सच कहूँ तो, यह बोरिंग नहीं होगा—खासकर अगर आपको स्ट्रेचेबल रबर वाली चीज़ें पसंद हैं। अगर आप आगे पढ़ेंगे, तो आपको वन-पार्ट सिलिकॉन सीलेंट के बारे में लगभग वो सब कुछ पता चल जाएगा जो आप जानना चाहते थे।
1) वे क्या हैं
2) इन्हें कैसे बनाएं
3) इनका उपयोग कहां करें
परिचय
एक-भाग सिलिकॉन सीलेंट क्या है?
रासायनिक रूप से ठीक करने वाले सीलेंट कई प्रकार के होते हैं—सिलिकॉन, पॉलीयूरेथेन और पॉलीसल्फाइड सबसे प्रसिद्ध हैं। इनका नाम इनमें शामिल अणुओं की रीढ़ की हड्डी से लिया गया है।
सिलिकॉन रीढ़ की हड्डी है:
सी - ओ - सी - ओ - सी - ओ - सी
संशोधित सिलिकॉन एक नई तकनीक है (कम से कम अमेरिका में) और इसका वास्तविक अर्थ सिलेन रसायन से उपचारित एक कार्बनिक आधार है। इसका एक उदाहरण एल्कोक्सीसिलेन टर्मिनेटेड पॉलीप्रोपाइलीन ऑक्साइड है।
ये सभी रसायन या तो एक भाग वाले या दो भाग वाले हो सकते हैं, जो स्पष्ट रूप से उस चीज़ को ठीक करने के लिए आवश्यक भागों की संख्या पर निर्भर करता है। इसलिए, एक भाग का मतलब है कि ट्यूब, कार्ट्रिज या बाल्टी खोलें और आपकी सामग्री ठीक हो जाएगी। आमतौर पर, ये एक-भाग वाले सिस्टम हवा में मौजूद नमी के साथ प्रतिक्रिया करके रबर बन जाते हैं।
अतः, एक-भाग सिलिकॉन एक ऐसी प्रणाली है जो ट्यूब में तब तक स्थिर रहती है, जब तक कि हवा के संपर्क में आने पर यह सिलिकॉन रबर का निर्माण करने के लिए कठोर नहीं हो जाती।
लाभ
एक भाग वाले सिलिकॉन के कई अनूठे फायदे हैं।
- सही तरीके से मिश्रित होने पर, ये बहुत स्थिर और विश्वसनीय होते हैं, साथ ही इनके आसंजन और भौतिक गुण भी उत्कृष्ट होते हैं। कम से कम एक वर्ष का शेल्फ जीवन (वह समय जब आप इसे इस्तेमाल करने से पहले ट्यूब में छोड़ सकते हैं) सामान्य है, कुछ फ़ॉर्मूले कई वर्षों तक चलते हैं। सिलिकॉन का दीर्घकालिक प्रदर्शन भी निस्संदेह सर्वश्रेष्ठ है। समय के साथ इनके भौतिक गुणों में लगभग कोई बदलाव नहीं आता और यूवी किरणों का भी इन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता। इसके अलावा, ये अन्य सीलेंट की तुलना में कम से कम 50°C अधिक तापमान स्थिरता प्रदर्शित करते हैं।
- एक भाग सिलिकॉन अपेक्षाकृत तेज़ी से जमता है, आमतौर पर 5 से 10 मिनट में त्वचा विकसित हो जाती है, एक घंटे के भीतर चिपचिपाहट मुक्त हो जाती है और एक दिन से भी कम समय में लगभग 1/10 इंच गहरी लोचदार रबर जैसी हो जाती है। इसकी सतह पर एक अच्छा रबर जैसा एहसास होता है।
-चूंकि इन्हें पारभासी बनाया जा सकता है जो अपने आप में एक महत्वपूर्ण विशेषता है (पारभासी सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला रंग है), इन्हें किसी भी रंग में रंगना अपेक्षाकृत आसान है।
सीमाएँ
सिलिकॉन की दो मुख्य सीमाएँ हैं।
1) इन्हें जल आधारित पेंट से नहीं रंगा जा सकता - विलायक आधारित पेंट के साथ भी यह मुश्किल हो सकता है।
2) सुखाने के बाद, सीलेंट अपने कुछ सिलिकॉन प्लास्टिसाइज़र को छोड़ सकता है, जो भवन विस्तार जोड़ में उपयोग किए जाने पर, जोड़ के किनारे पर भद्दे दाग पैदा कर सकता है।
बेशक, एक ही हिस्से में होने के कारण, एक गहरे हिस्से को जल्दी से ठीक करना असंभव है क्योंकि सिस्टम को हवा के साथ प्रतिक्रिया करनी होती है, इसलिए ऊपर से नीचे तक ठीक करना पड़ता है। थोड़ा और स्पष्ट रूप से कहें तो, सिलिकॉन को इंसुलेटेड ग्लास विंडो में एकमात्र सील के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता क्योंकि। हालाँकि वे भारी मात्रा में तरल पानी को बाहर रखने में उत्कृष्ट हैं, लेकिन जल वाष्प अपेक्षाकृत आसानी से ठीक किए गए सिलिकॉन रबर से होकर गुज़र जाता है जिससे आईजी यूनिट धुंधली हो जाती हैं।
बाजार क्षेत्र और उपयोग
एक-भाग वाले सिलिकॉन का उपयोग लगभग हर जगह और हर जगह किया जाता है, जिसमें कुछ भवन मालिकों के लिए निराशा की बात यह है कि ऊपर बताई गई दो सीमाएं समस्याएं पैदा करती हैं।
निर्माण और DIY बाज़ारों में इसकी बड़ी मात्रा है, इसके बाद ऑटोमोटिव, औद्योगिक, इलेक्ट्रॉनिक्स और एयरोस्पेस का स्थान आता है। सभी सीलेंट की तरह, एक भाग वाले सिलिकॉन का मुख्य कार्य दो समान या भिन्न सबस्ट्रेट्स के बीच की जगह को चिपकाना और भरना है ताकि पानी या हवा को अंदर आने से रोका जा सके। कभी-कभी किसी फॉर्मूलेशन को इसे अधिक प्रवाही बनाने के अलावा शायद ही बदला जाएगा, जिस पर यह एक कोटिंग बन जाती है। कोटिंग, चिपकाने वाले पदार्थ और सीलेंट के बीच अंतर करने का सबसे अच्छा तरीका सरल है। एक सीलेंट दो सतहों के बीच सील करता है जबकि एक कोटिंग सिर्फ एक को ढकती और सुरक्षित करती है जबकि चिपकाने वाला पदार्थ दो सतहों को बड़े पैमाने पर एक साथ रखता है। एक सीलेंट सबसे अधिक चिपकाने वाले पदार्थ की तरह होता है जब इसका उपयोग संरचनात्मक ग्लेज़िंग या इंसुलेटेड ग्लेज़िंग में किया जाता है
मूल रसायन विज्ञान
बिना उपचारित अवस्था में सिलिकॉन सीलेंट सामान्यतः एक गाढ़े पेस्ट या क्रीम जैसा दिखता है। हवा के संपर्क में आने पर, सिलिकॉन पॉलीमर के अभिक्रियाशील सिरे जल अपघटित (जल के साथ अभिक्रिया) होते हैं और फिर एक-दूसरे से जुड़कर जल मुक्त करते हैं और लंबी पॉलीमर श्रृंखलाएँ बनाते हैं जो तब तक एक-दूसरे से अभिक्रिया करती रहती हैं जब तक कि पेस्ट एक प्रभावशाली रबर में परिवर्तित नहीं हो जाता। सिलिकॉन पॉलीमर के सिरे पर अभिक्रियाशील समूह सूत्रीकरण के सबसे महत्वपूर्ण भाग (पॉलिमर को छोड़कर) अर्थात् क्रॉसलिंकर से आता है। यह क्रॉसलिंकर ही है जो सीलेंट को उसके विशिष्ट गुण प्रदान करता है, चाहे वह प्रत्यक्ष रूप से हो, जैसे गंध और उपचार दर, या अप्रत्यक्ष रूप से, जैसे रंग, आसंजन, आदि। ऐसा विशिष्ट क्रॉसलिंकर प्रणालियों, जैसे फिलर्स और आसंजन प्रवर्तकों, के साथ उपयोग किए जा सकने वाले अन्य कच्चे माल के कारण होता है। सीलेंट के अंतिम गुणों को निर्धारित करने के लिए सही क्रॉसलिंकर का चयन महत्वपूर्ण है।
इलाज के प्रकार
कई अलग-अलग उपचार प्रणालियाँ हैं।
1) एसिटॉक्सी (अम्लीय सिरका गंध)
2) ऑक्सिम
3) एल्कोक्सी
4) बेंजामाइड
5) अमीन
6) अमीनोक्सी
ऑक्सिम्स, एल्कोक्सीज़ और बेंजामाइड्स (यूरोप में ज़्यादा इस्तेमाल होने वाले) तथाकथित उदासीन या गैर-अम्लीय प्रणालियाँ हैं। अमीन और एमिनोक्सी प्रणालियों में अमोनिया जैसी गंध होती है और इनका इस्तेमाल आमतौर पर ऑटोमोटिव और औद्योगिक क्षेत्रों या विशिष्ट बाहरी निर्माण अनुप्रयोगों में ज़्यादा होता है।
कच्चा माल
फॉर्मूलेशन में कई अलग-अलग घटक शामिल होते हैं, जिनमें से कुछ वैकल्पिक होते हैं, जो इच्छित अंतिम उपयोग पर निर्भर करते हैं।
केवल अत्यंत आवश्यक कच्चे माल प्रतिक्रियाशील बहुलक और क्रॉसलिंकर हैं। हालाँकि, भराव, आसंजन संवर्धक, गैर-प्रतिक्रियाशील (प्लास्टिसाइजिंग) बहुलक और उत्प्रेरक लगभग हमेशा मिलाए जाते हैं। इसके अलावा, रंगीन पेस्ट, कवकनाशी, अग्निरोधी और ताप स्थिरक जैसे कई अन्य योजक भी इस्तेमाल किए जा सकते हैं।
बुनियादी फॉर्मूलेशन
एक सामान्य ऑक्सिम निर्माण या DIY सीलेंट फॉर्मूलेशन कुछ इस तरह दिखेगा:
| % | ||
| पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन, OH टर्मिनेटेड 50,000cps | 65.9 | पॉलीमर |
| पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन, ट्राइमेथिलटर्मिनेटेड, 1000cps | 20 | प्लास्टिसाइज़र |
| मिथाइलट्रायोक्सिमिनोसिलेन | 5 | क्रॉसलिंकर |
| एमिनोप्रोपाइलट्राइएथोक्सीसिलेन | 1 | आसंजन प्रमोटर |
| 150 वर्ग मीटर/ग्राम सतह क्षेत्र धुँआदार सिलिका | 8 | भरनेवाला |
| डाइब्यूटिलटिन डाइलॉरेट | 0.1 | उत्प्रेरक |
| कुल | 100 |
भौतिक गुण
विशिष्ट भौतिक गुणों में शामिल हैं:
| बढ़ाव (%) | 550 |
| तन्य शक्ति (एमपीए) | 1.9 |
| 100 पर मापांक बढ़ाव (एमपीए) | 0.4 |
| शोर ए कठोरता | 22 |
| त्वचा पर समय के साथ (मिनट में) | 10 |
| टैक मुक्त समय (मिनट) | 60 |
| स्क्रैच समय (मिनट) | 120 |
| संपूर्ण उपचार (24 घंटे में मिमी) | 2 |
अन्य क्रॉसलिंकर्स का उपयोग करने वाले फॉर्मूलेशन समान दिखेंगे, शायद क्रॉसलिंकर स्तर, आसंजन प्रमोटर के प्रकार और क्यूरिंग उत्प्रेरकों में अंतर के साथ। जब तक श्रृंखला विस्तारक शामिल न हों, उनके भौतिक गुण थोड़े भिन्न होंगे। कुछ प्रणालियाँ तब तक आसानी से नहीं बनाई जा सकतीं जब तक कि बड़ी मात्रा में चाक फिलर का उपयोग न किया जाए। इस प्रकार के फॉर्मूलेशन स्पष्ट या पारभासी प्रकार में नहीं बनाए जा सकते।
सीलेंट विकसित करना
एक नया सीलेंट विकसित करने के लिए 3 चरण हैं।
1) प्रयोगशाला में अवधारणा, उत्पादन और परीक्षण - बहुत छोटी मात्रा
यहाँ, लैब केमिस्ट के पास नए विचार हैं और वे आमतौर पर लगभग 100 ग्राम सीलेंट के एक बैच से शुरुआत करते हैं, यह देखने के लिए कि यह कैसे जमता है और किस प्रकार का रबर बनता है। अब फ्लैकटेक इंक की एक नई मशीन "द हॉसचाइल्ड स्पीड मिक्स" उपलब्ध है। यह विशेष मशीन हवा निकालते हुए 100 ग्राम के इन छोटे बैचों को कुछ ही सेकंड में मिलाने के लिए आदर्श है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि अब यह डेवलपर को इन छोटे बैचों के भौतिक गुणों का वास्तविक परीक्षण करने की अनुमति देता है। धुएँदार सिलिका या अन्य भराव, जैसे अवक्षेपित चाक, लगभग 8 सेकंड में सिलिकॉन में मिलाए जा सकते हैं। वायु-निस्सारण में लगभग 20-25 सेकंड लगते हैं। यह मशीन एक दोहरे असममित अपकेंद्रित्र तंत्र द्वारा काम करती है जो मूल रूप से कणों को ही अपने मिश्रण भुजाओं के रूप में उपयोग करती है। मिश्रण का अधिकतम आकार 100 ग्राम है और कई अलग-अलग प्रकार के कप उपलब्ध हैं, जिनमें डिस्पोजेबल भी शामिल है, जिसका अर्थ है कि सफाई की बिल्कुल आवश्यकता नहीं है।
निर्माण प्रक्रिया में केवल सामग्री के प्रकार ही महत्वपूर्ण नहीं हैं, बल्कि मिलाने का क्रम और मिश्रण का समय भी महत्वपूर्ण है। स्वाभाविक रूप से, उत्पाद को लंबे समय तक चलने देने के लिए हवा को बाहर निकालना या हटाना महत्वपूर्ण है, क्योंकि हवा के बुलबुलों में नमी होती है जो सीलेंट को अंदर से सख्त कर देती है।
एक बार जब रसायनज्ञ को अपने विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए आवश्यक सीलेंट मिल जाता है, तो वह 1 क्वार्ट प्लैनेटरी मिक्सर का उपयोग कर सकता है जिससे लगभग 3-4 छोटी 110 मिली (3 औंस) की ट्यूबें बन सकती हैं। यह प्रारंभिक शेल्फ लाइफ परीक्षण और आसंजन परीक्षण के साथ-साथ किसी भी अन्य विशेष आवश्यकताओं के लिए पर्याप्त सामग्री है।
इसके बाद, वह अधिक गहन परीक्षण और ग्राहक नमूनाकरण के लिए 1 या 2 गैलन की मशीन पर 8-12 10 औंस की ट्यूब तैयार कर सकता है। सीलेंट को बर्तन से एक धातु के सिलेंडर के माध्यम से कार्ट्रिज में निकाला जाता है, जो पैकेजिंग सिलेंडर के ऊपर फिट हो जाता है। इन परीक्षणों के बाद, वह बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए तैयार होता है।
2) स्केल-अप और फाइन ट्यूनिंग-मध्यम वॉल्यूम
बड़े पैमाने पर, प्रयोगशाला में तैयार किया जाने वाला फ़ॉर्मूलेशन अब एक बड़ी मशीन पर तैयार किया जाता है, जिसका वज़न आमतौर पर 100-200 किलोग्राम या लगभग एक ड्रम होता है। इस चरण के दो मुख्य उद्देश्य हैं
क) यह देखने के लिए कि क्या 4 पौंड आकार और इस बड़े आकार के बीच कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन हैं जो मिश्रण और फैलाव दरों, प्रतिक्रिया दरों और मिश्रण में शीर की विभिन्न मात्राओं के परिणामस्वरूप हो सकते हैं, और
ख) संभावित ग्राहकों के लिए पर्याप्त सामग्री तैयार करना तथा कार्य के दौरान कुछ वास्तविक फीडबैक प्राप्त करना।
यह 50 गैलन मशीन औद्योगिक उत्पादों के लिए भी बहुत उपयोगी है, जब कम मात्रा या विशेष रंगों की आवश्यकता होती है और एक समय में प्रत्येक प्रकार का केवल एक ड्रम ही उत्पादित करने की आवश्यकता होती है।
मिश्रण मशीनें कई प्रकार की होती हैं। इनमें से दो सबसे ज़्यादा इस्तेमाल की जाने वाली मशीनें हैं: प्लैनेटरी मिक्सर (जैसा कि ऊपर दिखाया गया है) और हाई-स्पीड डिस्पर्सर। प्लैनेटरी मिक्सर ज़्यादा श्यानता वाले मिश्रणों के लिए अच्छा होता है, जबकि डिस्पर्सर, खासकर कम श्यानता वाले प्रवाहशील सिस्टम में, बेहतर प्रदर्शन करता है। सामान्य निर्माण सीलेंट में, किसी भी मशीन का इस्तेमाल किया जा सकता है, बशर्ते उच्च गति वाले डिस्पर्सर के मिश्रण समय और संभावित ऊष्मा उत्पादन पर ध्यान दिया जाए।
3) पूर्ण पैमाने पर उत्पादन मात्रा
अंतिम उत्पादन, जो बैच या निरंतर हो सकता है, उम्मीद है कि स्केल-अप चरण से अंतिम फॉर्मूलेशन को पुन: प्रस्तुत करेगा। आमतौर पर, उत्पादन उपकरण में पहले अपेक्षाकृत कम मात्रा (2 या 3 बैच या 1-2 घंटे का निरंतर) सामग्री का उत्पादन किया जाता है और सामान्य उत्पादन शुरू होने से पहले उसकी जाँच की जाती है।
परीक्षण - क्या और कैसे परीक्षण करें।
क्या
भौतिक गुण-वृद्धि, तन्य शक्ति और मापांक
उपयुक्त सब्सट्रेट से आसंजन
शेल्फ लाइफ - त्वरित और कमरे के तापमान दोनों पर
इलाज की दरें- समय के साथ त्वचा, चिपचिपाहट रहित समय, खरोंच का समय और इलाज के माध्यम से, रंग तापमान स्थिरता या तेल जैसे विभिन्न तरल पदार्थों में स्थिरता
इसके अतिरिक्त, अन्य प्रमुख गुणों की भी जांच की जाती है या उनका अवलोकन किया जाता है: स्थिरता, कम गंध, संक्षारकता और सामान्य स्वरूप।
कैसे
सीलेंट की एक शीट निकाली जाती है और एक हफ़्ते के लिए सूखने के लिए छोड़ दी जाती है। फिर एक विशेष डम्बल को काटकर एक तन्यता परीक्षक में डाला जाता है ताकि दीर्घीकरण, मापांक और तन्य शक्ति जैसे भौतिक गुणों को मापा जा सके। इनका उपयोग विशेष रूप से तैयार किए गए नमूनों पर आसंजन/संसंजन बलों को मापने के लिए भी किया जाता है। सरल हाँ-ना आसंजन परीक्षण, संबंधित सब्सट्रेट पर ठीक की गई सामग्री के मोतियों को खींचकर किए जाते हैं।
शोर-ए मीटर रबर की कठोरता मापता है। यह उपकरण एक बाट और गेज जैसा दिखता है, जिसका एक बिंदु क्योर किए गए नमूने में दबाया जाता है। बिंदु जितना ज़्यादा रबर में प्रवेश करता है, रबर उतना ही नरम होता है और उसका मान उतना ही कम होता है। एक सामान्य निर्माण सीलेंट 15-35 की रेंज में होता है।
त्वचा के ऊपर से गुजरने का समय, चिपचिपाहट से मुक्त होने का समय और अन्य विशेष त्वचा माप या तो उंगली से या वज़न वाली प्लास्टिक शीट से किए जाते हैं। प्लास्टिक को साफ़-सुथरा खींचने से पहले का समय मापा जाता है।
शेल्फ लाइफ के लिए, सीलेंट की ट्यूबों को या तो कमरे के तापमान पर (जिसके लिए एक साल का शेल्फ लाइफ साबित करने में स्वाभाविक रूप से एक साल लगता है) या उच्च तापमान पर, आमतौर पर 50°C पर, 1, 3, 5, 7 हफ़्तों आदि के लिए रखा जाता है। एजिंग प्रक्रिया (त्वरित स्थिति में ट्यूब को ठंडा होने दिया जाता है) के बाद, सामग्री को ट्यूब से बाहर निकाला जाता है और एक शीट में खींचा जाता है जहाँ उसे जमने दिया जाता है। इन शीटों में बने रबर के भौतिक गुणों का पहले की तरह परीक्षण किया जाता है। फिर इन गुणों की तुलना ताज़ी मिश्रित सामग्री के गुणों से की जाती है ताकि उपयुक्त शेल्फ लाइफ निर्धारित की जा सके।
अधिकांश आवश्यक परीक्षणों का विशिष्ट विस्तृत विवरण ASTM पुस्तिका में पाया जा सकता है।
कुछ अंतिम सुझाव
एक-भाग वाले सिलिकॉन उपलब्ध उच्चतम गुणवत्ता वाले सीलेंट हैं। इनकी सीमाएँ होती हैं और यदि विशिष्ट आवश्यकताएँ हों, तो इन्हें विशेष रूप से विकसित किया जा सकता है।
यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि सभी कच्चे माल यथासंभव सूखे हों, सूत्रीकरण स्थिर हो और उत्पादन प्रक्रिया में हवा निकाल दी जाए।
किसी भी भाग के सीलेंट के लिए विकास और परीक्षण मूलतः एक ही प्रक्रिया है, चाहे वह किसी भी प्रकार का हो - बस यह सुनिश्चित कर लें कि आपने उत्पादन मात्रा शुरू करने से पहले हर संभव गुण की जांच कर ली है और आपको अनुप्रयोग की आवश्यकताओं की स्पष्ट समझ है।
अनुप्रयोग की आवश्यकताओं के आधार पर, सही उपचार रसायन का चयन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि सिलिकॉन चुना गया है और गंध, संक्षारण और आसंजन को महत्वपूर्ण नहीं माना जाता है, लेकिन कम लागत की आवश्यकता है, तो एसिटॉक्सी का उपयोग करना उचित है। हालाँकि, यदि संक्षारित धातु के हिस्से शामिल हैं या प्लास्टिक के लिए एक विशिष्ट चमकदार रंग में विशेष आसंजन की आवश्यकता है, तो आपको ऑक्साइम की आवश्यकता है।
[1] डेल फ्लैकेट। सिलिकॉन यौगिक: सिलेन और सिलिकॉन [एम]। जेलेस्ट इंक: 433-439
* ओलिविया सिलिकॉन सीलेंट से फोटो
पोस्ट करने का समय: 31 मार्च 2024
