নাইট্রিল বুটাডিন রাবার: বৈশিষ্ট্য, উত্পাদন, প্রয়োগ

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

Nitrile Butadiene রাবার (NBR) হল সর্বোত্তম স্থায়িত্ব সহ বিভিন্ন ধরনের রাবার উৎপাদনের প্রধান কাঁচামাল। এটি একটি সিন্থেটিক পলিমারিক উপাদান যা অ্যাক্রিলোনিট্রিল (NAC) সহ বুটাডিনের কপোলিমারাইজেশন দ্বারা প্রাপ্ত। একে নাইট্রিল, ডিভিনাইল-নাইট্রিল, বুটাডিয়ান-অ্যাক্রিলোনিট্রিল রাবার বা বুটাক্রিল বলা যেতে পারে। আন্তর্জাতিক উপাধিতে, এই উপাদানটিকে NBR (nitrile-butadienerubber) লেবেল করা হয়েছে, ঘরোয়া উপাধিতে - SKN (নাইট্রিল সিন্থেটিক রাবার)।

যেখানে প্রযোজ্য

এই ধরণের রাবার প্রায়শই সেই শিল্পগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে রাসায়নিকভাবে আক্রমণাত্মক পরিবেশে রাবার পণ্যগুলির সর্বোত্তম প্রতিরোধ গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ স্থিতিস্থাপকতা এবং ছোট স্থায়ী বিকৃতি হিসাবে বুটাডিন-নাইট্রিল রাবারের বৈশিষ্ট্যগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই উপাদান ব্যাপকভাবেরাবার উপাদানগুলির উত্পাদনে ব্যবহৃত হয় যা রাসায়নিকভাবে সক্রিয় পদার্থের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে - এগুলি সমস্ত ধরণের সিল, তেল সিল, রাবার ক্ষতিপূরণকারী, জ্বালানী এবং তেলের পায়ের পাতার মোজাবিশেষ, ড্রাইভ বেল্ট, গাড়ির জন্য জ্বালানী ট্যাঙ্ক, বিমান এবং তেল শিল্প, মুদ্রণ অফসেট হতে পারে। প্লেট এবং অন্যান্য পণ্য।

এই রাবারের উপর ভিত্তি করে পণ্যগুলি তৈলাক্ত তরল, অ্যান্টিফ্রিজ এবং জলে ফুলে যায় না। এই জাতীয় কিছু ধরণের উপাদান থেকে, বৈদ্যুতিক তারের খাপ এবং রাবার গ্লাভস তৈরি করা হয়, যার বিশেষ শক্তি এবং পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এটি বিভিন্ন আঠালো, সিল্যান্ট এবং পলিউরেথেন ফেনা উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। রাবার আঠালো উৎপাদনের ভিত্তি।

এই রাবারটি কখন এবং কোথা থেকে এসেছে?

জার্মানিতে 1934 সালে বুটাডিন-নাইট্রিল রাবার পাওয়ার রেকর্ড করা হয়েছিল। সেই সময়ে, জার্মান বিজ্ঞানীরা এর বৈশিষ্ট্যে অনন্য একটি উপাদান তৈরি করেছিলেন এবং বুনা-এন নামে এটি পেটেন্ট করেছিলেন। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়, সামরিক শিল্পে নতুন উপাদানটির উচ্চ চাহিদা ছিল৷

প্রাকৃতিক কাঁচামালের অভাবের কারণে, মার্কিন শীর্ষ নেতৃত্ব রাবার পণ্যগুলির জন্য বুটাডিন-নাইট্রিল রাবার এবং অন্যান্য ধরণের সিন্থেটিক কাঁচামাল উত্পাদনের সক্রিয় বিকাশের সাথে জড়িত একটি বিশেষ কর্মসূচি চালু করেছে৷ এই প্রোগ্রামের অধীনে উত্পাদিত উপাদানগুলিকে GR-N বলা হত। এখন পর্যন্ত, BNR সবচেয়ে বেশি চাওয়া-পাওয়া বিশেষ-উদ্দেশ্যের রাবারগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে। এটি বিশ্বের 20 টিরও বেশি দেশে তৈরি হয়৷

NBR উৎপাদন

এই ধরনের উপাদান একটি জলীয় ইমালশনে গঠনমূলক পলিমারাইজেশন দ্বারা প্রাপ্ত হয়। প্রক্রিয়াটি উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রায় উভয়ই সঞ্চালিত হয়। তাদের উত্পাদনের জন্য প্রধান মনোমারগুলি হল বুটাডিন-1, 3 এবং অ্যাক্রিলিক অ্যাসিড নাইট্রিল (NAC), একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে মিশ্রিত। এই পদার্থগুলি তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে না। এলোমেলো কপোলিমারাইজেশনের নিয়মগুলিকে বিবেচনায় রেখে, এটি লক্ষ করা উচিত যে মনোমারগুলির এই টেন্ডেমে মনোমারগুলির মিশ্রণে প্রায় 40% অ্যাক্রিলোনিট্রাইল ধারণকারী অ্যাজিওট্রপিক রচনার বৈশিষ্ট্য থাকা উচিত।

এই ধরণের রাবার উৎপাদনে, পলিমারাইজেশনের জন্য ব্যবহৃত ইমালসিফায়ারগুলির জমাট বাঁধার সময় আরও সম্পূর্ণ বিশুদ্ধকরণের প্রয়োজন রয়েছে। উত্পাদিত রাবারগুলিতে, অল্প পরিমাণে ছাই, খনিজ এবং উদ্বায়ী অমেধ্য (1% এর বেশি নয়) অনুমোদিত। এগুলি স্টেনেবল বা অ-স্টেইনেবল অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট দিয়ে লোড করা যেতে পারে৷

BNK কি

আমাদের দেশে, নাইট্রিল রাবার-18 (SKN-18), নাইট্রিল-বুটাডিয়ান রাবার-26 (SKN-26) এবং নাইট্রাইল বুটাডিয়ান রাবার-40 (SKN-40) জাতীয় রাবার তৈরি করা হয়। গ্রেডের সংখ্যাসূচক সূচক পলিমারগুলিতে অ্যাক্রিলোনিট্রাইল ইউনিটের সংখ্যা দেখায়। তারা যথাক্রমে 18%, 26% বা 40% অ্যাক্রিলোনিট্রিল ধারণ করতে পারে৷

গঠক উপাদানের সংখ্যা পরিবর্তন করে, আপনি ফলস্বরূপ উপাদানের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য অর্জন করতে পারেন। অ্যাক্রিলোনিট্রিলের শতাংশের উপর নির্ভর করে বৈশিষ্ট্যগুলিরাবার কঠোরতা, সান্দ্রতা, তেল - এবং পেট্রোল প্রতিরোধের মধ্যে পরিবর্তিত হতে পারে। NAC এর শতাংশ কাঠামোগত ইউনিটের আন্তঃআণবিক প্রভাবকে প্রভাবিত করে। এই ফ্যাক্টরটি জাতীয় অর্থনীতির নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্রে নাইট্রিল বুটাডিন রাবারের ব্যবহারকে প্রভাবিত করে। তা সত্ত্বেও, এটি শিল্প রাবার পণ্যগুলির একটি বিশাল পরিসর তৈরির জন্য একটি কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়৷

বস্তুগত অপূর্ণতা

BNR সংযোজনের সাথে তৈরি রাবার পণ্যগুলির একটি সম্পূর্ণ পরিসীমা চমৎকার কার্যক্ষমতা (উচ্চ প্রসার্য শক্তি এবং নমনীয়তা, আপেক্ষিক প্রসারণ, টিয়ার এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধ, চমৎকার তেল এবং পেট্রল প্রতিরোধের) থাকা সত্ত্বেও, এই উপাদান এবং কিছু ত্রুটি।

মেকানিজমের গতি বৃদ্ধি এবং শীতল তেলের অভাবের সাথে জড়িত কঠিন অপারেটিং অবস্থা, এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে রাবারের উপাদানগুলি শুধুমাত্র +150 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে। যখন অপারেটিং তাপমাত্রা এই মানের উপরে উঠে যায়, তখন কাঠামো তৈরি হয় এবং তারপরে এনবিআরের ভিত্তিতে তৈরি রাবারগুলির ধ্বংস ঘটে। অন্য কথায়, উত্তপ্ত রাবার শক্ত ও ভঙ্গুর হয়ে যায়।

নিম্ন তাপমাত্রার এক্সপোজার রাবার পণ্যগুলিতেও নেতিবাচক প্রভাব ফেলে, যা নাইট্রিল রাবার উৎপাদনে ব্যবহৃত হত। তাদের জন্য সর্বোত্তম অপারেটিং তাপমাত্রা -35˚С. এর কম নয় বলে মনে করা হয়

আধুনিক রাবার পরিবর্তন

রবার পণ্য তৈরি করতেবৈশিষ্ট্যগুলির একটি অনন্য সেট, রাবারগুলির আরও আধুনিক পরিবর্তনগুলি ব্যবহার করা হয়। হাইড্রোজেনেটেড নাইট্রিল বুটাডিন রাবারগুলিকে পরিবর্তনের প্রতিশ্রুতিশীল উন্নয়নগুলির মধ্যে একটি হিসাবে বিবেচনা করা হয়। বিভিন্ন ধরনের রাবার উৎপাদনে তাদের চমৎকার প্রক্রিয়াকরণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

পলিভিনাইলক্লোরাইড-পরিবর্তিত রাবারগুলির ভিত্তিতে তৈরি রাবার আবহাওয়া পরিধান প্রতিরোধে (-50 ডিগ্রি পর্যন্ত) এবং +160 ডিগ্রি পর্যন্ত চরম অপারেটিং তাপমাত্রায় আরও স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা দেয়। এটি টিয়ার প্রতিরোধের এবং পরিধান প্রতিরোধের পরিপ্রেক্ষিতে নাইট্রিল রাবারগুলির ভিত্তিতে তৈরি পণ্যগুলির থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর। রাসায়নিকভাবে আক্রমনাত্মক পরিবেশের সক্রিয় প্রভাবের জন্য চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। যাইহোক, এই রাবার এত শক্তিশালী এবং স্থিতিস্থাপক নয়। অতএব, উপাদানের প্রক্রিয়াকরণ বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার জন্য, এটি প্রায়শই প্রচলিত ধরণের নাইট্রিল রাবারগুলির সাথে একত্রে ব্যবহৃত হয়৷

Vulcanization

বুটাডিন-নাইট্রিল রাবারগুলির ভলকানাইজেশন প্রক্রিয়াটি সালফার, সেইসাথে থিউরাম, জৈব পারক্সাইড, অ্যালকাইলফেনল-ফরমালডিহাইড রেজিন এবং অর্গানোক্লোরিন যৌগ ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয়। তাপমাত্রা 140˚ থেকে 190˚ সেলসিয়াস পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, ভলকানাইজেশনের একটি বড় মালভূমি পরিলক্ষিত হয়। NAC এর বর্ধিত বিষয়বস্তু ভলকানাইজেশনের হার বৃদ্ধিতে অবদান রাখে। ফলস্বরূপ রাবারগুলির গুণমান মূল্যায়ন করা হয় ভলকানাইজারের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য দ্বারা।

বৈশিষ্ট্য

BNC বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করা হয়েছেঅ্যাক্রিলোনিট্রাইল সামগ্রী। এই ধরনের রাবার কিটোন, কিছু হাইড্রোকার্বন দ্রবণ এবং এস্টারে অত্যন্ত দ্রবণীয়। অ্যালিফ্যাটিক হাইড্রোকার্বন এবং অ্যালকোহল নাইট্রিল বুটাডিন রাবারগুলির দ্রবীভূতকরণে কার্যত কোনও প্রভাব ফেলে না। অ্যাক্রিলোনিট্রিল উপাদানের সংমিশ্রণে বৃদ্ধি পলিমার চেইনগুলির মধ্যে আন্তঃআণবিক ক্রিয়াতে অবদান রাখে: উপাদানের সংমিশ্রণে যত বেশি NAA হবে, কাচের স্থানান্তরের ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা তত বেশি হবে। এনএএ-এর একটি বর্ধিত বিষয়বস্তু অস্তরক বৈশিষ্ট্য হ্রাস করে, সুগন্ধযুক্ত দ্রাবকগুলিতে দ্রবণীয়তার মাত্রা হ্রাস করে এবং অ্যালিফ্যাটিক হাইড্রোকার্বনে ফোলা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।

রাবারের পলিমারাইজেশন কোর্সের উপর নির্ভর করে, এটি বিভিন্ন প্লাস্টোইলাস্টিক বৈশিষ্ট্যের সাথে উত্পাদিত হতে পারে। তারা হতে পারে:

• খুব শক্ত (ডিফো হার্ডনেস 21.5 - 27.5 N)। এই জাতীয় রাবার চিহ্নিত করার সময়, "T" অক্ষরটি এর নামের সাথে যোগ করা হয়৷
• সলিড (ডিফো হার্ডনেস 17.5 - 21.5 N)।
• নরম (ডিফো কঠোরতা 7.5 - 11.5 N)। এই জাতীয় রাবার চিহ্নিত করার সময়, "M" অক্ষরটি এর নামের সাথে যোগ করা হয়৷

ইমালসিফায়ার হিসেবে অ্যালকাইলসালফোনেট দিয়ে তৈরি NBR-এর জন্য, মার্কিং-এ "C" অক্ষর যোগ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, SKN-26MS হল একটি নরম রাবার যাতে 26% আবদ্ধ NAC থাকে এবং একটি বায়োডিগ্রেডেবল অ্যালকাইল সালফোনেট ইমালসিফায়ার তৈরিতে ব্যবহার করা হয়েছিল৷