স্টাইরিন-বুটাদিন ব্লক কপোলিমার (এসবিএস): কাঠামো, সম্পত্তি এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

1। আণবিক কাঠামো এবং পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়া

এসবিএস এটি একটি ট্রাইব্লক কপোলিমার সাধারণত এস - বি - এস হিসাবে উপস্থাপিত হয়, যেখানে পলিস্টাইরিন (এস) ব্লকগুলি কেন্দ্রীয় পলিবুটাদিন (খ) ব্লকের প্রতিটি প্রান্তে অবস্থিত। কাঠামোটি জীবিত অ্যানিয়োনিক পলিমারাইজেশনের মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়, এমন একটি পদ্ধতি যা আণবিক ওজন এবং ব্লক আর্কিটেকচারের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে।

• পলিস্টায়ারিন (গুলি): একটি কঠোর, কাঁচি বিভাগ একটি উচ্চ গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা (~ 100 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) সহ, যা যান্ত্রিক শক্তি এবং তাপ প্রতিরোধের সরবরাহ করে।

• পলিবুটাদিন (খ): নমনীয়তা এবং স্থিতিস্থাপকতার জন্য দায়ী কম কাচের রূপান্তর তাপমাত্রা (~ –90 ° C) সহ একটি নরম, রাবারি বিভাগ।

স্টাইরিন এবং বুটাদিন ব্লকের মধ্যে মাইক্রোফেস বিচ্ছেদ একটি রাবারি ম্যাট্রিক্সে ছড়িয়ে পড়া পৃথক পলিস্টায়ারিন ডোমেন গঠনের দিকে পরিচালিত করে। এই শারীরিক ক্রসলিঙ্কগুলি traditional তিহ্যবাহী ভলকানাইজড রাবারগুলিতে কোভ্যালেন্ট বন্ডগুলির মতো কাজ করে, এসবিএস থার্মোপ্লাস্টিক আচরণ মঞ্জুর করে এবং গলিত প্রক্রিয়াকরণ সক্ষম করে।

2। মূল বৈশিষ্ট্য এবং কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য

এসবিএসের দ্বৈত-পর্বের রূপচর্চা বহুমুখী উপাদানগুলির একটি সেটকে জন্ম দেয়, এটি বিস্তৃত ইঞ্জিনিয়ারিং এবং বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

• স্থিতিস্থাপকতা: এসবিএস পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় ভলকানাইজড রাবারের মতো আচরণ করে তবে উচ্চতর তাপমাত্রায় নরম হয় এবং প্রবাহিত হয়, পুনরায় প্রসেসিং এবং পুনরায় আকার পরিবর্তন করতে সক্ষম করে।

• টেনসিল শক্তি: পলিস্টেরিন এন্ড-ব্লকগুলি শক্ত ডোমেন হিসাবে কাজ করে যা যান্ত্রিক শক্তিটিকে শক্তিশালী করে।

• দ্রাবক সামঞ্জস্যতা: এসবিএস অনেকগুলি হাইড্রোকার্বন-ভিত্তিক দ্রাবকগুলিতে দ্রবণীয়, এটি সমাধান-ভিত্তিক আঠালো এবং আবরণগুলিতে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে।

• আবহাওয়া প্রতিরোধ: যদিও এসবিএস ভাল নমনীয়তা সরবরাহ করে, তবে এটি বুটাদিন ব্লকের অসম্পৃক্ত প্রকৃতির কারণে অক্সিডেটিভ অবক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যেতে পারে, বহিরঙ্গন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য স্ট্যাবিলাইজারদের প্রয়োজন।

• তাপ স্থায়িত্ব: এসবিএসের উচ্চ-তাপমাত্রার কার্যকারিতা সীমিত রয়েছে (সাধারণত 90 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের নিচে) তবে এটি মাঝারি তাপ প্রতিরোধের প্রয়োজনীয় অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত।

এই বৈশিষ্ট্যগুলি স্টাইরিন সামগ্রী (সাধারণত 25-40%) সামঞ্জস্য করে বা এসইবিএস (স্টাইরিন-এথিলিন/বুটাইলিন-স্টাইলিন) এর মতো ডেরাইভেটিভ উত্পাদন করতে বাটাদিন ব্লককে হাইড্রোজেনেট করে সুরক্ষিত করে সুর করা যেতে পারে, যা বর্ধিত ইউভি এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা সরবরাহ করে।

3। উত্পাদন কৌশল এবং সূত্র পরিবর্তন

এক্সট্রুশন, ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ, ব্লো ছাঁচনির্মাণ এবং থার্মোফর্মিং সহ প্রচলিত থার্মোপ্লাস্টিক পদ্ধতি ব্যবহার করে এসবিএস প্রক্রিয়া করা যেতে পারে। যৌগিক এবং নির্মাতাদের জন্য, এসবিএস খাঁটি আকারে ব্যবহার করা যেতে পারে বা অন্যান্য উপকরণগুলির সাথে মিশ্রিত করতে পারে যা দর্জি কর্মক্ষমতা।

সাধারণ পরিবর্তনগুলির মধ্যে রয়েছে:

• রজন বা তেল দিয়ে মিশ্রণ সান্দ্রতা এবং আঠালো বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে।

• ফিলার অন্তর্ভুক্ত (উদাঃ, কার্বন ব্ল্যাক, সিলিকা) যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করতে বা ব্যয় হ্রাস করতে।

• স্ট্যাবিলাইজার এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট যুক্ত করা পরিবেশগত চাপের মধ্যে পণ্য জীবনকে দীর্ঘায়িত করা।

বিটুমেন এবং বিভিন্ন ট্যাকিফায়ারগুলির সাথে এর সামঞ্জস্যতা এসবিএসকে চাপ-সংবেদনশীল আঠালো (পিএসএ) এবং হট-গলিত আঠালো গঠনের ক্ষেত্রে একটি ভিত্তিযুক্ত পলিমার করে তোলে।

4। শিল্প অ্যাপ্লিকেশন এবং বাজারের ব্যবহার

এসবিএসের অভিযোজনযোগ্যতা এটিকে বেশ কয়েকটি মূল শিল্পে একটি উপাদান হিসাবে তৈরি করেছে:

পাদুকা:
এসবিএস এর আরাম, স্থায়িত্ব এবং গ্রিপের ভারসাম্যের কারণে জুতো তলগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি স্লিপ প্রতিরোধের এবং প্রভাব শোষণ বজায় রেখে ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের মাধ্যমে জটিল একমাত্র ডিজাইনের অনুমতি দেয়।

ডামাল পরিবর্তন:
সড়ক নির্মাণে, এসবিএস-সংশোধিত বিটুমেন নমনীয়তা, রুটিং প্রতিরোধের এবং ডামাল ফুটপাথের আবহাওয়ার স্থায়িত্বকে বাড়িয়ে তোলে। এসবিএস নিম্ন-তাপমাত্রা ক্র্যাক প্রতিরোধের এবং উচ্চ-তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা উন্নত করে, দীর্ঘস্থায়ী রাস্তাগুলির দিকে পরিচালিত করে।

আঠালো এবং সিলান্টস:
এসবিএস-ভিত্তিক হট গলিত আঠালো (এইচএমএ) তাদের দ্রুত ট্যাক, দৃ strong ় বন্ধন শক্তি এবং নমনীয়তার জন্য অনুকূল। অ্যাপ্লিকেশনগুলি প্যাকেজিং এবং বুকবাইন্ডিং থেকে শুরু করে নির্মাণ এবং স্বয়ংচালিত অভ্যন্তর সমাবেশ পর্যন্ত।

ভোক্তা পণ্য:
নরম স্পর্শ এবং রাবারের মতো অনুভূতির কারণে এসবিএস খেলনা, হ্যান্ডলগুলি এবং গ্রিপগুলিতে পাওয়া যায়। এটি স্বাস্থ্যকর পণ্যগুলিতেও ব্যবহৃত হয়, বিশেষত ননউভেন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যেখানে স্থিতিস্থাপকতা এবং আরাম প্রয়োজনীয়।

চিকিত্সা এবং প্যাকেজিং:
চিকিত্সা ডিভাইসে প্রাথমিক উপাদান নয়, এসবিএস কখনও কখনও নমনীয় টিউব বা ফিল্ম অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে কম এক্সট্র্যাক্টেবল এবং উচ্চ নমনীয়তা প্রয়োজন।

5 .. পরিবেশগত বিবেচনা এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য চ্যালেঞ্জগুলি

সিন্থেটিক পলিমার হিসাবে, এসবিএস স্থায়িত্বের ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জ তৈরি করে, বিশেষত এর জীবনের শেষ পরিচালনার বিষয়ে। থার্মোসেট রাবারগুলির বিপরীতে, এসবিএস পুনরায় প্রসেস করা যায়, যা যান্ত্রিক পুনর্ব্যবহারের জন্য সম্ভাবনাগুলি খোলে। তবে চ্যালেঞ্জগুলি রয়ে গেছে:

• ফিলার এবং অ্যাডিটিভস থেকে দূষণ পুনর্ব্যবহারকারী স্ট্রিমগুলি জটিল করে তোলে।

• পুনরায় প্রসেসিংয়ের সময় অবক্ষয় পুনর্ব্যবহারযোগ্য এসবিএসের গুণমানকে সীমাবদ্ধ করতে পারে।

• প্রতিষ্ঠিত অবকাঠামো অভাব টিপিই পুনর্ব্যবহারের জন্য, বিশেষত নির্মাণ এবং রাস্তা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে।

এর মাধ্যমে পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা বাড়ানোর প্রচেষ্টা চলছে:

• গ্রাহক-পরবর্তী সংগ্রহ সিস্টেম পাদুকা এবং আঠালো বর্জ্য জন্য।

• Devulcanization এবং পুনরায় সংক্রামক মাধ্যমিক পণ্যগুলিতে এসবিএস পুনরায় ব্যবহার করা।

• বায়ো-ভিত্তিক বিকল্প স্টাইরিন বা বুটাদিন মনোমারের আংশিক প্রতিস্থাপনের জন্য।

6 .. গবেষণা এবং ভবিষ্যতের প্রবণতাগুলিতে অগ্রগতি

সাম্প্রতিক গবেষণা এসবিএসের স্থায়িত্ব, কর্মক্ষমতা এবং কার্যকরী বৈচিত্র্য বাড়ানোর দিকে মনোনিবেশ করেছে:

• ন্যানোকম্পোসাইট এসবিএস উপকরণ বাধা এবং যান্ত্রিক উন্নতির জন্য গ্রাফিন, মন্টমরিলোনাইট বা সিলিকা অন্তর্ভুক্ত করে।

• কার্যকরী এসবিএস উন্নত আনুগত্য, মেরু উপকরণগুলির সাথে সামঞ্জস্যতা বা বর্ধিত ইউভি প্রতিরোধের জন্য।

• প্রতিক্রিয়াশীল মিশ্রণ বিশেষ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সিনারজিস্টিক পারফরম্যান্সের জন্য ইভা বা টিপিইউর মতো অন্যান্য পলিমার সহ।

• বায়ো থেকে প্রাপ্ত এসবিএস অ্যানালগগুলির বিকাশ , পেট্রোকেমিক্যাল ফিডস্টকগুলির উপর নির্ভরতা হ্রাস করার লক্ষ্য।

দীর্ঘমেয়াদে, ব্লক কপোলিমার বিজ্ঞান এবং সবুজ রসায়ন নীতিগুলির সংমিশ্রণটি এসবিএস এবং এর ডেরাইভেটিভসে উদ্ভাবন চালাবে বলে আশা করা হচ্ছে