार्टिकुलेट सामग्रियों को फैलाने के लिए सिद्ध किया गया है। चूंकि कण आकार, आकार, सतह क्षेत्र और भराव की सतह गतिविधि और मजबूत योजक उनके प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं, शक्तिशाली और विश्वसनीय अल्ट्रासोनिक फैलाव रबर उत्पादों में सूक्ष्म और नैनो आकार के कणों को तैयार करने के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले तरीकों में से एक हैं।
विशिष्ट योजक और भराव, जो रबर मैट्रिसेस में समान रूप से वितरित या मोनोडिस्पर्स्ड कणों के रूप में सोनिकेशन द्वारा शामिल किए जाते हैं, कैल्शियम कार्बोनेट, काओलिन मिट्टी, फ्यूमड सिलिका, अवक्षेपित सिलिका, ग्रेफाइट ऑक्साइड, ग्राफीन, अभ्रक, तालक, बैराइट, वोलास्टोनाइट, अवक्षेपित सिलिकेट, फ्यूमड सिलिका और डायटोमाइट।
जब ओलिक एसिड-कार्यात्मक TiO2 नैनोकणों को अल्ट्रासोनिक रूप से स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर में फैलाया जाता है, यहां तक कि ओलिक-एसआईओ की बहुत कम मात्रा भी2 परिणाम काफी बेहतर मापांक, तन्य शक्ति, और थकान गुणों और फोटो और थर्मो गिरावट के खिलाफ सुरक्षात्मक एजेंट के रूप में कार्य करता है।
- एल्यूमिना ट्राइहाइड्रेट (अल2O3) लौ retardant के रूप में जोड़ा जाता है, तापीय चालकता में सुधार करने के लिए, और ट्रैकिंग और क्षरण प्रतिरोध के लिए।
- जिंक ऑक्साइड (ZnO) भराव सापेक्ष पारगम्यता के साथ-साथ तापीय चालकता को भी बढ़ाते हैं।
- टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) तापीय और विद्युत चालकता में सुधार करता है।
- कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO)3) का उपयोग इसके यांत्रिक, रियोलॉजिकल और लौ retarding गुणों के कारण योजक के रूप में किया जाता है।
- बेरियम टाइटटेनेट (BaTiO3) थर्मल स्थिरता को बढ़ाता है।
- ग्राफीन और ग्राफीन ऑक्साइड (जीओ) बेहतर यांत्रिक, विद्युत, थर्मल और ऑप्टिकल सामग्री विशेषताओं को देते हैं।
- कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) यांत्रिक गुणों जैसे तन्य शक्ति, विद्युत और तापीय चालकता में काफी सुधार करते हैं।
- बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (MWNTs) यंग के मापांक और उपज शक्ति में सुधार करते हैं। उदाहरण के लिए, शुद्ध मैट्रिक्स की तुलना में एक एपॉक्सी में MWNTs के 1 wt% के रूप में कम से कम यंग के मापांक और उपज शक्ति में क्रमशः 100% और 200% की वृद्धि होती है।
- एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (एसडब्ल्यूएनटी) यांत्रिक गुणों और तापीय चालकता में सुधार करते हैं।
- कार्बन नैनोफाइबर (CNF) ताकत, गर्मी प्रतिरोध और स्थायित्व जोड़ते हैं।
- धातु नैनोकणों जैसे निकल, लोहा, तांबा, जस्ता, एल्यूमीनियम, और चाँदी जैसा विद्युत और तापीय चालकता में सुधार के लिए जोड़ा जाता है।
- कार्बनिक नैनोमैटेरियल्स जैसे मोंटमोरिलोनाइट यांत्रिक और लौ retardant गुणों में सुधार।
अल्ट्रासोनिक फैलाव प्रणाली
Hielscher Ultrasonics अल्ट्रासोनिक उपकरणों की एक विस्तृत उत्पाद श्रृंखला प्रदान करता है – व्यवहार्यता परीक्षण के लिए छोटे बेंच-टॉप सिस्टम से लेकर भारी-शुल्क तक औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटर इकाइयां अप करने के लिए के साथ 16kW प्रति यूनिट. शक्ति, विश्वसनीयता, सटीक नियंत्रणीयता के साथ-साथ उनकी मजबूती Hielscher के अल्ट्रासोनिक dispersing सिस्टम बनाने “काम का घोड़ा” माइक्रोन- और नैनो-पार्टिकुलेट योगों की उत्पादन लाइन में। हमारे अल्ट्रासोनिकेटर जलीय और विलायक-आधारित फैलाव को संसाधित करने में सक्षम हैं उच्च चिपचिपापन (10,000cp तक) आसानी से। विभिन्न sonotrodes (अल्ट्रासोनिक सींग), बूस्टर (तीव्र/decreaser), प्रवाह सेल ज्यामिति और अन्य सामान उत्पाद और इसकी प्रक्रिया आवश्यकताओं के लिए अल्ट्रासोनिक फैलाव के इष्टतम अनुकूलन के लिए अनुमति देते हैं।
Hielscher Ultrasonics’ औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत वितरित कर सकते हैं उच्च आयाम. 200μm तक के आयाम लगातार 24/7 ऑपरेशन में तुरंत चलाए जा सकते हैं। यहां तक कि उच्च आयामों के लिए, अनुकूलित अल्ट्रासोनिक sonotrodes उपलब्ध हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती के लिए अनुमति देता है 24/7 ऑपरेशन at भारी शुल्क और मांग के वातावरण में। Hielscher के अल्ट्रासोनिक dispersers बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक उत्पादन के लिए दुनिया भर में स्थापित कर रहे हैं।
नैनो-फैलाव के लिए अनुकूलित अल्ट्रासोनिक सेटअप
| बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
| 10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | UIP4000 |
| एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
| एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
साहित्य/सन्दर्भ
- Bitenieks, Juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteata, Valentina Elena (2012): Styrene–acrylate/carbon nanotube nanocomposites: mechanical, thermal, and electrical properties. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2012, 61, 3, 172–177.
- Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasonication Technique: A Method for Dispersing Nanoclay in Wood Adhesives. Journal of Nanomaterials 2013.
- Momen, G.; Farzaneh, M. (2011): Survey of Micro/Nano Filler Use to improve Silicone Rubber For Outdoor Insulators. Review of Advanced Materials Science 27, 2011. 1-3.
- Sharma, S.D.; Singh, S. (2013): Synthesis and Characterization of Highly Effective Nano Sulfated Zirconia over Silica: Core-Shell Catalyst by Ultrasonic Irradiation. American Journal of Chemistry 2013, 3(4): 96-104.
जानने के योग्य तथ्य
सिंथेटिक रबर
एक सिंथेटिक रबर कोई कृत्रिम इलास्टोमर है। सिंथेटिक घिसने वाले मुख्य रूप से पेट्रोलियम उपोत्पादों से संश्लेषित पॉलिमर होते हैं और अन्य पॉलिमर की तरह, विभिन्न पेट्रोलियम-आधारित मोनोमर्स से बनाए जाते हैं। सबसे प्रचलित सिंथेटिक रबर स्टाइलिन-ब्यूटाडीन रबर (SBR) है जो स्टाइलिन और 1,3-ब्यूटाडीन के कॉपोलिमराइजेशन से प्राप्त होता है। अन्य सिंथेटिक घिसने आइसोप्रीन (2-मिथाइल-1,3-ब्यूटाडीन), क्लोरोप्रीन (2-क्लोरो-1,3-ब्यूटाडीन), और आइसोब्यूटिलीन (मिथाइलप्रोपीन) से क्रॉस-लिंकिंग के लिए आइसोप्रीन के एक छोटे प्रतिशत के साथ तैयार किए जाते हैं। इन और अन्य मोनोमर्स को भौतिक, यांत्रिक और रासायनिक गुणों की एक श्रृंखला के साथ उत्पादों का उत्पादन करने के लिए कॉपोलिमराइज़ करने के लिए विभिन्न अनुपातों में मिलाया जा सकता है। मोनोमर्स को शुद्ध उत्पादित किया जा सकता है और इष्टतम गुण देने के लिए अशुद्धियों या योजक के अलावा डिजाइन द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। सीआईएस और ट्रांस डबल बॉन्ड का वांछित अनुपात देने के लिए शुद्ध मोनोमर्स के पोलीमराइजेशन को बेहतर ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है।
सिंथेटिक रबर, प्राकृतिक रबर की तरह, मोटर वाहन उद्योग में टायर, दरवाजे और खिड़की प्रोफाइल, होसेस, बेल्ट, मैटिंग और फर्श के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
प्राकृतिक रबर
प्राकृतिक रबर को भारत रबर या काउटचौक के रूप में भी जाना जाता है। प्राकृतिक रबर को इलास्टोमेर के रूप में वर्गीकृत किया गया है और इसमें मुख्य रूप से कार्बनिक यौगिक पॉली-सीआईएस-आइसोप्रीन और पानी के पॉलिमर होते हैं। इसमें प्रोटीन, गंदगी आदि जैसी अशुद्धियों के निशान होते हैं। प्राकृतिक रबर, जो रबर के पेड़ से लेटेक्स के रूप में प्राप्त होता है हेविया ब्रासिलिनेसिस, उत्कृष्ट यांत्रिक गुण दिखाता है। हालांकि, सिंथेटिक घिसने की तुलना में, प्राकृतिक रबर में विशेष रूप से इसकी थर्मल स्थिरता और पेट्रोलियम उत्पादों के साथ इसकी संगतता के संबंध में कम सामग्री प्रदर्शन होता है। प्राकृतिक रबर में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, या तो अकेले या अन्य सामग्रियों के संयोजन में। अधिकतर, इसका उपयोग इसके बड़े खिंचाव अनुपात, उच्च लचीलापन और इसकी अत्यधिक उच्च जलरोधी के कारण किया जाता है। रबर का गलनांक लगभग 180°C (356°F) होता है।
नीचे दी गई तालिका विभिन्न प्रकार के रबर पर एक सिंहावलोकन देती है:
| आईएसओ | तकनीकी नाम | सामान् य नाम |
|---|---|---|
| एसीएम | Polyacrylate रबर | |
| एईएम | एथिलीन-एक्रिलेट रबर | |
| खगोलीय इकाई | पॉलिएस्टर यूरेथेन | |
| बीआईआर | ब्रोमो आइसोब्यूटिलीन आइसोप्रीन | ब्रोमोब्यूटिल |
| बीआर | पॉलीब्यूटाडीन | बुना सीबी |
| सीआईआईआर | क्लोरो आइसोब्यूटिलीन आइसोप्रीन | क्लोरोब्यूटिल, ब्यूटाइल |
| सीआर | पॉलीक्लोरोप्रीन | क्लोरोप्रीन, नियोप्रीन |
| सीएसएम | क्लोरोसल्फोनेटेड पॉलीथीन | हाइपलॉन |
| पर्यावरण | एपिक्लोरोहाइड्रिन | ईसीओ, एपिक्लोरोहाइड्रिन, एपिक्लोर, एपिक्लोरिन, हरक्लोर, हाइड्रिन |
| ईपी | एथिलीन प्रोपलीन | |
| ईपीडीएम | एथिलीन प्रोपलीन डायने मोनोमर | ईपीडीएम, नॉर्डेल |
| यूरोपीय संघ | पॉलीथर यूरेथेन | |
| एफएफकेएम | Perfluorocarbon रबर | कालरेज़, चेमराज़ |
| एफकेएम | फ्लोरोनेटेड हाइड्रोकार्बन | विटन, फ्लोरेल |
| एफएमक्यू | फ्लोरो सिलिकॉन | FMQ, सिलिकॉन रबर |
| एफपीएम | फ्लोरोकार्बन रबर | |
| एचएनबीआर | हाइड्रोजनीकृत नाइट्राइल ब्यूटाडीन | एचएनबीआर |
| आईआर | पॉलीसोप्रीन | (सिंथेटिक) प्राकृतिक रबर |
| आईआईआर | Isobutylene Isoprene Butyl | ब्यूटाइल |
| एनबीआर | एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन | एनबीआर, नाइट्राइल, पेर्बुनन, बुना-एन |
| पु | पोलीयूरथेन | पु, पॉलीयुरेथेन |
| एसबीआर | स्टाइरीन ब्यूटाडीन | SBR, Buna-एस, GRS, Buna VSL, Buna SE |
| एसईबीएस | स्टाइरीन एथिलीन ब्यूटिलीन स्टाइरीन कॉपोलीमर | एसईबीएस रबर |
| इंटरनेशनल सिस्टम | पॉलीसिलोक्सेन | सिलिकॉन रबर |
| वीएमक्यू | विनाइल मिथाइल सिलिकॉन | सिलिकॉन रबर |
| एक्सएनबीआर | Acrylonitrile Butadiene Carboxy मोनोमर | एक्सएनबीआर, कार्बोक्सिलेटेड नाइट्राइल |
| एक्सएसबीआर | स्टाइरीन ब्यूटाडीन कार्बोक्सी मोनोमर | |
| वाईबीपीओ | थर्माप्लास्टिक पॉलिथर-एस्टर | |
| वाईएसबीआर | स्टाइरीन ब्यूटाडीन ब्लॉक कॉपोलीमर | |
| वाईएक्सएसबीआर | स्टाइरीन ब्यूटाडीन कार्बोक्सी ब्लॉक कॉपोलीमर |
एसबीआर
स्टाइरीन-ब्यूटाडीन या स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर (एसबीआर) सिंथेटिक घिसने का वर्णन करता है, जो स्टाइरीन और ब्यूटाडीन से प्राप्त होते हैं। प्रबलित स्टाइरीन-ब्यूटाडीन इसकी उच्च घर्षण प्रतिरोध और अच्छे एंटी-एजिंग गुणों की विशेषता है। स्टाइलिन और ब्यूटाडीन के बीच का अनुपात बहुलक गुणों को निर्धारित करता है: एक उच्च स्टाइलिन सामग्री से, घिसने वाले कठिन और कम रबड़ बन जाते हैं।
गैर-प्रबलित SBR की सीमाएं सुदृढीकरण के बिना इसकी कम ताकत, कम लचीलापन, कम आंसू शक्ति (विशेष रूप से उच्च तापमान पर), और खराब कील के कारण होती हैं। इसलिए, एसबीआर गुणों में सुधार के लिए एजेंटों और भराव को मजबूत करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, कार्बन ब्लैक फिलर्स का उपयोग ताकत और घर्षण-प्रतिरोध के लिए किया जाता है।
स्टाईरीन
स्टाइरीन (C8H8) को एथेनिलबेनज़ीन, विनाइलबेनज़ीन, फेनिलथीन, फेनिलइथिलीन, सिनामेन, स्टायरॉल, डायरेक्स एचएफ 77, स्टायरोलीन और स्टायरोपोल जैसे विभिन्न शब्दों के तहत जाना जाता है। यह रासायनिक सूत्र C के साथ एक कार्बनिक यौगिक है6H5सीएच = सीएच2. स्टाइरीन पॉलीस्टाइनिन और कई कॉपोलिमर का अग्रदूत है।
यह एक बेंजीन व्युत्पन्न है और एक रंगहीन तैलीय तरल के रूप में दिखाई देता है, जो आसानी से वाष्पित हो जाता है। स्टाइरीन में एक मीठी गंध होती है, जो कम सुखद गंध में उच्च सांद्रता में बदल जाती है।
एक विनाइल समूह की उपस्थिति में, स्टाइलिन एक बहुलक बनाता है। स्टाइरीन-आधारित पॉलिमर व्यावसायिक रूप से पॉलीस्टाइनिन, एबीएस, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन (एसबीआर) रबर, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन लेटेक्स, एसआईएस (स्टाइरीन-आइसोप्रीन-स्टाइरीन), एस-ईबी-एस (स्टाइरीन-एथिलीन / ब्यूटिलीन-स्टाइरीन), स्टाइरीन-डिवाइनिलबेंजीन (एस-डीवीबी), स्टाइरीन-एक्रिलोनिट्राइल राल (सैन), और असंतृप्त पॉलिस्टर जैसे उत्पादों को प्राप्त करने के लिए उत्पादित किए जाते हैं जो रेजिन और थर्मोसेटिंग यौगिकों में उपयोग किए जाते हैं। ये सामग्रियां रबर, प्लास्टिक, इन्सुलेशन, फाइबरग्लास, पाइप, ऑटोमोबाइल और नाव भागों, खाद्य कंटेनरों और कालीन समर्थन के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण घटक हैं।
रबर अनुप्रयोग
रबर में कई भौतिक विशेषताएं हैं जैसे ताकत, लंबे समय तक चलने वाला, पानी प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध। वे गुण रबर को बहुत बहुमुखी बनाते हैं ताकि इसका उपयोग कई उद्योगों में किया जा सके। रबर का मुख्य उपयोग मोटर वाहन उद्योग में है, मुख्य रूप से टायर उत्पादन के लिए। इसकी गैर-फिसलन, कोमलता, स्थायित्व और लचीलापन के रूप में आगे की विशेषताएं रबर को जूते, फर्श, चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल की आपूर्ति, घरेलू उत्पादों, खिलौने, खेल लेख और कई अन्य रबर उत्पादों के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली अत्यधिक बारंबार समग्र बनाती हैं।
नैनो-एडिटिव्स और फिलर्स
घिसने में नैनो आकार के भराव और योजक तन्य शक्ति, घर्षण प्रतिरोध, आंसू प्रतिरोध, हिस्टैरिसीस में सुधार करने और रबर के फोटो- और थर्मल क्षरण के खिलाफ संरक्षित करने के लिए मजबूत और सुरक्षात्मक एजेंटों के रूप में कार्य करते हैं।
सिलिका
सिलिका (SiO2, सिलिकॉन डाइऑक्साइड) का उपयोग कई रूपों में किया जाता है जैसे कि अनाकार सिलिका, जैसे फ्यूमड सिलिका, सिलिका फ्यूम, अवक्षेपित सिलिका गतिशील यांत्रिक गुणों, थर्मल उम्र बढ़ने प्रतिरोध और आकृति विज्ञान के बारे में सामग्री विशेषताओं में सुधार करने के लिए। सिलिका से भरे यौगिक क्रमशः बढ़ती भराव सामग्री के लिए बढ़ती चिपचिपाहट और क्रॉसलिंक घनत्व दिखाते हैं। सिलिका-भराव राशि में वृद्धि करके कठोरता, मापांक, तन्य शक्ति और पहनने की विशेषताओं में उत्तरोत्तर सुधार किया गया था।
कार्बन ब्लैक
कार्बन ब्लैक पैराक्रिस्टलाइन कार्बन का एक रूप है जिसकी सतह से जुड़े केमिसॉर्बेड ऑक्सीजन कॉम्प्लेक्स (जैसे कार्बोक्जिलिक, क्विनोनिक, लैक्टोनिक, फेनोलिक समूह और अन्य) होते हैं। इन सतह ऑक्सीजन समूहों को आमतौर पर शब्द के तहत समूहीकृत किया जाता है “अस्थिर परिसरों”. इस वाष्पशील सामग्री के कारण, कार्बन ब्लैक एक गैर-प्रवाहकीय सामग्री है। कार्बन-ऑक्सीजन परिसरों के कार्यात्मक होने के साथ, कार्बन ब्लैक कणों को फैलाना आसान होता है।
कार्बन ब्लैक का उच्च सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात इसे एक सामान्य प्रबलित भराव बनाता है। लगभग सभी रबर उत्पाद, जिनके लिए तन्य शक्ति और घर्षण प्रतिरोध आवश्यक हैं, कार्बन ब्लैक का उपयोग करते हैं। अवक्षेपित या धूमिल सिलिका का उपयोग कार्बन ब्लैक के विकल्प के रूप में किया जाता है, जब रबर के सुदृढीकरण की आवश्यकता होती है लेकिन काले रंग से बचा जाना चाहिए। हालांकि, सिलिका आधारित भराव मोटर वाहन टायर में बाजार हिस्सेदारी प्राप्त कर रहे हैं, भी, क्योंकि सिलिका भराव के उपयोग से कार्बन ब्लैक से भरे टायर की तुलना में कम रोलिंग नुकसान होता है।
नीचे दी गई तालिका टायर में उपयोग किए जाने वाले कार्बनब्लैक प्रकारों पर एक सिंहावलोकन देती है
| नाम | संक्षिप्त। | एएसटीएम | कण आकार एनएम | तन्य शक्ति एमपीए | सापेक्ष प्रयोगशाला घर्षण | सापेक्ष रोडवियर घर्षण |
|---|---|---|---|---|---|---|
| सुपर घर्षण भट्ठी | सैफ | एन110 | 20–25 | 25.2 | 1.35 | 1.25 |
| इंटरमीडिएट एसएएफ | आईएसएएफ | एन220 | 24–33 | 23.1 | 1.25 | 1.15 |
| उच्च घर्षण भट्ठी | एचएएफ | एन330 | 28–36 | 22.4 | 1.00 | 1.00 |
| आसान प्रसंस्करण चैनल | ईपीसी | एन300 | 30–35 | 21.7 | 0.80 | 0.90 |
| फास्ट एक्सट्रूज़न फर्नेस | एफईएफ | एन550 | 39–55 | 18.2 | 0.64 | 0.72 |
| उच्च मापांक भट्ठी | एचएमएफ | एन660 | 49–73 | 16.1 | 0.56 | 0.66 |
| अर्ध-प्रबलित भट्ठी | एसआरएफ | एन770 | 70–96 | 14.7 | 0.48 | 0.60 |
| फाइन थर्मल | लगभग से.मी | एन880 | 180–200 | 12.6 | 0.22 | – |
| मध्यम थर्मल | माउंट | एन990 | 250–350 | 9.8 | 0.18 | – |
ग्राफीन ऑक्साइड
एसबीआर में फैले ग्राफीन ऑक्साइड के परिणामस्वरूप उच्च तन्यता ताकत और आंसू ताकत के साथ-साथ उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध और कम रोलिंग प्रतिरोध में परिणाम होता है, जो टायर निर्माण के लिए महत्वपूर्ण भौतिक गुण हैं। ग्राफीन ऑक्साइड-सिलिका प्रबलित SBR एक पर्यावरण के अनुकूल टायर उत्पादन के साथ-साथ उच्च प्रदर्शन रबर कंपोजिट के उत्पादन के लिए एक प्रतिस्पर्धी विकल्प प्रदान करता है। ग्राफीन और ग्राफीन ऑक्साइड को सोनिकेशन के तहत सफलतापूर्वक, मज़बूती से और आसानी से एक्सफोलिएट किया जा सकता है। ग्राफीन के अल्ट्रासोनिक निर्माण के बारे में अधिक जानने के लिए यहां क्लिक करें!