तरल सिलिकॉन का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से क्यों किया जा सकता है?

1. एडिशन मोल्डिंग के साथ लिक्विड सिलिकॉन रबर का परिचय

एडिशन मोल्डिंग द्वारा निर्मित लिक्विड सिलिकॉन रबर, विनाइल पॉलीसिलोक्सेन को मूल बहुलक और Si-H बंध वाले पॉलीसिलोक्सेन को क्रॉस लिंकिंग एजेंट के रूप में उपयोग करके, प्लैटिनम उत्प्रेरक की उपस्थिति में, कमरे के तापमान पर या गर्म करके क्रॉस लिंकिंग वल्कनीकरण द्वारा निर्मित सिलिकॉन पदार्थों का एक वर्ग है। संघनित लिक्विड सिलिकॉन रबर से भिन्न, मोल्डिंग लिक्विड सिलिकॉन वल्कनीकरण प्रक्रिया में कोई उप-उत्पाद नहीं बनते, संकुचन कम होता है, वल्कनीकरण गहरा होता है और संपर्क सामग्री का क्षरण नहीं होता। इसके कई फायदे हैं, जैसे कि व्यापक तापमान सीमा, उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध, और यह विभिन्न सतहों पर आसानी से चिपक सकता है। इसलिए, संघनित लिक्विड सिलिकॉन की तुलना में, मोल्डिंग द्वारा निर्मित लिक्विड सिलिकॉन का विकास अधिक तेजी से हुआ है। वर्तमान में, इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, मशीनरी, निर्माण, चिकित्सा, ऑटोमोबाइल और अन्य क्षेत्रों में तेजी से बढ़ रहा है।

2. मुख्य घटक

आधार बहुलक

निम्नलिखित दो रैखिक पॉलीसिलोक्सेन जिनमें विनाइल होता है, तरल सिलिकॉन के मिश्रण के लिए आधार पॉलिमर के रूप में उपयोग किए जाते हैं। इनका आणविक भार वितरण व्यापक है, आमतौर पर हजारों से लेकर 100,000-200,000 तक। तरल सिलिकॉन में मिलाने के लिए सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला आधार पॉलिमर α,ω-डिविनाइलपॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन है। यह पाया गया कि आधार पॉलिमर का आणविक भार और विनाइल की मात्रा तरल सिलिकॉन के गुणों को बदल सकती है।

क्रॉस-लिंकिंग एजेंट

मोल्डिंग लिक्विड सिलिकॉन में क्रॉसलिंकिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाने वाला पदार्थ कार्बनिक पॉलीसिलोक्सेन होता है जिसमें अणु में 3 से अधिक Si-H बंध होते हैं, जैसे कि Si-H समूह युक्त रैखिक मिथाइल-हाइड्रोपॉलीसिलोक्सेन, रिंग मिथाइल-हाइड्रोपॉलीसिलोक्सेन और Si-H समूह युक्त MQ रेज़िन। सबसे अधिक उपयोग में आने वाला पदार्थ निम्नलिखित संरचना वाला रैखिक मिथाइलहाइड्रोपॉलीसिलोक्सेन है। यह पाया गया है कि क्रॉसलिंकिंग एजेंट की हाइड्रोजन मात्रा या संरचना को बदलकर सिलिका जेल के यांत्रिक गुणों को बदला जा सकता है। यह पाया गया है कि क्रॉसलिंकिंग एजेंट की हाइड्रोजन मात्रा सिलिका जेल की तन्यता शक्ति और कठोरता के समानुपाती होती है। गु झूओजियांग और अन्य ने संश्लेषण प्रक्रिया और सूत्र में परिवर्तन करके विभिन्न संरचना, विभिन्न आणविक भार और विभिन्न हाइड्रोजन मात्रा वाले हाइड्रोजन युक्त सिलिकॉन तेल प्राप्त किए और इसका उपयोग क्रॉसलिंकिंग एजेंट के रूप में लिक्विड सिलिकॉन के संश्लेषण और उसमें मिलाने के लिए किया।

कतैलिस्ट

उत्प्रेरकों की उत्प्रेरक दक्षता में सुधार करने के लिए, प्लैटिनम-विनाइल सिलोक्सेन कॉम्प्लेक्स, प्लैटिनम-एल्काइन कॉम्प्लेक्स और नाइट्रोजन-संशोधित प्लैटिनम कॉम्प्लेक्स तैयार किए गए। उत्प्रेरक के प्रकार के अलावा, तरल सिलिकॉन उत्पादों की मात्रा भी इसके प्रदर्शन को प्रभावित करती है। यह पाया गया कि प्लैटिनम उत्प्रेरक की सांद्रता बढ़ाने से मेथिल समूहों के बीच क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया को बढ़ावा मिलता है और मुख्य श्रृंखला के विघटन को रोका जा सकता है।

जैसा कि ऊपर बताया गया है, पारंपरिक एडिटिव लिक्विड सिलिकॉन का वल्कनीकरण तंत्र विनाइल युक्त बेस पॉलीमर और हाइड्रोसिलिलेशन बॉन्ड युक्त पॉलीमर के बीच हाइड्रोसिलिलेशन अभिक्रिया है। पारंपरिक लिक्विड सिलिकॉन एडिटिव मोल्डिंग में आमतौर पर अंतिम उत्पाद बनाने के लिए कठोर मोल्ड की आवश्यकता होती है, लेकिन इस पारंपरिक निर्माण तकनीक में उच्च लागत, अधिक समय आदि जैसी कमियां हैं। उत्पाद अक्सर इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि मर्कैप्टन-डबल बॉन्ड एडिटिव लिक्विड सिलिका का उपयोग करके नई क्यूरिंग तकनीकों द्वारा बेहतर गुणों वाली सिलिका की एक श्रृंखला तैयार की जा सकती है। इसके उत्कृष्ट यांत्रिक गुण, ऊष्मीय स्थिरता और प्रकाश संचरण क्षमता इसे कई नए क्षेत्रों में उपयोग के योग्य बना सकती है। अलग-अलग आणविक भार वाले ब्रांच्ड मर्कैप्टन फंक्शनलाइज्ड पॉलीसिलोक्सेन और विनाइल टर्मिनेटेड पॉलीसिलोक्सेन के बीच मर्कैप्टो-ईन बॉन्ड अभिक्रिया के आधार पर, समायोज्य कठोरता और यांत्रिक गुणों वाले सिलिकॉन इलास्टोमर तैयार किए गए। मुद्रित इलास्टोमर उच्च मुद्रण रिज़ॉल्यूशन और उत्कृष्ट यांत्रिक गुण प्रदर्शित करते हैं। सिलिकॉन इलास्टोमर्स की टूटने पर खिंचाव क्षमता 1400% तक पहुँच सकती है, जो यूवी क्यूरिंग इलास्टोमर्स की तुलना में कहीं अधिक है और यहाँ तक कि सबसे अधिक खिंचाव योग्य थर्मल क्यूरिंग सिलिकॉन इलास्टोमर्स से भी अधिक है। फिर, कार्बन नैनोट्यूब से युक्त हाइड्रोजेल में अति-खिंचाव योग्य सिलिकॉन इलास्टोमर्स का उपयोग खिंचाव योग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण तैयार करने के लिए किया गया। प्रिंट करने योग्य और संसाधित करने योग्य सिलिकॉन में सॉफ्ट रोबोट, लचीले एक्चुएटर्स, मेडिकल इम्प्लांट्स और अन्य क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग की संभावनाएं हैं।