पीवीसी वुड-प्लास्टिक कंपोजिट में सीपीई की भूमिका
सीपीई और पीवीसी मिश्रित प्लास्टिक के दरवाजों और खिड़कियों का उपयोग करने से, लोच, मजबूती और कम तापमान पर प्रदर्शन में काफी सुधार होता है, और मौसम प्रतिरोध, ताप प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता अच्छी होती है।
पीवीसी ट्री-प्लास्टिक कंपोजिट सामग्री मुख्य रूप से पीवीसी राल और फिलर्स से बनी होती है। पादप रेशों के साथ मिश्रण, फॉर्मूला तकनीक में समायोजन और संशोधक सीपीई (क्लोरीनयुक्त पॉलीइथिलीन) के साथ भौतिक मिश्रण संशोधन (वृद्धिशील प्रभाव और संशोधन प्रभाव के साथ) के माध्यम से, उत्पाद की कठोरता, दृढ़ता, मजबूती, ताप प्रतिरोध और अग्निरोधकता में सुधार किया जा सकता है (भौतिक गुणों की आवश्यकताओं की स्वीकार्य सीमा के भीतर, सीपीई में क्लोरीन की मात्रा जितनी अधिक होगी, अग्निरोधकता का प्रभाव उतना ही बेहतर होगा), तन्यता शक्ति में वृद्धि होती है, और पीवीसी की भंगुरता और रेंगने की प्रतिरोधकता में सुधार होता है।
पीवीसी ट्री-प्लास्टिक कंपोजिट सामग्रियों की एक्सट्रूज़न मोल्डिंग प्रक्रिया सामान्य प्लास्टिक सामग्रियों से काफी अलग है। चूंकि पादप रेशे का मुख्य घटक सेलुलोज है, जिसमें बड़ी संख्या में हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, और ये हाइड्रॉक्सिल समूह अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंध बनाते हैं, जिससे पादप रेशों में प्रबल ध्रुवीयता और जल अवशोषण क्षमता होती है। दूसरी ओर, अधिकांश थर्मोप्लास्टिक सामग्री अध्रुवीय और जल-विरोधी होती हैं, इसलिए दोनों के बीच अनुकूलता अत्यंत कम होती है, इंटरफ़ेस पर बंधन बल कम होता है, और पादप रेशों की मात्रा अधिक होने के कारण सामग्री की तरलता और प्रसंस्करण क्षमता कम हो जाती है, जिससे गूंधना और एक्सट्रूज़न मोल्डिंग मुश्किल हो जाती है। अतः, लकड़ी-प्लास्टिक कंपोजिट सामग्रियों के निर्माण में सुधार से मोल्डिंग प्रक्रिया और उत्पाद प्रदर्शन में सुधार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।
सीपीई को मूल रूप से पीवीसी संशोधक के रूप में तेजी से विकसित किया गया था, और संशोधित पीवीसी अभी भी सीपीई के सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्रों में से एक है। सीपीई में उत्कृष्ट भराव गुण होते हैं, और इसकी तन्यता, संपीड़न और स्थायी विरूपण गुणों को बेहतर बनाने और लागत कम करने के लिए इसमें बड़ी संख्या में विभिन्न भराव पदार्थ मिलाए जा सकते हैं। इससे संशोधित पीवीसी का उपयोग मूल्य भी बढ़ जाता है।
सीपीई संशोधित सॉफ़्टवेयर और हार्ड पीवीसी उत्पादों में, पीई और पीपी जैसे अन्य पॉलिमर की तुलना में, अग्निरोधी प्रभाव विशेष रूप से महत्वपूर्ण होता है। कई हार्ड पीवीसी उत्पादों को 36% क्लोरीन युक्त सीपीई मॉडिफायर से संशोधित किया जाता है, और इसकी अधिकतम प्रभाव शक्ति आमतौर पर पॉलीइथिलीन मुख्य श्रृंखला पर अनियमित रूप से वितरित क्लोरीन परमाणुओं वाले सीपीई द्वारा प्राप्त की जाती है। इसलिए, इस मॉडिफायर से प्रसंस्करण क्षमता, फैलाव क्षमता और प्रभाव शक्ति में काफी सुधार किया जा सकता है।
तार इन्सुलेशन परत, टायर और बेल्ट पर सीपीई का अनुप्रयोग
सीपीई अणु में दोहरी श्रृंखलाएँ नहीं होतीं, इसलिए इसमें पीवीसी की तुलना में बेहतर मौसम प्रतिरोधकता, अग्नि प्रतिरोधकता और ऊष्मीय स्थिरता होती है, यह कम लागत वाला और उत्कृष्ट प्रदर्शन वाला पदार्थ है। यह एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन और हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन में घुलनशील है, लेकिन एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन में अघुलनशील है। यह 170°C से ऊपर विघटित होकर हाइड्रोजन क्लोराइड गैस छोड़ता है। इसकी रासायनिक संरचना स्थिर होती है, यह उत्कृष्ट उम्र बढ़ने की प्रतिरोधकता, अग्नि प्रतिरोधकता, ठंड प्रतिरोधकता, मौसम प्रतिरोधकता, रंगहीनता, रासायनिक प्रतिरोधकता, ओजोन प्रतिरोधकता और विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करता है। इसकी अनुकूलता और प्रसंस्करण क्षमता अच्छी होती है और इसे पीवीसी, पीई, पीएस और रबर के साथ मिलाकर इसके भौतिक गुणों को बेहतर बनाया जा सकता है।
सीपीई एक नए प्रकार का सिंथेटिक पदार्थ है जिसमें कई उत्कृष्ट गुण पाए जाते हैं। यह पीवीसी प्लास्टिक के लिए एक उत्कृष्ट प्रभाव संशोधक है और अच्छे समग्र गुणों वाला सिंथेटिक रबर है। इसके अनुप्रयोगों की एक बहुत विस्तृत श्रृंखला है और इसका व्यापक रूप से केबल, तार, होज़, टेप, रबर और प्लास्टिक उत्पादों, सीलिंग सामग्री, अग्निरोधी कन्वेयर बेल्ट, जलरोधी झिल्ली, फिल्म और विभिन्न प्रोफाइल वाली सामग्रियों और अन्य उत्पादों में उपयोग किया जाता है। सीपीई को पॉलीप्रोपाइलीन, उच्च और निम्न दबाव वाले पॉलीइथिलीन, एबीएस आदि के साथ मिलाकर इन प्लास्टिक की अग्निरोधी क्षमता, उम्र बढ़ने के प्रतिरोध और मुद्रण प्रदर्शन को बेहतर बनाया जा सकता है। सीपीई को एथिलीन, पॉलीइथिलीन और 1.2-डाइक्लोरोएथिलीन का एक यादृच्छिक सह-पॉलिमर माना जा सकता है। इसकी आणविक श्रृंखला संतृप्त होती है और ध्रुवीय क्लोरीन परमाणु यादृच्छिक रूप से वितरित होते हैं। इसके उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण, इसका व्यापक रूप से मशीनरी और विद्युत, रसायन, निर्माण सामग्री और खनन उद्योगों में उपयोग किया जाता है। सीपीई की ताप प्रतिरोधकता, ओजोन प्रतिरोधकता और मौसम प्रतिरोधकता, उम्र बढ़ने की प्रतिरोधकता अधिकांश रबर से बेहतर है, तेल प्रतिरोधकता नाइट्राइल रबर (एबीआर), नियोप्रीन (सीआर) से बेहतर है, और क्लोरोसल्फोनेटेड विनाइल क्लोराइड (सीएसएम) से बेहतर है; यह अम्ल, क्षार, नमक और अन्य संक्षारक गुणों से मुक्त है, गैर-विषाक्त है, अग्निरोधी है और इसमें विस्फोट का कोई खतरा नहीं है।
स्याही में सीपीई का अनुप्रयोग
क्लोरीनयुक्त पॉलीइथिलीन को इंजेक्शन मोल्डिंग और एक्सट्रूज़न मोल्डिंग द्वारा संसाधित किया जा सकता है। हालांकि, सीपीई में क्लोरीन परमाणुओं की संख्या अधिक होने के कारण, इसकी संरचना और प्रदर्शन की स्थिरता बनाए रखने के लिए मोल्डिंग से पहले इसमें एक निश्चित अनुपात में ऊष्मा स्टेबलाइज़र, एंटीऑक्सीडेंट और प्रकाश स्टेबलाइज़र मिलाना आवश्यक है। कम क्लोरीन वाले सीपीई रोटेशनल मोल्डिंग और ब्लो मोल्डिंग में भी उपलब्ध हैं।
वर्तमान में, प्लास्टिक उत्पाद उद्योग में क्लोरिनेटेड पॉलीइथिलीन का उपयोग मुख्य रूप से पीवीसी, एचडीपीई और एमबीएस के लिए संशोधक के रूप में किया जाता है। पॉलीविनाइल क्लोराइड राल में एक निश्चित अनुपात में सीपीई मिलाने के बाद, इसे सामान्य पीवीसी प्रसंस्करण उपकरणों के साथ पाइप, प्लेट, तार इन्सुलेशन कोटिंग, प्रोफाइल, फिल्म, श्रिंक फिल्म आदि जैसे उत्पादों में ढाला जा सकता है; इसका उपयोग कोटिंग, संपीड़न मोल्डिंग, प्लास्टिक लेमिनेशन, बॉन्डिंग आदि के लिए भी किया जा सकता है; पीवीसी और पीई के लिए संशोधक के रूप में उपयोग किए जाने पर, यह उत्पाद के प्रदर्शन में सुधार करता है, पीवीसी की लोच, कठोरता और कम तापमान प्रदर्शन को बढ़ाता है, और भंगुरता तापमान को -40°C तक कम करता है; मौसम प्रतिरोध, ताप प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता भी अन्य संशोधकों से बेहतर है; पीई के लिए संशोधक के रूप में, यह इसके उत्पादों की मुद्रण क्षमता, अग्निरोधक क्षमता और लचीलेपन में सुधार करता है, और पीई फोम के घनत्व को बढ़ाता है।
क्लोरीनयुक्त पॉलीइथिलीन रेज़िन एक नए प्रकार का सिंथेटिक पदार्थ है जिसमें कई उत्कृष्ट गुण पाए जाते हैं। यह पीवीसी प्लास्टिक के लिए एक उत्कृष्ट प्रभाव संशोधक और अच्छे समग्र गुणों वाला सिंथेटिक रबर है। इसके अनुप्रयोगों की एक बहुत विस्तृत श्रृंखला है और इसका व्यापक रूप से केबल, तार, होज़, टेप, रबर और प्लास्टिक उत्पादों, सीलिंग सामग्री, अग्निरोधी कन्वेयर बेल्ट, जलरोधी झिल्ली, फिल्म और विभिन्न प्रोफाइल वाली सामग्रियों और अन्य उत्पादों में उपयोग किया जाता है। सीपीई को पॉलीप्रोपाइलीन, उच्च और निम्न दबाव वाले पॉलीइथिलीन, एबीएस आदि के साथ मिलाकर इन प्लास्टिक की अग्निरोधी क्षमता, उम्र बढ़ने के प्रतिरोध और मुद्रण प्रदर्शन को बेहतर बनाया जा सकता है। सीपीई को एथिलीन, पॉलीइथिलीन और 1.2-डाइक्लोरोएथिलीन का एक यादृच्छिक सह-पॉलिमर माना जा सकता है। इसकी आणविक श्रृंखला संतृप्त होती है और ध्रुवीय क्लोरीन परमाणु यादृच्छिक रूप से वितरित होते हैं। इसके उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण, इसका व्यापक रूप से मशीनरी और विद्युत क्षेत्र में उपयोग किया जाता है।
रासायनिक, भवन निर्माण सामग्री और खनन उद्योगों में उपयोग किया जाता है। सीपीई की ताप प्रतिरोधकता, ओजोन प्रतिरोधकता और मौसम प्रतिरोधकता अधिकांश रबर से बेहतर है, तेल प्रतिरोधकता नाइट्राइल रबर (एबीआर) और नियोप्रीन (सीआर) से बेहतर है, और क्लोरोसल्फोनेटेड विनाइल क्लोराइड (सीएसएम) से बेहतर है; यह अम्ल, क्षार, नमक और अन्य संक्षारक गुणों से मुक्त है, गैर-विषाक्त है, अग्निरोधी है और विस्फोट का कोई खतरा नहीं है।
मुख्यतः उपयोग किया जाता है: तार और केबल (कोयला खदान केबल, UL और VDE मानकों में निर्दिष्ट तार), हाइड्रोलिक होज़, ऑटोमोटिव होज़, टेप, रबर शीट, पीवीसी प्रोफाइल पाइप संशोधन, चुंबकीय सामग्री, एबीएस संशोधन, आदि में।
फिल्म में सीपीई का अनुप्रयोग
1. रबर और प्लास्टिक में प्रयुक्त प्लास्टिसाइज़र और एंटीऑक्सीडेंट अर्ध-कठोर और नरम पीवीसी में अधिक प्रभावी होते हैं, विशेष रूप से इंजेक्शन मोल्डिंग और द्वितीयक रूप से संसाधित उत्पादों में। पीवीसी प्लास्टिसाइज़र के रूप में सीपीई का उपयोग करने से रंग फीका नहीं पड़ता, स्थानांतरण नहीं होता, निष्कर्षण नहीं होता, और इसमें ओजोनेशन प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध होता है, साथ ही अच्छी अनुकूलता भी होती है। फिल्म, कृत्रिम चमड़ा, जूते के तलवे, होज़ आदि बनाते समय, यह उत्पादों की कोमलता और रंगने की क्षमता को बढ़ाता है और उनकी सेवा अवधि को बढ़ाता है। इसका उपयोग संक्षारण रोधी पाइपलाइन, तार, प्लेट और तेल क्षेत्रों के लिए दबाए गए पुर्जों के निर्माण में किया जाता है, और इसकी कीमत अन्य संशोधित पीवीसी की तुलना में 30% से 40% कम है। सीपीई को पीई और पीपी के साथ मिलाकर ज्वाला-रोधी, शीत-प्रतिरोधी और प्रभाव-प्रतिरोधी फोम बनाया जा सकता है, और इसका प्रदर्शन पॉलीयुरेथेन और पॉलीस्टाइन फोम से बेहतर है। घरेलू उपकरणों के खोल, लाइनर, ऑटो पार्ट्स, इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत सहायक उपकरण और ज्वाला-रोधी टेप के उत्पादन के लिए एबीएस, एएस, पीएस आदि के लिए स्थायी प्लास्टिसाइज़र के रूप में सीपीई का उपयोग करने से लागत कम हो सकती है।
2. रबर कंपोजिट सामग्रियों में प्रयुक्त सीपीई एक विशेष सिंथेटिक रबर है जिसका प्रदर्शन उत्कृष्ट है, विशेष रूप से उन तारों और केबलों के लिए उपयुक्त है जिनमें उच्च ताप प्रतिरोध, ज्वाला मंदता और विद्युत गुणों की आवश्यकता होती है, और उच्च ज्वाला मंदता वाले कन्वेयर बेल्टों के लिए भी। इसका उपयोग तेल पाइपलाइनों, भवन जलरोधी झिल्लियों और रासायनिक उपकरणों की परत चढ़ाने आदि में भी किया जा सकता है। सीपीई लोचदार आधार सामग्री से निर्मित वल्केनाइज्ड रबर, घिसाव प्रतिरोध, परावैद्युत गुणों, ताप प्रतिरोध, वृद्धावस्था प्रतिरोध, तेल प्रतिरोध आदि के मामले में नियोप्रीन से बेहतर है। रबर के समान, इसकी लागत नियोप्रीन और नाइट्राइल रबर की तुलना में कम है, और इसका उपयोग तार और केबल उद्योग, ऑटोमोटिव पुर्जों, उच्च तापमान और तेल प्रतिरोधी होज़, पाइप आदि में किया जा सकता है। सीपीई का गैस प्रतिरोध क्लोरीनीकृत रबर के समान है। इसके अलावा, सीपीई का व्यापक रूप से विभिन्न रबर उत्पादों में भी उपयोग किया जाता है।
3. सीपीई मिश्रण: सीपीई/स्टाइरीन/एक्रिलोनाइट्राइल कॉपोलिमर में उच्च प्रभाव प्रतिरोध, अग्निरोधक क्षमता, मौसम प्रतिरोध और कम तापमान प्रतिरोध होता है, और इसका अनुप्रयोग क्षेत्र एबीएस के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है। सीपीई/स्टाइरीन/मेथैक्रिलिक एसिड कॉपोलिमर में उच्च प्रभाव शक्ति, पारदर्शिता और मौसम स्थिरता होती है। सीपीई को एनबीआर के साथ मिलाने से एनबीआर के विभिन्न व्यापक गुणों में सुधार होता है और इसका उपयोग तेल-प्रतिरोधी रबर नली बनाने में किया जा सकता है। सीपीई का उपयोग एसबीआर के साथ रबर नली और जलरोधी झिल्ली बनाने में किया जा सकता है; सामान्य प्रयोजन वाले रबर के साथ उपयोग करने पर, इसका उपयोग रेन क्लॉथ, रंगीन साइकिल टायर, अग्निरोधक एयर डक्ट और केबल जैसे रबर उत्पादों में किया जा सकता है। जापान में, प्रसंस्करण प्रदर्शन, उत्पाद की दिखावट और आंतरिक गुणवत्ता में सुधार के लिए सीपीई को अधिकतर रबर और प्लास्टिक सामग्री के साथ मिश्रित किया जाता है। सीपीई उत्पादन में वृद्धि और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में सुधार के साथ, सीपीई/ईवीए मिश्रण भी उत्पादित किए जा सकते हैं, जिनमें अच्छी आयामी स्थिरता होती है और इनका उपयोग कम तापमान पर संरक्षित प्लेटों के उत्पादन में किया जाता है। सीपीई/क्लोरीनयुक्त स्टाइरीन का उपयोग विद्युत इन्सुलेटर, अग्निरोधी फोम, कोटिंग आदि के निर्माण में किया जाता है।
4. विशेष कोटिंग और जलरोधी झिल्लियों के लिए सीपीई का उपयोग अन्य कोटिंग्स के स्थान पर जंगरोधी, गंदगीरोधी, जलरोधी आदि विशेष कोटिंग्स बनाने में किया जा सकता है। सीपीई/पीवीसी को मिलाकर जलरोधी झिल्ली बनाई जाती है, जो मध्यम श्रेणी की जलरोधी सामग्री है। इसकी मौसम प्रतिरोधकता, ओजोन प्रतिरोधकता और अग्निरोधी क्षमता उच्च श्रेणी की एथिलीन-प्रोपीलीन रबर झिल्लियों के समान है, और यह कम लागत वाली तथा बेहतर निर्माण क्षमता वाली सामग्री है। सीपीई को सामान्य विलायकों में घोलकर जंगरोधी कोटिंग्स बनाई जा सकती हैं। सीपीई को डामर आदि के साथ मिलाकर अक्सर बेहतर प्रदर्शन वाली छत की जलरोधी कोटिंग्स बनाई जाती हैं।
5. उच्च-क्लोरीनयुक्त पॉलीइथिलीन: उच्च-क्लोरीनयुक्त पॉलीइथिलीन में क्लोरीन की मात्रा 61% से 75% तक होती है। यह एक कठोर, ऊष्मा-प्रतिरोधी, उच्च-शक्ति वाला कांच जैसा उत्पाद है और उत्कृष्ट गुणों वाला फिल्म बनाने वाला पदार्थ है। इसे एल्किड पेंट, एपॉक्सी राल, फेनोलिक, असंतृप्त पॉलिएस्टर, पॉलीएक्रिलेट आदि के साथ मिलाकर अच्छी रासायनिक स्थिरता वाले संक्षारण-रोधी कोटिंग्स बनाई जा सकती हैं। इसकी अग्निरोधकता, संक्षारण प्रतिरोध, मौसम प्रतिरोध और लोच क्लोरीनयुक्त रबर से बेहतर हैं। यह क्लोरीनयुक्त रबर का एक विकल्प है। उच्च-क्लोरीनयुक्त पॉलीइथिलीन में धातु और कंक्रीट के साथ अच्छी तरह चिपकने की क्षमता होती है, इसलिए इन सामग्रियों पर इसका प्रभावी सुरक्षात्मक प्रभाव होता है। उच्च-क्लोरीनयुक्त पॉलीइथिलीन अकार्बनिक और कार्बनिक पिगमेंट के साथ अच्छी तरह घुलमिल जाता है और इसका उपयोग अग्निरोधक कोटिंग्स बनाने में किया जा सकता है।
6. अन्य अनुप्रयोग: ईंधन तेल में सीपीई मिलाने से उसका हिमांक कम हो जाता है, और गियर तेल में सीपीई मिलाने से तेल का दबाव प्रतिरोध बढ़ जाता है। कटिंग ऑयल और ड्रिलिंग ऑयल में सीपीई मिलाने से औजारों का सेवाकाल बढ़ जाता है। इसके अतिरिक्त, सीपीई का उपयोग चमड़े को मुलायम बनाने वाले पदार्थों और प्रिंटिंग स्याही को गाढ़ा करने वाले पदार्थों आदि में भी किया जाता है, और इसके अनुप्रयोगों का दायरा लगातार बढ़ रहा है।
प्लास्टिक उत्पादन में सीपीई मिलाने की क्या भूमिका है?
क्लोरीनीकृत पॉलीइथिलीन (सीपीई) एक संतृप्त बहुलक पदार्थ है, जो दिखने में सफेद पाउडर जैसा होता है, विषैला और गंधहीन होता है। इसमें उत्कृष्ट मौसम प्रतिरोधकता, ओजोन प्रतिरोधकता, रासायनिक प्रतिरोधकता और वृद्धावस्था प्रतिरोधकता होती है, साथ ही इसमें अच्छी तेल प्रतिरोधकता, अग्निरोधी क्षमता और रंगाई क्षमता भी होती है। इसकी कठोरता अच्छी होती है (यह -30°C पर भी लचीला रहता है), अन्य बहुलक पदार्थों के साथ इसकी अनुकूलता अच्छी होती है, इसका अपघटन तापमान उच्च होता है, अपघटन से एचसीएल उत्पन्न होता है, जो सीपीई की डीक्लोरीनीकरण प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित कर सकता है। क्लोरीनीकृत पॉलीइथिलीन एक बहुलक पदार्थ है जो उच्च घनत्व वाले पॉलीइथिलीन (एचडीपीई) से क्लोरीनीकरण प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया द्वारा निर्मित होता है। विभिन्न संरचनाओं और उपयोगों के आधार पर, क्लोरीनीकृत पॉलीइथिलीन को राल प्रकार के क्लोरीनीकृत पॉलीइथिलीन (सीपीई) और लोचदार प्रकार के क्लोरीनीकृत पॉलीइथिलीन (सीएम) में विभाजित किया जा सकता है। थर्मोप्लास्टिक रेजिन का उपयोग अकेले करने के अलावा, इन्हें पॉलीविनाइल क्लोराइड (PVC), पॉलीइथिलीन (PE), पॉलीप्रोपाइलीन (PP), पॉलीस्टाइरीन (PS), ABS और यहां तक कि पॉलीयुरेथेन (PU) के साथ भी मिश्रित किया जा सकता है। रबर उद्योग में, CPE का उपयोग उच्च-प्रदर्शन, उच्च-गुणवत्ता वाले विशेष रबर के रूप में किया जा सकता है, और इसे एथिलीन-प्रोपाइलीन रबर (EPR), ब्यूटाइल रबर (IIR), नाइट्राइल रबर (NBR), क्लोरोसल्फोनेटेड पॉलीइथिलीन (CSM) आदि अन्य रबर मिश्रणों के साथ भी उपयोग किया जा सकता है।
