पॉलीइथिलीन संश्लेषण विधियाँ और किस्में
(1) निम्न घनत्व पॉलीइथिलीन (एलडीपीई)
जब शुद्ध एथिलीन में ऑक्सीजन या पेरोक्साइड की थोड़ी मात्रा को आरंभकर्ता के रूप में मिलाया जाता है, उसे लगभग 202.6 किलोपैमा पर संपीड़ित किया जाता है और लगभग 200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो एथिलीन सफेद, मोमी पॉलीइथिलीन में बहुलकित हो जाता है। परिचालन स्थितियों के कारण इस विधि को आमतौर पर उच्च-दबाव प्रक्रिया कहा जाता है। परिणामी पॉलीइथिलीन का घनत्व 0.915–0.930 ग्राम/सेमी³ होता है और इसका आणविक भार 15,000 से 40,000 के बीच होता है। इसकी आणविक संरचना अत्यधिक शाखित और शिथिल होती है, जो एक "वृक्ष जैसी" संरचना से मिलती-जुलती है, जिसके कारण इसका घनत्व कम होता है, इसलिए इसे निम्न-घनत्व पॉलीइथिलीन कहा जाता है।
(2) मध्यम घनत्व पॉलीइथिलीन (एमडीपीई)
मध्यम दाब प्रक्रिया में धातु ऑक्साइड उत्प्रेरकों का उपयोग करके 30-100 वायुमंडल के दबाव में एथिलीन का बहुलकीकरण किया जाता है। इस प्रक्रिया से प्राप्त पॉलीइथिलीन का घनत्व 0.931–0.940 ग्राम/सेमी³ होता है। एमडीपीई का उत्पादन उच्च घनत्व वाले पॉलीइथिलीन (एचडीपीई) को एलडीपीई के साथ मिलाकर या एथिलीन का ब्यूटेन, विनाइल एसीटेट या एक्रिलेट्स जैसे सह-एकाकी पदार्थों के साथ सह-बहुगुणन करके भी किया जा सकता है।
(3) उच्च घनत्व पॉलीइथिलीन (एचडीपीई)
सामान्य तापमान और दाब की स्थितियों में, एथिलीन का बहुलकीकरण उच्च दक्षता वाले समन्वय उत्प्रेरकों (एल्किलएल्यूमीनियम और टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड से बने ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक) का उपयोग करके किया जाता है। उच्च उत्प्रेरक सक्रियता के कारण, बहुलकीकरण अभिक्रिया कम दाब (0–10 atm) और कम तापमान (60–75°C) पर शीघ्रता से पूर्ण हो जाती है, इसलिए इसे निम्न-दाब प्रक्रिया कहा जाता है। परिणामी पॉलीएथिलीन की आणविक संरचना अशाखित और रेखीय 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 सफेद, 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; व्यापक आवृत्ति सीमा में कम पारगम्यता (ε) और परावैद्युत हानि स्पर्शरेखा (tanδ), न्यूनतम आवृत्ति निर्भरता के साथ, इसे संचार केबलों के लिए लगभग एक आदर्श परावैद्युत बनाता है।
(2) अच्छे यांत्रिक गुण: लचीला फिर भी मजबूत, अच्छे विरूपण प्रतिरोध के साथ।
(3) तापीय उम्र बढ़ने, कम तापमान भंगुरता और रासायनिक स्थिरता के प्रति मजबूत प्रतिरोध।
(4) कम नमी अवशोषण के साथ उत्कृष्ट जल प्रतिरोध; पानी में डूबने पर इन्सुलेशन प्रतिरोध आमतौर पर कम नहीं होता है।
(5) एक गैर-ध्रुवीय पदार्थ के रूप में, यह उच्च गैस पारगम्यता प्रदर्शित करता है, जिसमें एल.डी.पी.ई. प्लास्टिक में सबसे अधिक गैस पारगम्यता रखता है।
(6) कम विशिष्ट गुरुत्व, सभी 1 से नीचे। एल.डी.पी.ई. विशेष रूप से लगभग 0.92 ग्राम/सेमी³ पर उल्लेखनीय है, जबकि एच.डी.पी.ई., अपने उच्च घनत्व के बावजूद, केवल लगभग 0.94 ग्राम/सेमी³ है।
(7) अच्छे प्रसंस्करण गुण: विघटन के बिना आसानी से पिघलना और प्लास्टिक बनाना, आसानी से आकार में ठंडा होना, और उत्पाद ज्यामिति और आयामों पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देना।
(8) पॉलीइथिलीन से बने केबल हल्के, लगाने में आसान और टर्मिनेट करने में सरल होते हैं। हालांकि, पॉलीइथिलीन की कुछ कमियां भी हैं: कम मृदुकरण तापमान; ज्वलनशीलता, जलने पर पैराफिन जैसी गंध आना; पर्यावरणीय तनाव-दरार प्रतिरोध और रेंगने का प्रतिरोध कम होना। पनडुब्बी केबलों या खड़ी ढलानों में लगाए गए केबलों के लिए इन्सुलेशन या आवरण के रूप में पॉलीइथिलीन का उपयोग करते समय विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है।
तारों और केबलों के लिए पॉलीइथिलीन प्लास्टिक
(1) सामान्य प्रयोजन इन्सुलेशन पॉलीइथाइलीन प्लास्टिक
यह पूरी तरह से पॉलीइथिलीन रेजिन और एंटीऑक्सीडेंट से बना है।
(2) मौसम प्रतिरोधी पॉलीथीन प्लास्टिक
मुख्य रूप से पॉलीइथिलीन राल, एंटीऑक्सीडेंट और कार्बन ब्लैक से बना होता है। मौसम प्रतिरोधकता कार्बन ब्लैक के कणों के आकार, मात्रा और फैलाव पर निर्भर करती है।
(3) पर्यावरणीय तनाव-दरार प्रतिरोधी पॉलीइथिलीन प्लास्टिक
इसमें 0.3 से कम मेल्ट फ्लो इंडेक्स और संकीर्ण आणविक भार वितरण वाले पॉलीइथिलीन का उपयोग किया जाता है। विकिरण या रासायनिक विधियों द्वारा पॉलीइथिलीन को क्रॉसलिंक भी किया जा सकता है।
(4) उच्च वोल्टेज इन्सुलेशन पॉलीइथाइलीन प्लास्टिक
उच्च-वोल्टेज केबल इन्सुलेशन के लिए अति-शुद्ध पॉलीइथिलीन प्लास्टिक की आवश्यकता होती है, जिसमें वोल्टेज स्टेबलाइजर और विशेष एक्सट्रूडर का उपयोग किया जाता है ताकि शून्य गठन को रोका जा सके, राल के रिसाव को दबाया जा सके और आर्क प्रतिरोध, विद्युत क्षरण प्रतिरोध और कोरोना प्रतिरोध में सुधार किया जा सके।
(5) अर्धचालक पॉलीइथिलीन प्लास्टिक
पॉलीइथिलीन में प्रवाहकीय कार्बन ब्लैक मिलाकर इसका उत्पादन किया जाता है, आमतौर पर इसमें महीन कणों वाले, उच्च संरचना वाले कार्बन ब्लैक का उपयोग किया जाता है।
(6) थर्मोप्लास्टिक लो-स्मोक जीरो-हैलोजन (LSZH) पॉलीओलेफिन केबल कंपाउंड
इस यौगिक में पॉलीइथिलीन राल को आधार सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसमें उच्च दक्षता वाले हैलोजन-मुक्त ज्वाला मंदक, धुआं रोधक, तापीय स्टेबलाइजर, एंटीफंगल एजेंट और रंग शामिल होते हैं, जिन्हें मिश्रण, प्लास्टिकीकरण और पेलेटाइजेशन 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 सामग्री थर्मोसेट में बदल जाती है। इन्सुलेशन के रूप में उपयोग किए जाने पर,एक्स एल पी ईयह 90°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 डीसीपी (डाइक्युमिल पेरोक्साइड) है।
पोस्ट करने का समय: 10 अप्रैल 2025