टीपीयू सामग्रियों की व्यापक व्याख्या

1958 में, गुडरिच केमिकल कंपनी (अब लुब्रिज़ोल के नाम से जानी जाती है) ने पहली बार टीपीयू ब्रांड एस्टेन को पंजीकृत किया। पिछले 40 वर्षों में, दुनिया भर में इसके 20 से अधिक ब्रांड नाम हैं, और प्रत्येक ब्रांड के कई उत्पाद हैं। वर्तमान में, टीपीयू कच्चे माल के निर्माताओं में मुख्य रूप से BASF, कोवेस्ट्रो, लुब्रिज़ोल, हंट्समैन कॉर्पोरेशन, वानहुआ केमिकल ग्रुप, शंघाई हेंगआन, रुइहुआ, शुचुआन केमिकल आदि शामिल हैं।

1. टीपीयू की श्रेणी

नरम खंड संरचना के अनुसार, इसे पॉलिएस्टर प्रकार, पॉलीथर प्रकार और ब्यूटाडीन प्रकार में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें क्रमशः एस्टर समूह, ईथर समूह या ब्यूटेन समूह होते हैं।

कठोर खंड संरचना के अनुसार, इसे यूरेथेन प्रकार और यूरेथेन-यूरिया प्रकार में विभाजित किया जा सकता है, जो क्रमशः एथिलीन ग्लाइकॉल श्रृंखला विस्तारक या डायमाइन श्रृंखला विस्तारक से प्राप्त होते हैं। सामान्य वर्गीकरण में इसे पॉलिएस्टर प्रकार और पॉलीईथर प्रकार में विभाजित किया जाता है।

क्रॉस-लिंकिंग की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर, इसे शुद्ध थर्मोप्लास्टिक और अर्ध-थर्मोप्लास्टिक में विभाजित किया जा सकता है।

पहले वाले की संरचना शुद्ध रैखिक होती है और उसमें कोई क्रॉस-लिंकिंग बॉन्ड नहीं होते हैं; दूसरे वाले में क्रॉस-लिंक्ड बॉन्ड की थोड़ी मात्रा होती है, जैसे कि एलोफैनिक एसिड एस्टर।

तैयार उत्पादों के उपयोग के अनुसार, उन्हें प्रोफाइल किए गए भागों (विभिन्न मशीनी तत्व), पाइप (शीथ, बार प्रोफाइल), फिल्म (शीट, पतली प्लेट), चिपकने वाले पदार्थ, कोटिंग्स, फाइबर आदि में विभाजित किया जा सकता है।

2. टीपीयू का संश्लेषण

आणविक संरचना के लिहाज से टीपीयू पॉलीयुरेथेन के अंतर्गत आता है। तो फिर यह एकत्रित कैसे हुआ?

विभिन्न संश्लेषण प्रक्रियाओं के आधार पर, इसे मुख्य रूप से बल्क पॉलीमराइजेशन और सॉल्यूशन पॉलीमराइजेशन में विभाजित किया जाता है।

बल्क पॉलीमराइजेशन में, इसे पूर्व अभिक्रिया की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर पूर्व पॉलीमराइजेशन विधि और एक-चरणीय विधि में भी विभाजित किया जा सकता है:

प्रीपॉलिमराइजेशन विधि में टीपीयू बनाने के लिए श्रृंखला विस्तार जोड़ने से पहले एक निश्चित अवधि के लिए मैक्रोमोलेक्यूलर डायोल के साथ डाइआइसोसाइनेट की प्रतिक्रिया शामिल होती है;

इस एक-चरणीय विधि में टीपीयू बनाने के लिए मैक्रोमोलेक्यूलर डायोल, डाइआइसोसाइनेट और चेन एक्सटेंडर को एक साथ मिलाया और प्रतिक्रिया कराई जाती है।

विलयन बहुलकीकरण में सबसे पहले डाइआइसोसाइनेट को एक विलायक में घोलना, फिर एक निश्चित अवधि के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए मैक्रोमोलेक्यूलर डायोल को जोड़ना और अंत में टीपीयू उत्पन्न करने के लिए श्रृंखला विस्तारक जोड़ना शामिल है।

टीपीयू के सॉफ्ट सेगमेंट का प्रकार, आणविक भार, हार्ड या सॉफ्ट सेगमेंट की मात्रा और टीपीयू की एकत्रीकरण अवस्था टीपीयू के घनत्व को प्रभावित कर सकती है, जिसका घनत्व लगभग 1.10-1.25 होता है, और अन्य रबर और प्लास्टिक की तुलना में इसमें कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं होता है।

समान कठोरता पर, पॉलीथर प्रकार के टीपीयू का घनत्व पॉलिएस्टर प्रकार के टीपीयू की तुलना में कम होता है।

3. टीपीयू का प्रसंस्करण

टीपीयू कणों को अंतिम उत्पाद बनाने के लिए विभिन्न प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, जिनमें मुख्य रूप से टीपीयू प्रसंस्करण के लिए पिघलने और घोलने की विधियों का उपयोग किया जाता है।

पिघलने की प्रक्रिया प्लास्टिक उद्योग में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली प्रक्रिया है, जैसे कि मिश्रण, रोलिंग, एक्सट्रूज़न, ब्लो मोल्डिंग और मोल्डिंग;

सॉल्यूशन प्रोसेसिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कणों को विलायक में घोलकर या उन्हें सीधे विलायक में बहुलकित करके एक विलयन तैयार किया जाता है, और फिर उस पर लेप, कताई आदि की जाती है।

टीपीयू से बने अंतिम उत्पाद में आमतौर पर वल्कनीकरण क्रॉसलिंकिंग प्रतिक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे उत्पादन चक्र छोटा हो सकता है और अपशिष्ट पदार्थों का पुनर्चक्रण हो सकता है।

4. टीपीयू का प्रदर्शन

टीपीयू में उच्च मापांक, उच्च शक्ति, उच्च बढ़ाव और लोच, उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध, तेल प्रतिरोध, कम तापमान प्रतिरोध और वृद्धावस्था प्रतिरोध होता है।

टीपीयू के सभी महत्वपूर्ण लाभ उच्च तन्यता शक्ति, उच्च बढ़ाव और कम दीर्घकालिक संपीड़न स्थायी विरूपण दर हैं।

शियाओयू मुख्य रूप से टीपीयू के यांत्रिक गुणों जैसे कि तन्यता शक्ति और बढ़ाव, लचीलापन, कठोरता आदि पहलुओं पर विस्तार से चर्चा करेंगी।

उच्च तन्यता शक्ति और उच्च बढ़ाव

टीपीयू में उत्कृष्ट तन्यता शक्ति और खिंचाव क्षमता होती है। नीचे दिए गए चित्र में दिए गए आंकड़ों से पता चलता है कि पॉलीईथर प्रकार के टीपीयू की तन्यता शक्ति और खिंचाव क्षमता पॉलीविनाइल क्लोराइड प्लास्टिक और रबर की तुलना में कहीं बेहतर है।

इसके अलावा, टीपीयू प्रसंस्करण के दौरान बहुत कम या बिना किसी योजक के खाद्य उद्योग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, जो पीवीसी और रबर जैसी अन्य सामग्रियों के लिए हासिल करना भी मुश्किल है।

लचीलापन तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील होता है।

टीपीयू की लचीलापन क्षमता से तात्पर्य उस क्षमता से है जिससे विरूपण तनाव दूर होने के बाद यह अपनी मूल अवस्था में शीघ्रता से वापस आ जाता है। इसे पुनर्प्राप्ति ऊर्जा के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो विरूपण को वापस लाने में किए गए कार्य और विरूपण उत्पन्न करने में लगे कार्य का अनुपात है। यह किसी प्रत्यास्थ पिंड के गतिशील मापांक और आंतरिक घर्षण का एक फलन है और तापमान के प्रति अत्यंत संवेदनशील है।

एक निश्चित तापमान तक तापमान घटने के साथ-साथ उछाल कम होता जाता है, और फिर लोच तेजी से बढ़ने लगती है। यह तापमान सॉफ्ट सेगमेंट का क्रिस्टलीकरण तापमान है, जो मैक्रोमॉलिक्यूलर डायोल की संरचना द्वारा निर्धारित होता है। पॉलीईथर प्रकार का टीपीयू, पॉलिएस्टर प्रकार के टीपीयू से कम होता है। क्रिस्टलीकरण तापमान से नीचे के तापमान पर, इलास्टोमर बहुत कठोर हो जाता है और अपनी लोच खो देता है। इसलिए, इसकी लोच किसी कठोर धातु की सतह से उछाल के समान होती है।

कठोरता की सीमा शोर A60-D80 है।

कठोरता किसी पदार्थ की विरूपण, खरोंच और टूट-फूट का प्रतिरोध करने की क्षमता का सूचक है।

टीपीयू की कठोरता को आमतौर पर शोर ए और शोर डी कठोरता परीक्षकों का उपयोग करके मापा जाता है, जिसमें शोर ए का उपयोग नरम टीपीयू के लिए और शोर डी का उपयोग कठोर टीपीयू के लिए किया जाता है।

टीपीयू की कठोरता को नरम और कठोर श्रृंखला खंडों के अनुपात को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है। इसलिए, टीपीयू की कठोरता सीमा अपेक्षाकृत विस्तृत है, जो शोर ए60 से डी80 तक फैली हुई है, जिसमें रबर और प्लास्टिक की कठोरता भी शामिल है, और इस पूरी कठोरता सीमा में इसकी लोच उच्च होती है।

कठोरता में परिवर्तन के साथ, टीपीयू के कुछ गुणधर्मों में भी परिवर्तन आ सकता है। उदाहरण के लिए, टीपीयू की कठोरता बढ़ाने से इसके प्रदर्शन में परिवर्तन आएगा, जैसे कि तन्यता मापांक और विच्छेदन शक्ति में वृद्धि, कठोरता और संपीडन तनाव (भार वहन क्षमता) में वृद्धि, खिंचाव में कमी, घनत्व और गतिशील ऊष्मा उत्पादन में वृद्धि, और पर्यावरणीय प्रतिरोध में वृद्धि।

5. टीपीयू का अनुप्रयोग

एक उत्कृष्ट इलास्टोमर होने के नाते, टीपीयू के उत्पाद निर्माण की दिशाएँ व्यापक हैं और इसका व्यापक रूप से दैनिक उपयोग की वस्तुओं, खेल के सामान, खिलौनों, सजावटी सामग्रियों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

जूते की सामग्री

टीपीयू का उपयोग मुख्य रूप से जूतों की सामग्री में किया जाता है क्योंकि यह उत्कृष्ट रूप से लचीला और टिकाऊ होता है। टीपीयू युक्त जूते सामान्य जूतों की तुलना में पहनने में कहीं अधिक आरामदायक होते हैं, इसलिए इनका उपयोग उच्च श्रेणी के जूतों में, विशेष रूप से कुछ स्पोर्ट्स शूज़ और कैज़ुअल शूज़ में व्यापक रूप से किया जाता है।

नली

अपनी कोमलता, अच्छी तन्यता शक्ति, प्रभाव शक्ति और उच्च और निम्न तापमान के प्रतिरोध के कारण, टीपीयू होज़ का उपयोग चीन में विमान, टैंक, ऑटोमोबाइल, मोटरसाइकिल और मशीन टूल्स जैसे यांत्रिक उपकरणों के लिए गैस और तेल होज़ के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।

केबल

टीपीयू में फटने, घिसने और मुड़ने की प्रतिरोधक क्षमता होती है, और उच्च एवं निम्न तापमान प्रतिरोधकता केबल के प्रदर्शन की कुंजी है। इसलिए चीनी बाजार में, नियंत्रण केबल और पावर केबल जैसे उन्नत केबल जटिल केबल डिज़ाइनों की कोटिंग सामग्री की सुरक्षा के लिए टीपीयू का उपयोग करते हैं, और इनका अनुप्रयोग तेजी से व्यापक होता जा रहा है।

चिकित्सा उपकरण

टीपीयू एक सुरक्षित, स्थिर और उच्च गुणवत्ता वाला पीवीसी विकल्प है, जिसमें थैलेट और अन्य हानिकारक रासायनिक पदार्थ नहीं होते हैं, और यह मेडिकल कैथेटर या मेडिकल बैग में रक्त या अन्य तरल पदार्थों में मिलकर दुष्प्रभाव पैदा नहीं करता है। यह विशेष रूप से विकसित एक्सट्रूज़न ग्रेड और इंजेक्शन ग्रेड टीपीयू भी है।

पतली परत

टीपीयू फिल्म एक पतली परत होती है जो रोलिंग, कास्टिंग, ब्लोइंग और कोटिंग जैसी विशेष प्रक्रियाओं द्वारा टीपीयू दानेदार सामग्री से बनाई जाती है। अपनी उच्च मजबूती, घिसाव प्रतिरोध, अच्छी लोच और मौसम प्रतिरोध क्षमता के कारण, टीपीयू फिल्मों का व्यापक रूप से उद्योगों, जूते बनाने की सामग्री, कपड़ों की फिटिंग, ऑटोमोटिव, रसायन, इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।