जी हां, यह बिल्कुल भी उबाऊ नहीं होगा—खासकर अगर आपको लचीली रबर की चीजें पसंद हैं। आगे पढ़ते रहिए, आपको वन-पार्ट सिलिकॉन सीलेंट के बारे में लगभग वह सब कुछ पता चल जाएगा जो आप जानना चाहते थे।
1) वे क्या हैं
2) इन्हें कैसे बनाएं
3) इनका उपयोग कहाँ करें
परिचय
एक-घटक सिलिकॉन सीलेंट क्या होता है?
रासायनिक रूप से ठीक होने वाले सीलेंट कई प्रकार के होते हैं - सिलिकॉन, पॉलीयुरेथेन और पॉलीसल्फाइड सबसे प्रसिद्ध हैं। इनका नाम इनमें शामिल अणुओं की संरचना से लिया गया है।
सिलिकॉन की मुख्य संरचना इस प्रकार है:
सी - ओ - सी - ओ - सी - ओ - सी
मॉडिफाइड सिलिकॉन एक नई तकनीक है (कम से कम अमेरिका में) और वास्तव में इसका अर्थ है सिलान रसायन विज्ञान द्वारा उपचारित एक कार्बनिक संरचना। इसका एक उदाहरण एल्कोक्सीसिलान टर्मिनेटेड पॉलीप्रोपाइलीन ऑक्साइड है।
ये सभी रासायनिक प्रणालियाँ एक-भाग या दो-भाग वाली हो सकती हैं, जो स्पष्ट रूप से इस बात से संबंधित है कि किसी पदार्थ को जमने के लिए कितने भागों की आवश्यकता है। इसलिए, एक-भाग का सीधा सा मतलब है कि ट्यूब, कार्ट्रिज या बाल्टी को खोलें और आपका पदार्थ जमने लगेगा। सामान्यतः, ये एक-भाग वाली प्रणालियाँ हवा में मौजूद नमी के साथ प्रतिक्रिया करके रबर बन जाती हैं।
इसलिए, 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 ठीक होकर सिलिकॉन रबर का उत्पादन नहीं करती।
लाभ
एक-भाग सिलिकॉन के कई अनूठे फायदे हैं।
सही तरीके से तैयार किए जाने पर ये बेहद स्थिर और भरोसेमंद होते हैं, साथ ही इनमें उत्कृष्ट आसंजन और भौतिक गुण होते हैं। इनकी शेल्फ लाइफ (उपयोग करने से पहले ट्यूब में रखने का समय) कम से कम एक वर्ष होती है, जबकि कुछ फॉर्मूलेशन कई वर्षों तक चलते हैं। सिलिकोन निस्संदेह सबसे बेहतरीन दीर्घकालिक प्रदर्शन करते हैं। इनके भौतिक गुणों में समय के साथ शायद ही कोई बदलाव आता है, यूवी किरणों का इन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता, और इसके अलावा, ये अन्य सीलेंट की तुलना में कम से कम 50℃ अधिक उत्कृष्ट तापमान स्थिरता प्रदर्शित करते हैं।
- एक-भाग सिलिकॉन अपेक्षाकृत तेजी से सूखता है, आमतौर पर 5 से 10 मिनट के भीतर एक परत बन जाती है, एक घंटे के भीतर चिपचिपाहट रहित हो जाता है और एक दिन से भी कम समय में लगभग 1/10 इंच की गहराई तक लोचदार रबर में बदल जाता है। सतह का स्पर्श सुखद और रबर जैसा होता है।
-चूंकि इन्हें पारभासी बनाया जा सकता है, जो अपने आप में एक महत्वपूर्ण विशेषता है (पारभासी सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला रंग है), इसलिए इन्हें किसी भी रंग में रंगना अपेक्षाकृत आसान है।
सीमाएँ
सिलिकोन की दो मुख्य सीमाएँ हैं।
1) इन पर पानी आधारित पेंट नहीं लगाया जा सकता - विलायक आधारित पेंट के साथ भी यह मुश्किल हो सकता है।
2) सूखने के बाद, सीलेंट अपने सिलिकॉन प्लास्टिसाइज़र का कुछ हिस्सा छोड़ सकता है, जिसका उपयोग भवन के विस्तार जोड़ में किए जाने पर जोड़ के किनारे पर भद्दे दाग बन सकते हैं।
बेशक, एक-घटक होने की प्रकृति के कारण, इसमें तेजी से और गहराई तक ठीक होना असंभव है क्योंकि सिस्टम को हवा के साथ प्रतिक्रिया करनी होती है, इसलिए यह ऊपर से नीचे की ओर ठीक होता है। थोड़ा और विस्तार से कहें तो, सिलिकॉन का उपयोग इन्सुलेटेड कांच की खिड़कियों में एकमात्र सील के रूप में नहीं किया जा सकता है क्योंकि। हालांकि यह बड़ी मात्रा में तरल पानी को बाहर रखने में उत्कृष्ट है, लेकिन जल वाष्प ठीक हुए सिलिकॉन रबर से अपेक्षाकृत आसानी से गुजरता है जिससे इन्सुलेटेड यूनिट्स में धुंध आ जाती है।
बाजार क्षेत्र और उपयोग
एक-घटक सिलिकॉन का उपयोग लगभग हर जगह किया जाता है, जिसमें कुछ भवन मालिकों की निराशा के बावजूद, वे स्थान भी शामिल हैं जहां ऊपर उल्लिखित दो सीमाएं समस्याएं पैदा करती हैं।
निर्माण और DIY बाज़ारों में सबसे अधिक मांग है, इसके बाद ऑटोमोटिव, औद्योगिक, इलेक्ट्रॉनिक्स और एयरोस्पेस क्षेत्रों का स्थान आता है। सभी सीलेंट की तरह, एक-घटक सिलिकॉन का मुख्य कार्य दो समान या असमान सतहों के बीच के अंतर को भरना और उन्हें आपस में जोड़ना है ताकि पानी या हवा का आना रोका जा सके। कभी-कभी, फॉर्मूलेशन में केवल इतना ही बदलाव किया जाता है कि उसे अधिक प्रवाहशील बनाया जाता है, जिसके बाद वह एक कोटिंग बन जाता है। कोटिंग, एडहेसिव और सीलेंट के बीच अंतर करना आसान है। एक सीलेंट दो सतहों के बीच सील करता है, जबकि एक कोटिंग केवल एक सतह को ढककर उसकी सुरक्षा करती है, वहीं एक एडहेसिव दो सतहों को आपस में मजबूती से जोड़े रखता है। संरचनात्मक ग्लेज़िंग या इंसुलेटेड ग्लेज़िंग में उपयोग किए जाने पर एक सीलेंट एडहेसिव के समान होता है, हालांकि, यह दो सतहों को आपस में जोड़े रखने के साथ-साथ उन्हें सील करने का कार्य भी करता है।
बुनियादी रसायन विज्ञान
सिलिकॉन सीलेंट जब पूरी तरह से सूखा नहीं होता है, तो आमतौर पर यह एक गाढ़े पेस्ट या क्रीम जैसा दिखता है। हवा के संपर्क में आने पर, सिलिकॉन पॉलीमर के प्रतिक्रियाशील सिरे वाले समूह हाइड्रोलाइज़ (पानी के साथ प्रतिक्रिया) करते हैं और फिर आपस में जुड़ जाते हैं, जिससे पानी निकलता है और लंबी पॉलीमर श्रृंखलाएं बनती हैं जो तब तक आपस में प्रतिक्रिया करती रहती हैं जब तक कि अंततः पेस्ट एक प्रभावशाली रबर में परिवर्तित नहीं हो जाता। सिलिकॉन पॉलीमर के सिरे पर मौजूद प्रतिक्रियाशील समूह फॉर्मूलेशन के सबसे महत्वपूर्ण भाग (पॉलीमर को छोड़कर) यानी क्रॉसलिंकर से आता है। क्रॉसलिंकर ही सीलेंट को उसके विशिष्ट गुण प्रदान करता है, चाहे सीधे तौर पर जैसे गंध और सूखने की दर, या अप्रत्यक्ष रूप से जैसे रंग, आसंजन आदि, क्योंकि विशिष्ट क्रॉसलिंकर सिस्टम के साथ अन्य कच्चे माल जैसे फिलर्स और आसंजन प्रमोटर का उपयोग किया जा सकता है। सही क्रॉसलिंकर का चयन सीलेंट के अंतिम गुणों को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है।
उपचार के प्रकार
कई अलग-अलग उपचार प्रणालियाँ हैं।
1) एसिटॉक्सी (खट्टे सिरके जैसी गंध)
2) ऑक्सीम
3) एल्कोक्सी
4) बेंज़ामाइड
5) एमीन
6) एमिनॉक्सी
ऑक्साइम, एल्कोक्सी और बेंज़ामाइड (यूरोप में अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले) को उदासीन या गैर-अम्लीय प्रणालियाँ कहा जाता है। एमीन और एमिनॉक्सी प्रणालियों में अमोनिया जैसी गंध होती है और इनका उपयोग आमतौर पर ऑटोमोटिव और औद्योगिक क्षेत्रों या विशिष्ट बाहरी निर्माण कार्यों में किया जाता है।
कच्चा माल
किसी भी फॉर्मूलेशन में कई अलग-अलग घटक शामिल होते हैं, जिनमें से कुछ इच्छित अंतिम उपयोग के आधार पर वैकल्पिक होते हैं।
केवल अनिवार्य कच्चे माल के रूप में रिएक्टिव पॉलीमर और क्रॉसलिंकर का उपयोग किया जाता है। हालांकि, फिलर्स, एडहेजन प्रमोटर, नॉन-रिएक्टिव (प्लास्टिसाइजिंग) पॉलीमर और कैटलिस्ट लगभग हमेशा मिलाए जाते हैं। इसके अतिरिक्त, कई अन्य एडिटिव्स का भी उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि कलर पेस्ट, फफूंदनाशक, अग्निरोधी और ऊष्मा स्टेबलाइजर।
बुनियादी सूत्र
एक सामान्य ऑक्सीम निर्माण या DIY सीलेंट फॉर्मूलेशन कुछ इस तरह दिखेगा:
| % | ||
| पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन, OH टर्मिनेटेड 50,000 सीपीएस | 65.9 | पॉलीमर |
| पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन, ट्राइमिथाइलटर्मिनेटेड, 1000 सीपीएस | 20 | प्लास्टिसाइज़र |
| मिथाइलट्रायोक्सिमिनोसिलैन | 5 | क्रॉसलिंकर |
| एमिनोप्रोपिलट्राइएथोक्सीसिलैन | 1 | आसंजन प्रमोटर |
| 150 वर्ग मीटर/ग्राम सतह क्षेत्र फ्यूम्ड सिलिका | 8 | भरनेवाला |
| डाइब्यूटिलटिन डिलाउरेट | 0.1 | उत्प्रेरक |
| कुल | 100 |
भौतिक गुण
सामान्य भौतिक गुणों में निम्नलिखित शामिल हैं:
| बढ़ाव (%) | 550 |
| तन्यता सामर्थ्य (एमपीए) | 1.9 |
| 100 डिग्री सेल्सियस पर संपीडन (MPa) | 0.4 |
| तट कठोरता | 22 |
| समय के साथ त्वचा की स्थिति (मिनट में) | 10 |
| टैक फ्री टाइम (मिनट) | 60 |
| स्क्रैच टाइम (मिनट) | 120 |
| इलाज के दौरान (24 घंटे में मिमी) | 2 |
अन्य क्रॉसलिंकरों का उपयोग करके तैयार किए गए फॉर्मूलेशन दिखने में समान होंगे, संभवतः क्रॉसलिंकर स्तर, आसंजन संवर्धक के प्रकार और उपचार उत्प्रेरकों में अंतर होगा। श्रृंखला विस्तारकों के प्रयोग के अभाव में उनके भौतिक गुणधर्मों में थोड़ा अंतर होगा। कुछ प्रणालियाँ बड़ी मात्रा में चाक भराव का उपयोग किए बिना आसानी से नहीं बनाई जा सकतीं। इस प्रकार के फॉर्मूलेशन स्पष्ट रूप से पारदर्शी या अर्धपारदर्शी रूप में नहीं बनाए जा सकते।
सीलेंट विकसित करना
नए सीलेंट को विकसित करने के 3 चरण होते हैं।
1) प्रयोगशाला में अवधारणा, उत्पादन और परीक्षण - बहुत कम मात्रा में
यहां, प्रयोगशाला रसायनज्ञ के पास नए विचार होते हैं और वे आमतौर पर लगभग 100 ग्राम सीलेंट का एक छोटा बैच बनाकर शुरुआत करते हैं, ताकि यह देख सकें कि यह कैसे सूखता है और किस प्रकार का रबर बनता है। अब फ्लैकटेक इंक. की एक नई मशीन "द हाउशिल्ड स्पीड मिक्स" उपलब्ध है। यह विशेष मशीन हवा निकालते हुए कुछ ही सेकंड में 100 ग्राम के छोटे बैचों को मिलाने के लिए आदर्श है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि इससे डेवलपर को इन छोटे बैचों के भौतिक गुणों का परीक्षण करने की सुविधा मिलती है। फ्यूम्ड सिलिका या अन्य फिलर जैसे कि प्रेसिपिटेटेड चाक को लगभग 8 सेकंड में सिलिकॉन में मिलाया जा सकता है। हवा निकालने में लगभग 20-25 सेकंड लगते हैं। यह मशीन एक दोहरे असममित सेंट्रीफ्यूज तंत्र के माध्यम से काम करती है जो मूल रूप से कणों को ही अपने मिश्रण के रूप में उपयोग करती है। मिश्रण का अधिकतम आकार 100 ग्राम है और डिस्पोजेबल सहित कई अलग-अलग प्रकार के कप उपलब्ध हैं, जिसका अर्थ है कि सफाई की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं है।
निर्माण प्रक्रिया में महत्वपूर्ण बात केवल सामग्रियों का प्रकार ही नहीं, बल्कि उन्हें मिलाने का क्रम और मिश्रण का समय भी है। स्वाभाविक रूप से, उत्पाद की शेल्फ लाइफ बढ़ाने के लिए हवा को बाहर निकालना या हटाना आवश्यक है, क्योंकि हवा के बुलबुले नमी धारण करते हैं जो सीलेंट को अंदर से जमने का कारण बन सकते हैं।
एक बार जब रसायनज्ञ को अपने विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए आवश्यक सीलेंट मिल जाता है, तो वह एक क्वार्ट क्षमता वाले प्लेनेटरी मिक्सर का उपयोग करके लगभग 3-4 छोटी 110 मिलीलीटर (3 औंस) ट्यूबों में सीलेंट तैयार कर सकता है। यह प्रारंभिक शेल्फ लाइफ परीक्षण और आसंजन परीक्षण के साथ-साथ किसी भी अन्य विशेष आवश्यकताओं के लिए पर्याप्त सामग्री है।
इसके बाद वह गहन परीक्षण और ग्राहक नमूने के लिए 8-12 10 औंस की ट्यूब बनाने के लिए 1 या 2 गैलन की मशीन का उपयोग कर सकता है। सीलेंट को बर्तन से धातु के सिलेंडर के माध्यम से एक्सट्रूड करके कार्ट्रिज में डाला जाता है, जो पैकेजिंग सिलेंडर के ऊपर फिट होता है। इन परीक्षणों के बाद, वह उत्पादन बढ़ाने के लिए तैयार हो जाता है।
2) मध्यम मात्रा में विस्तार और सूक्ष्म समायोजन
उत्पादन बढ़ाने की प्रक्रिया में, प्रयोगशाला में तैयार किए गए फॉर्मूलेशन को अब एक बड़ी मशीन पर उत्पादित किया जाता है, जिसकी क्षमता आमतौर पर 100-200 किलोग्राम या लगभग एक ड्रम के बराबर होती है। इस चरण के दो मुख्य उद्देश्य हैं।
क) यह देखने के लिए कि 4 पाउंड आकार और इस बड़े आकार के बीच कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन हैं या नहीं, जो मिश्रण और फैलाव दरों, प्रतिक्रिया दरों और मिश्रण में कतरन की विभिन्न मात्राओं के परिणामस्वरूप हो सकते हैं, और
ख) संभावित ग्राहकों के नमूने लेने और काम के दौरान वास्तविक प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए पर्याप्त सामग्री तैयार करना।
यह 50 गैलन की 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 के केवल एक ड्रम का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है।
मिक्सिंग मशीनों के कई प्रकार होते हैं। इनमें से दो सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले हैं: प्लेनेटरी मिक्सर (जैसा कि ऊपर दिखाया गया है) और हाई-स्पीड डिस्पर्सर। प्लेनेटरी मिक्सर अधिक गाढ़ेपन वाले मिश्रणों के लिए उपयुक्त होता है, जबकि डिस्पर्सर कम गाढ़ेपन वाले प्रवाहशील पदार्थों में बेहतर प्रदर्शन करता है। सामान्य निर्माण सीलेंट में, दोनों में से किसी भी मशीन का उपयोग किया जा सकता है, बशर्ते हाई-स्पीड डिस्पर्सर द्वारा उत्पन्न होने वाली संभावित ऊष्मा और मिश्रण समय 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 प्राप्त अंतिम फॉर्मूलेशन को हूबहू दोहराता है। आमतौर पर, सामान्य उत्पादन शुरू होने से पहले उत्पादन उपकरण में अपेक्षाकृत कम मात्रा (2 या 3 बैच या 1-2 घंटे का निरंतर उत्पादन) में सामग्री का उत्पादन किया जाता है और उसकी जाँच की जाती है।
परीक्षण - क्या और कैसे परीक्षण करें।
क्या
भौतिक गुणधर्म - विस्तारण, तन्यता सामर्थ्य और मापांक
उपयुक्त सब्सट्रेट से आसंजन
शेल्फ लाइफ - त्वरित प्रक्रिया से और कमरे के तापमान पर दोनों ही स्थितियों में
ठीक होने की दरें - समय के साथ त्वचा का रंग बदलना, चिपचिपाहट रहित समय, खरोंच लगने का समय और पूरी तरह ठीक होने की प्रक्रिया, रंग, तापमान स्थिरता या तेल जैसे विभिन्न तरल पदार्थों में स्थिरता
इसके अतिरिक्त, अन्य प्रमुख गुणों की भी जाँच या अवलोकन किया जाता है: स्थिरता, कम गंध, संक्षारणशीलता और सामान्य दिखावट।
कैसे
सीलेंट की एक परत खींची जाती है और उसे एक सप्ताह तक सूखने के लिए छोड़ दिया जाता है। फिर एक विशेष डम्बल के आकार का टुकड़ा काटकर उसे तन्यता परीक्षक में डाला जाता है ताकि खिंचाव, मापांक और तन्यता 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 हां-ना आसंजन परीक्षण, संबंधित सतहों पर सूखे हुए पदार्थ की बूंदों को खींचकर किए जाते हैं।
शोर-ए मीटर रबर की कठोरता मापता है। यह उपकरण एक वज़न और गेज जैसा दिखता है, जिसका एक सिरा सूखे हुए नमूने पर दबाव डालता है। सिरा जितना अधिक रबर में प्रवेश करता है, रबर उतना ही नरम होता है और माप का मान उतना ही कम होता है। एक सामान्य निर्माण सीलेंट का माप 15-35 के बीच होता है।
त्वचा की स्थिति का आकलन करने का समय, चिपचिपाहट रहित समय और त्वचा के अन्य विशेष माप या तो उंगली से या वजन वाली प्लास्टिक शीट की सहायता से किए जाते हैं। प्लास्टिक को आसानी से अलग करने से पहले का समय मापा जाता है।
सीलेंट की शेल्फ लाइफ निर्धारित करने के लिए, ट्यूबों को या तो कमरे के तापमान पर (जिसमें स्वाभाविक रूप से 1 वर्ष की शेल्फ लाइफ सिद्ध करने में 1 वर्ष लगता है) या उच्च तापमान पर, आमतौर पर 50℃ पर 1, 3, 5, 7 सप्ताह आदि के लिए रखा जाता है। एजिंग प्रक्रिया के बाद (त्वरित प्रक्रिया में ट्यूब को ठंडा होने दिया जाता है), ट्यूब से सामग्री को निकाला जाता है और एक शीट में खींचा जाता है जहाँ इसे सूखने दिया जाता है। इन शीटों में बने रबर के भौतिक गुणों का परीक्षण पहले की तरह किया जाता है। फिर इन गुणों की तुलना नए तैयार किए गए पदार्थों के गुणों से की जाती है ताकि उपयुक्त शेल्फ लाइफ निर्धारित की जा सके।
अधिकांश आवश्यक परीक्षणों की विस्तृत व्याख्या एएसटीएम हैंडबुक में पाई जा सकती है।
कुछ अंतिम सुझाव
एकल-घटक सिलिकॉन उपलब्ध सर्वोत्तम गुणवत्ता वाले सीलेंट हैं। इनकी कुछ सीमाएँ हैं और यदि विशिष्ट आवश्यकताएँ हों तो इन्हें विशेष रूप से विकसित किया जा सकता है।
यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि सभी कच्चा माल यथासंभव सूखा हो, मिश्रण स्थिर हो और उत्पादन प्रक्रिया में हवा को पूरी तरह से हटा दिया जाए।
किसी भी प्रकार के पार्ट सीलेंट के विकास और परीक्षण की प्रक्रिया मूल रूप से एक जैसी ही होती है - बस यह सुनिश्चित कर लें कि उत्पादन शुरू करने से पहले आपने हर संभव गुण की जांच कर ली है और आपको उपयोग की आवश्यकताओं की स्पष्ट समझ है।
उपयोग की आवश्यकताओं के आधार पर, उपयुक्त उपचार रसायन का चयन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि सिलिकॉन का चयन किया जाता है और गंध, संक्षारण और आसंजन को महत्वपूर्ण नहीं माना जाता है, लेकिन कम लागत की आवश्यकता है, तो एसिटॉक्सी उपयुक्त विकल्प है। हालांकि, यदि संक्षारित होने योग्य धातु के पुर्जे शामिल हैं या प्लास्टिक पर विशेष आसंजन और एक अद्वितीय चमकदार रंग की आवश्यकता है, तो ऑक्सीम की आवश्यकता होगी।
[1] डेल फ्लैकेट। सिलिकॉन यौगिक: सिलानेस और सिलिकोन [एम]। गेलेस्ट इंक: 433-439
* ओलिविया सिलिकॉन सीलेंट से ली गई तस्वीर
पोस्ट करने का समय: 31 मार्च 2024
