পলিমার উপকরণ: প্রযুক্তি, প্রকার, উত্পাদন এবং প্রয়োগ

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

পলিমেরিক পদার্থ হল রাসায়নিক উচ্চ-আণবিক যৌগ যা একই কাঠামোর অসংখ্য ছোট-আণবিক মনোমার (ইউনিট) নিয়ে গঠিত। প্রায়শই, নিম্নলিখিত মনোমেরিক উপাদানগুলি পলিমার তৈরির জন্য ব্যবহার করা হয়: ইথিলিন, ভিনাইল ক্লোরাইড, ভিনাইল ডিক্লোরাইড, ভিনাইল অ্যাসিটেট, প্রোপিলিন, মিথাইল মেথাক্রাইলেট, টেট্রাফ্লুরোইথিলিন, স্টাইরিন, ইউরিয়া, মেলামাইন, ফর্মালডিহাইড, ফেনল। এই নিবন্ধে, আমরা পলিমারিক উপাদানগুলি কী, তাদের রাসায়নিক এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি, শ্রেণিবিন্যাস এবং প্রকারগুলি কী কী তা বিশদভাবে বিবেচনা করব৷

পলিমারের প্রকার

এই উপাদানের অণুগুলির একটি বৈশিষ্ট্য হল একটি বড় আণবিক ওজন, যা নিম্নলিখিত মানের সাথে মিলে যায়: М>5103। এই প্যারামিটারের (M=500-5000) নিম্ন স্তরের যৌগগুলিকে অলিগোমার বলা হয়। কম আণবিক ওজন যৌগগুলিতে, ভর 500 এর কম। নিম্নলিখিত ধরণের পলিমারিক পদার্থগুলি আলাদা করা হয়: কৃত্রিম এবং প্রাকৃতিক। পরেরটির মধ্যে রয়েছে প্রাকৃতিক রাবার, মাইকা, উল, অ্যাসবেস্টস, সেলুলোজ ইত্যাদি। যাইহোক, প্রধান স্থানটি সিন্থেটিক পলিমার দ্বারা দখল করা হয়, যা কম-আণবিক-ওজন যৌগ থেকে রাসায়নিক সংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত হয়। নির্ভর করেউচ্চ-আণবিক পদার্থ তৈরির পদ্ধতি থেকে, পলিমারগুলিকে আলাদা করা হয়, যেগুলি পলিকনডেনসেশন বা সংযোজন বিক্রিয়া দ্বারা তৈরি হয়৷

পলিমারাইজেশন

এই প্রক্রিয়াটি দীর্ঘ চেইন পাওয়ার জন্য উচ্চ আণবিক ওজনে কম আণবিক ওজনের উপাদানগুলির সংমিশ্রণ। পলিমারাইজেশনের স্তর হল একটি প্রদত্ত রচনার অণুতে "মার্স" এর সংখ্যা। প্রায়শই, পলিমারিক উপকরণগুলিতে তাদের এক হাজার থেকে দশ হাজার ইউনিট থাকে। নিম্নলিখিত সাধারণত ব্যবহৃত যৌগগুলি পলিমারাইজেশন দ্বারা প্রাপ্ত হয়: পলিথিন, পলিপ্রোপিলিন, পলিভিনাইল ক্লোরাইড, পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন, পলিস্টাইরিন, পলিবুটাডিয়ান ইত্যাদি।

পলিকনডেনসেশন

এই প্রক্রিয়াটি একটি ধাপে ধাপে বিক্রিয়া, যা হয় একই ধরণের বিপুল সংখ্যক মনোমারকে, অথবা বিভিন্ন গোষ্ঠীর একজোড়া (A এবং B) পলিক্যাপাসিটরগুলিতে (ম্যাক্রোমোলিকিউল) নিম্নলিখিতগুলির একযোগে গঠনের সাথে একত্রিত করে উপ-পণ্য: মিথাইল অ্যালকোহল, কার্বন ডাই অক্সাইড, হাইড্রোজেন ক্লোরাইড, অ্যামোনিয়া, জল, ইত্যাদি। পলিকনডেনসেশন সিলিকন, পলিসালফোন, পলিকার্বোনেটস, অ্যামিনো প্লাস্টিক, ফেনোলিক প্লাস্টিক, পলিয়েস্টার, পলিমাইড এবং অন্যান্য পলিমারিক পদার্থ তৈরি করে৷

পলিঅ্যাডিশন

এই প্রক্রিয়াটিকে মোনোমেরিক উপাদানগুলির একাধিক সংযোজনের প্রতিক্রিয়ার ফলে পলিমারের গঠন হিসাবে বোঝা যায় যা অসম্পৃক্ত গোষ্ঠীর (সক্রিয় চক্র বা ডবল বন্ড) মনোমারগুলিতে সীমিত প্রতিক্রিয়া সংমিশ্রণ ধারণ করে। পলিকনডেনসেশনের বিপরীতে, পলিঅ্যাডিশন বিক্রিয়া কোনো উপজাত ছাড়াই এগিয়ে যায়।এই প্রযুক্তির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া হল ইপোক্সি রেজিন নিরাময় করা এবং পলিউরেথেন তৈরি করা।

পলিমারের শ্রেণীবিভাগ

সমস্ত পলিমারিক পদার্থের সংমিশ্রণ অজৈব, জৈব এবং জৈব উপাদানে বিভক্ত। তাদের মধ্যে প্রথমটি (সিলিকেট গ্লাস, মাইকা, অ্যাসবেস্টস, সিরামিক ইত্যাদি) পারমাণবিক কার্বন ধারণ করে না। এগুলি অ্যালুমিনিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, সিলিকন ইত্যাদির অক্সাইডের উপর ভিত্তি করে তৈরি৷ জৈব পলিমারগুলি সবচেয়ে বিস্তৃত শ্রেণী গঠন করে, এগুলিতে কার্বন, হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন, সালফার, হ্যালোজেন এবং অক্সিজেন পরমাণু থাকে৷ জৈব উপাদান পলিমারিক উপাদানগুলি হল যৌগ যা মূল চেইনে তালিকাভুক্ত ছাড়াও সিলিকন, অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম এবং অন্যান্য উপাদানগুলির পরমাণু রয়েছে যা জৈব র্যাডিকালগুলির সাথে একত্রিত হতে পারে। এই ধরনের সংমিশ্রণ প্রকৃতিতে ঘটে না। এগুলি একচেটিয়াভাবে সিন্থেটিক পলিমার। এই গোষ্ঠীর বৈশিষ্ট্যপূর্ণ প্রতিনিধি হল অর্গানোসিলিকন-ভিত্তিক যৌগ, যার প্রধান শৃঙ্খল অক্সিজেন এবং সিলিকন পরমাণু থেকে তৈরি৷

প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য সহ পলিমারগুলি পেতে, প্রযুক্তি প্রায়শই "বিশুদ্ধ" পদার্থ নয়, তবে জৈব বা অজৈব উপাদানগুলির সাথে তাদের সমন্বয় ব্যবহার করে। একটি ভাল উদাহরণ হল পলিমার নির্মাণ সামগ্রী: ধাতু-প্লাস্টিক, প্লাস্টিক, ফাইবারগ্লাস, পলিমার কংক্রিট।

পলিমারের গঠন

এই উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির বিশেষত্ব হল তাদের গঠনের কারণে, যা, ঘুরে, নিম্নলিখিত প্রকারে বিভক্ত: রৈখিক-শাখাযুক্ত, রৈখিক, স্থানিকবড় আণবিক গোষ্ঠী এবং খুব নির্দিষ্ট জ্যামিতিক কাঠামো, সেইসাথে সিঁড়ি সহ। আসুন সংক্ষেপে তাদের প্রতিটি বিবেচনা করা যাক।

পলিমেরিক পদার্থের একটি রৈখিক শাখাযুক্ত কাঠামো, অণুর প্রধান শৃঙ্খল ছাড়াও, পার্শ্ব শাখা রয়েছে। এই পলিমারগুলির মধ্যে রয়েছে পলিপ্রোপিলিন এবং পলিআইসোবিউটিলিন৷

একটি রৈখিক কাঠামোর উপাদানগুলিতে দীর্ঘ জিগজ্যাগ বা সর্পিল চেইন থাকে। তাদের ম্যাক্রোমোলিকিউলগুলি প্রাথমিকভাবে একটি লিঙ্ক বা চেইনের রাসায়নিক ইউনিটের একটি কাঠামোগত গ্রুপে সাইটগুলির পুনরাবৃত্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। একটি রৈখিক কাঠামো সহ পলিমারগুলি খুব দীর্ঘ ম্যাক্রোমোলিকিউলের উপস্থিতি দ্বারা আলাদা করা হয় যার সাথে চেইন এবং তাদের মধ্যে বন্ধনের প্রকৃতিতে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে। এটি আন্তঃআণবিক এবং রাসায়নিক বন্ধনকে বোঝায়। এই জাতীয় পদার্থের ম্যাক্রোমলিকিউলগুলি খুব নমনীয়। এবং এই সম্পত্তি হল পলিমার চেইনের ভিত্তি, যা গুণগতভাবে নতুন বৈশিষ্ট্যের দিকে পরিচালিত করে: উচ্চ স্থিতিস্থাপকতা, সেইসাথে নিরাময় অবস্থায় ভঙ্গুরতার অনুপস্থিতি।

এবং এখন একটি স্থানিক কাঠামো সহ পলিমারিক পদার্থগুলি কী তা খুঁজে বের করা যাক। এই পদার্থগুলি গঠন করে, যখন ম্যাক্রোমোলিকিউলগুলি একে অপরের সাথে মিলিত হয়, তির্যক দিকে শক্তিশালী রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করে। ফলস্বরূপ, একটি জাল কাঠামো প্রাপ্ত হয়, যা জালের একটি অ-ইউনিফর্ম বা স্থানিক ভিত্তি রয়েছে। এই ধরনের পলিমারের রৈখিক পলিমারের চেয়ে বেশি তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অনমনীয়তা রয়েছে। এই উপাদানগুলি অনেক কাঠামোগত অধাতু পদার্থের ভিত্তি৷

মইয়ের কাঠামো সহ পলিমার পদার্থের অণুগুলি এক জোড়া চেইন নিয়ে গঠিত যা একটি রাসায়নিক বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত থাকে। এই অন্তর্ভুক্তঅর্গানোসিলিকন পলিমার, যা বর্ধিত অনমনীয়তা, তাপ প্রতিরোধের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, উপরন্তু, তারা জৈব দ্রাবকের সাথে যোগাযোগ করে না।

পলিমারের ফেজ কম্পোজিশন

এই উপকরণগুলি এমন সিস্টেম যা নিরাকার এবং স্ফটিক অঞ্চল নিয়ে গঠিত। তাদের মধ্যে প্রথমটি কঠোরতা কমাতে সাহায্য করে, পলিমারকে স্থিতিস্থাপক করে তোলে, অর্থাৎ, বড় বিপরীতমুখী বিকৃতিতে সক্ষম। স্ফটিক পর্যায় পদার্থের আণবিক নমনীয়তা হ্রাস করার সময় তাদের শক্তি, কঠোরতা, স্থিতিস্থাপক মডুলাস এবং অন্যান্য পরামিতি বাড়াতে সাহায্য করে। মোট আয়তনের সাথে এই জাতীয় সমস্ত অঞ্চলের আয়তনের অনুপাতকে স্ফটিককরণের ডিগ্রি বলা হয়, যেখানে সর্বাধিক স্তরে (80% পর্যন্ত) পলিপ্রোপিলিন, ফ্লুরোপ্লাস্ট, উচ্চ-ঘনত্বের পলিথিন রয়েছে। পলিভিনাইল ক্লোরাইড, কম ঘনত্বের পলিথিনগুলির ক্রিস্টালাইজেশন কম হয়৷

পলিমার উপাদানগুলি উত্তপ্ত হলে কীভাবে আচরণ করে তার উপর নির্ভর করে, এগুলি সাধারণত থার্মোসেটিং এবং থার্মোপ্লাস্টিক এ বিভক্ত হয়৷

থার্মোসেট পলিমার

এই উপকরণগুলির প্রাথমিকভাবে একটি রৈখিক গঠন রয়েছে। উত্তপ্ত হলে, তারা নরম হয়ে যায়, কিন্তু তাদের মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে, গঠনটি একটি স্থানিক এক হয়ে যায় এবং পদার্থটি কঠিন হয়ে যায়। ভবিষ্যতে, এই গুণমান বজায় রাখা হয়। পলিমার কম্পোজিট উপকরণ এই নীতির উপর নির্মিত হয়। তাদের পরবর্তী গরম করা পদার্থটিকে নরম করে না, তবে কেবল তার পচনের দিকে নিয়ে যায়। সমাপ্ত থার্মোসেট মিশ্রণ দ্রবীভূত বা গলে না, তাইএটা পুনর্ব্যবহার করার অনুমতি দেওয়া হয় না. এই ধরনের উপাদানের মধ্যে রয়েছে ইপোক্সি সিলিকন, ফেনল-ফরমালডিহাইড এবং অন্যান্য রেজিন।

থার্মোপ্লাস্টিক পলিমার

এই উপাদানগুলি, যখন উত্তপ্ত হয়, প্রথমে নরম হয় এবং তারপর গলে যায় এবং তারপর ঠান্ডা হলে শক্ত হয়। এই চিকিত্সার সময় থার্মোপ্লাস্টিক পলিমার রাসায়নিক পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় না। এটি প্রক্রিয়াটিকে সম্পূর্ণরূপে বিপরীতমুখী করে তোলে। এই ধরনের পদার্থের একটি রৈখিক-শাখাযুক্ত বা ম্যাক্রোমোলিকুলের রৈখিক গঠন রয়েছে, যার মধ্যে ছোট শক্তিগুলি কাজ করে এবং একেবারে কোনও রাসায়নিক বন্ধন নেই। এর মধ্যে রয়েছে পলিথিন, পলিমাইড, পলিস্টেরিন ইত্যাদি। থার্মোপ্লাস্টিক ধরনের পলিমারিক উপকরণের প্রযুক্তি জল-ঠান্ডা ছাঁচে ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ, চাপ, এক্সট্রুশন, ব্লোয়িং এবং অন্যান্য পদ্ধতিতে তাদের উৎপাদনের জন্য সরবরাহ করে।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

পলিমারগুলি নিম্নলিখিত অবস্থায় থাকতে পারে: কঠিন, তরল, নিরাকার, স্ফটিক পর্যায়, সেইসাথে অত্যন্ত স্থিতিস্থাপক, সান্দ্র এবং গ্লাসযুক্ত বিকৃতি। পলিমারিক পদার্থের ব্যাপক ব্যবহার বিভিন্ন আক্রমনাত্মক মিডিয়া যেমন ঘনীভূত অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলির উচ্চ প্রতিরোধের কারণে। তারা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল জারা বিষয় নয়. উপরন্তু, তাদের আণবিক ওজন বৃদ্ধির সাথে, জৈব দ্রাবকগুলিতে উপাদানটির দ্রবণীয়তা হ্রাস পায়। এবং পলিমার, যেগুলির একটি ত্রিমাত্রিক গঠন রয়েছে, সাধারণত উল্লিখিত তরল দ্বারা প্রভাবিত হয় না৷

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

অধিকাংশ পলিমার হল অন্তরক, উপরন্তু, তারা অ-চৌম্বকীয় পদার্থ। ব্যবহৃত সমস্ত কাঠামোগত উপকরণগুলির মধ্যে, শুধুমাত্র তাদের সর্বনিম্ন তাপ পরিবাহিতা এবং সর্বোচ্চ তাপ ক্ষমতা, সেইসাথে তাপ সংকোচন (ধাতুর তুলনায় প্রায় বিশ গুণ বেশি)। নিম্ন তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে বিভিন্ন সিলিং অ্যাসেম্বলির আঁটসাঁটতা হারানোর কারণ হল রাবারের তথাকথিত কাচের রূপান্তর, সেইসাথে ধাতু এবং রাবারগুলির প্রসারণের সহগগুলির মধ্যে তীক্ষ্ণ পার্থক্য।

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

পলিমেরিক পদার্থের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের বিস্তৃত পরিসর রয়েছে, যা তাদের গঠনের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। এই পরামিতি ছাড়াও, বিভিন্ন বাহ্যিক কারণ একটি পদার্থের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলতে পারে। এর মধ্যে রয়েছে: তাপমাত্রা, ফ্রিকোয়েন্সি, লোডিংয়ের সময়কাল বা হার, চাপের অবস্থার ধরন, চাপ, পরিবেশের প্রকৃতি, তাপ চিকিত্সা ইত্যাদি। পলিমারিক পদার্থের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির একটি বৈশিষ্ট্য হল খুব কম অনমনীয়তায় তুলনামূলকভাবে উচ্চ শক্তি (তুলনামূলক) ধাতুতে)।

পলিমারগুলিকে সাধারণত শক্ত ভাগে ভাগ করা হয়, যার ইলাস্টিক মডুলাস E=1–10 GPa (ফাইবার, ফিল্ম, প্লাস্টিক) এবং নরম অত্যন্ত স্থিতিস্থাপক পদার্থের সাথে মিলে যায়, যার ইলাস্টিক মডুলাস হল E=1– 10 MPa (রাবার)। উভয়ের ধ্বংসের ধরণ ও প্রক্রিয়া ভিন্ন।

পলিমেরিক পদার্থগুলি বৈশিষ্ট্যগুলির একটি উচ্চারিত অ্যানিসোট্রপি, সেইসাথে শক্তি হ্রাস, দীর্ঘমেয়াদী লোডিংয়ের অধীনে ক্রেপের বিকাশ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। একসঙ্গে এই সঙ্গে তারাঅপেক্ষাকৃত উচ্চ ক্লান্তি প্রতিরোধের আছে. ধাতুগুলির সাথে তুলনা করে, তারা তাপমাত্রার উপর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির তীক্ষ্ণ নির্ভরতায় পার্থক্য করে। পলিমারিক পদার্থের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল বিকৃতি (নমনীয়তা)। এই পরামিতি অনুসারে, বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসরে, তাদের প্রধান কার্যক্ষম এবং প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়ন করা প্রথাগত৷

পলিমার ফ্লোরিং উপকরণ

এখন আসুন পলিমারের ব্যবহারিক প্রয়োগের বিকল্পগুলির মধ্যে একটি বিবেচনা করা যাক, এই উপাদানগুলির সম্পূর্ণ পরিসীমা প্রকাশ করে৷ এই পদার্থগুলি নির্মাণ এবং মেরামত এবং সমাপ্তির কাজে, বিশেষত মেঝেতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বিপুল জনপ্রিয়তা প্রশ্নে থাকা পদার্থের বৈশিষ্ট্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে: তারা ঘর্ষণ প্রতিরোধী, কম তাপ পরিবাহিতা, সামান্য জল শোষণ, বেশ শক্তিশালী এবং শক্ত এবং উচ্চ রঙ এবং বার্নিশ গুণাবলী রয়েছে। পলিমারিক উপকরণের উত্পাদন শর্তসাপেক্ষে তিনটি গ্রুপে বিভক্ত করা যেতে পারে: লিনোলিয়াম (ঘূর্ণিত), টাইল পণ্য এবং বিজোড় মেঝে স্থাপনের জন্য মিশ্রণ। চলুন এখন একে একে দেখে নেওয়া যাক।

লিনোলিয়ামগুলি বিভিন্ন ধরণের ফিলার এবং পলিমারের ভিত্তিতে তৈরি করা হয়। তারা প্লাস্টিকাইজার, প্রক্রিয়াকরণ সহায়ক এবং রঙ্গক অন্তর্ভুক্ত করতে পারে। পলিমার উপাদানের ধরণের উপর নির্ভর করে, পলিয়েস্টার (গ্লাইফথালিক), পলিভিনাইল ক্লোরাইড, রাবার, কোলোক্সিলিন এবং অন্যান্য আবরণগুলি আলাদা করা হয়। উপরন্তু, কাঠামো অনুযায়ী, তারা ভিত্তিহীন এবং একটি শব্দ এবং তাপ নিরোধক বেস, একক-স্তর এবং মাল্টি-লেয়ার, একটি মসৃণ, নমনীয় সহ বিভক্ত।এবং ঢেউতোলা পৃষ্ঠ, সেইসাথে একক এবং বহু রঙের।

পলিমার উপাদানগুলির ভিত্তিতে তৈরি টাইলযুক্ত উপকরণগুলির খুব কম ঘর্ষণ, রাসায়নিক প্রতিরোধ এবং স্থায়িত্ব রয়েছে। কাঁচামালের ধরণের উপর নির্ভর করে, এই ধরণের পলিমার পণ্যগুলিকে কিউমারোন-পলিভিনাইল ক্লোরাইড, কুমারোন, পলিভিনাইল ক্লোরাইড, রাবার, ফেনোলাইট, বিটুমিনাস টাইলস, সেইসাথে চিপবোর্ড এবং ফাইবারবোর্ডে বিভক্ত করা হয়৷

বিজোড় মেঝেগুলির জন্য উপকরণগুলি ব্যবহার করা সবচেয়ে সুবিধাজনক এবং স্বাস্থ্যকর, তাদের উচ্চ শক্তি রয়েছে৷ এই মিশ্রণগুলি সাধারণত পলিমার সিমেন্ট, পলিমার কংক্রিট এবং পলিভিনাইল অ্যাসিটেটে বিভক্ত হয়৷