पॉलीइथिलीन संश्लेषण विधियाँ और किस्में
(1) कम घनत्व वाली पॉलीइथिलीन (एलडीपीई)
जब शुद्ध एथिलीन में ऑक्सीजन या पेरोक्साइड की अल्प मात्रा को उत्प्रेरक के रूप में मिलाया जाता है, लगभग 202.6 kPa तक संपीड़ित किया जाता है, और लगभग 200°C तक गर्म किया जाता है, तो एथिलीन सफेद, मोमी पॉलीएथिलीन में बहुलकित हो जाता है। परिचालन स्थितियों के कारण इस विधि को आमतौर पर उच्च-दाब प्रक्रिया कहा जाता है। परिणामी पॉलीएथिलीन का घनत्व 0.915–0.930 ग्राम/सेमी³ और आणविक भार 15,000 से 40,000 तक होता है। इसकी आणविक संरचना अत्यधिक शाखित और शिथिल होती है, जो एक "वृक्ष जैसी" संरचना जैसी होती है, जो इसके कम घनत्व का कारण है, इसलिए इसे निम्न-घनत्व पॉलीएथिलीन कहा जाता है।
(2) मध्यम घनत्व पॉलीइथिलीन (एमडीपीई)
मध्यम-दाब प्रक्रिया में धातु ऑक्साइड उत्प्रेरकों का उपयोग करके 30-100 वायुमंडल में एथिलीन का बहुलकीकरण किया जाता है। परिणामी पॉलीएथिलीन का घनत्व 0.931-0.940 ग्राम/सेमी³ होता है। एमडीपीई का उत्पादन उच्च-घनत्व पॉलीएथिलीन (एचडीपीई) को एलडीपीई के साथ मिलाकर या एथिलीन के ब्यूटेन, विनाइल एसीटेट या एक्रिलेट्स जैसे सह-बहुलकीकरण के माध्यम से भी किया जा सकता है।
(3) उच्च घनत्व पॉलीइथिलीन (एचडीपीई)
सामान्य तापमान और दाब की स्थितियों में, एथिलीन का बहुलकीकरण अत्यधिक कुशल समन्वय उत्प्रेरकों (एल्किलएल्युमिनियम और टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड से बने ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक) का उपयोग करके किया जाता है। उच्च उत्प्रेरकीय सक्रियता के कारण, बहुलकीकरण अभिक्रिया निम्न दाब (0–10 atm) और निम्न तापमान (60–75°C) पर शीघ्रता से पूरी हो सकती है, इसलिए इसे निम्न-दाब प्रक्रिया कहा जाता है। परिणामी पॉलीएथिलीन की अशाखित, रैखिक आणविक संरचना होती है, जो इसके उच्च घनत्व (0.941–0.965 g/cm³) में योगदान करती है। LDPE की तुलना में, HDPE बेहतर ताप प्रतिरोध, यांत्रिक गुण और पर्यावरणीय तनाव-दरार प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।
पॉलीइथिलीन के गुण
पॉलीइथिलीन एक दूधिया-सफ़ेद, मोम जैसा, अर्ध-पारदर्शी प्लास्टिक है, जो इसे तारों और केबलों के लिए एक आदर्श इन्सुलेशन और आवरण सामग्री बनाता है। इसके मुख्य लाभों में शामिल हैं:
(1) उत्कृष्ट विद्युत गुण: उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोध और परावैद्युत शक्ति; न्यूनतम आवृत्ति निर्भरता के साथ एक विस्तृत आवृत्ति रेंज में कम विद्युतशीलता (ε) और परावैद्युत हानि स्पर्शज्या (tanδ), जो इसे संचार केबलों के लिए लगभग एक आदर्श परावैद्युत बनाता है।
(2) अच्छे यांत्रिक गुण: लचीला लेकिन मजबूत, अच्छा विरूपण प्रतिरोध के साथ।
(3) थर्मल उम्र बढ़ने, कम तापमान भंगुरता और रासायनिक स्थिरता के लिए मजबूत प्रतिरोध।
(4) कम नमी अवशोषण के साथ उत्कृष्ट जल प्रतिरोध; पानी में डूबने पर इन्सुलेशन प्रतिरोध आम तौर पर कम नहीं होता है।
(5) एक गैर-ध्रुवीय सामग्री के रूप में, यह उच्च गैस पारगम्यता प्रदर्शित करता है, एलडीपीई में प्लास्टिक के बीच सबसे अधिक गैस पारगम्यता होती है।
(6) कम विशिष्ट गुरुत्व, सभी 1 से नीचे। एलडीपीई विशेष रूप से लगभग 0.92 ग्राम/सेमी³ पर उल्लेखनीय है, जबकि एचडीपीई, इसके उच्च घनत्व के बावजूद, केवल 0.94 ग्राम/सेमी³ के आसपास है।
(7) अच्छे प्रसंस्करण गुण: बिना अपघटन के पिघलना और प्लास्टिकीकरण करना आसान है, आसानी से ठंडा होकर आकार ले लेता है, और उत्पाद ज्यामिति और आयामों पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है।
(8) पॉलीइथाइलीन से बने केबल हल्के, लगाने में आसान और समाप्त करने में आसान होते हैं। हालाँकि, पॉलीइथाइलीन में कई कमियाँ भी हैं: कम मृदुकरण तापमान; ज्वलनशीलता, जलने पर पैराफिन जैसी गंध आना; पर्यावरणीय तनाव-दरार प्रतिरोध और रेंगन प्रतिरोध की कमी। पनडुब्बी केबलों या खड़ी ढलानों पर स्थापित केबलों के लिए इन्सुलेशन या आवरण के रूप में पॉलीइथाइलीन का उपयोग करते समय विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है।
तारों और केबलों के लिए पॉलीइथाइलीन प्लास्टिक
(1) सामान्य प्रयोजन इन्सुलेशन पॉलीइथाइलीन प्लास्टिक
पूरी तरह से पॉलीइथिलीन राल और एंटीऑक्सीडेंट से बना है।
(2) मौसम प्रतिरोधी पॉलीइथाइलीन प्लास्टिक
यह मुख्य रूप से पॉलीइथाइलीन रेज़िन, एंटीऑक्सीडेंट और कार्बन ब्लैक से बना है। मौसम प्रतिरोध कार्बन ब्लैक के कण आकार, मात्रा और फैलाव पर निर्भर करता है।
(3) पर्यावरणीय तनाव-दरार प्रतिरोधी पॉलीइथाइलीन प्लास्टिक
0.3 से कम पिघलने वाले प्रवाह सूचकांक और संकीर्ण आणविक भार वितरण वाली पॉलीएथिलीन का उपयोग किया जाता है। पॉलीएथिलीन को विकिरण या रासायनिक विधियों द्वारा भी क्रॉसलिंक किया जा सकता है।
(4) उच्च-वोल्टेज इन्सुलेशन पॉलीइथाइलीन प्लास्टिक
उच्च वोल्टेज केबल इन्सुलेशन के लिए अति-शुद्ध पॉलीइथिलीन प्लास्टिक की आवश्यकता होती है, जिसे वोल्टेज स्टेबलाइजर्स और विशेष एक्सट्रूडर के साथ पूरक किया जाता है ताकि शून्य गठन को रोका जा सके, राल निर्वहन को दबाया जा सके और चाप प्रतिरोध, विद्युत क्षरण प्रतिरोध और कोरोना प्रतिरोध में सुधार किया जा सके।
(5) अर्धचालक पॉलीइथाइलीन प्लास्टिक
पॉलीइथिलीन में सुचालक कार्बन ब्लैक मिलाकर इसका उत्पादन किया जाता है, जिसमें आमतौर पर सूक्ष्म कण, उच्च संरचना वाले कार्बन ब्लैक का उपयोग किया जाता है।
(6) थर्मोप्लास्टिक लो-स्मोक जीरो-हैलोजन (LSZH) पॉलीओलेफ़िन केबल कंपाउंड
इस यौगिक में पॉलीइथिलीन रेजिन को आधार सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसमें उच्च दक्षता वाले हैलोजन-मुक्त अग्निरोधी, धुआं निरोधक, तापीय स्थिरक, कवकरोधी एजेंट और रंग शामिल होते हैं, जिन्हें मिश्रण, प्लास्टिकीकरण और पेलेटीकरण के माध्यम से संसाधित किया जाता है।
क्रॉसलिंक्ड पॉलीइथिलीन (XLPE)
उच्च-ऊर्जा विकिरण या क्रॉसलिंकिंग एजेंटों की क्रिया के तहत, पॉलीइथिलीन की रैखिक आणविक संरचना एक त्रि-आयामी (नेटवर्क) संरचना में परिवर्तित हो जाती है, जिससे थर्मोप्लास्टिक पदार्थ थर्मोसेट में परिवर्तित हो जाता है। इन्सुलेशन के रूप में उपयोग किए जाने पर,एक्स एल पी ई90°C तक के निरंतर परिचालन तापमान और 170-250°C के शॉर्ट-सर्किट तापमान को सहन कर सकता है। क्रॉसलिंकिंग विधियों में भौतिक और रासायनिक क्रॉसलिंकिंग शामिल हैं। विकिरण क्रॉसलिंकिंग एक भौतिक विधि है, जबकि सबसे आम रासायनिक क्रॉसलिंकिंग एजेंट DCP (डाइकुमाइल पेरोक्साइड) है।
पोस्ट करने का समय: 10-अप्रैल-2025