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पॉलिमराइजेशन प्रतिक्रिया

पॉलिमर ऐसे यौगिक होते हैं जिनकी मात्रा अधिक होती हैआणविक भार कई हजार इकाइयों तक पहुंच रहा है। पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया विभिन्न प्रयोजनों और गुणों के लिए आधुनिक सामग्रियों के उत्पादन को रेखांकित करती है। कम घनत्व पर, उन्हें उच्च शक्ति की विशेषता है, गर्म होने पर नरम करने में सक्षम हैं और आसानी से ढाला जा सकता है, जिससे विभिन्न डिजाइनों और आकारों के उत्पादों को प्राप्त करना संभव हो जाता है। पॉलिमर आक्रामक वातावरण में निष्क्रिय हैं, विद्युत इन्सुलेट गुण हैं और खुरचना नहीं करते हैं। संश्लेषण के चरण में आसानी से नियंत्रित होने वाले अद्वितीय गुणों के कारण, आधुनिक बहुलक सामग्री के आवेदन के क्षेत्र में लगातार विस्तार हो रहा है।

गर्म और ठंडा होने पर ये रासायनिक उत्पाद दो तरह से व्यवहार करते हैं।

गर्म होने पर कुछ नरम, और कबठंडा, वे फिर से जमना। इन सामग्रियों में आधारित उत्पाद शामिल हैं, उदाहरण के लिए, एलकेनीज़, यानी पॉलीइथाइलीन और पॉलीप्रोपाइलीन का बहुलककरण। उन्हें थर्माप्लास्टिक सामग्री कहा जाता है। पॉलीविनाइल क्लोराइड और पॉलीस्टीरिन में भी समान गुण होते हैं।

अन्य प्रकार के पॉलिमर केवल एक से गरम किए जा सकते हैंबार, जब वे ठंडा करने के बाद कठोर हो जाते हैं और गर्म होने पर नरम नहीं होते हैं। इन सामग्रियों को थर्मोसेटिंग सामग्री कहा जाता है और इसमें फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड या यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन शामिल हैं। थर्माप्लास्टिक और थर्मोसैट के अपने फायदे हैं। पहले वाले दानेदार रूप में निर्मित होते हैं। उनसे, हीटिंग और नरम होने के बाद, किसी भी आकार के उत्पाद प्राप्त किए जाते हैं, लेकिन ऑपरेशन के दौरान उन्हें गर्म नहीं किया जा सकता है। उत्तरार्द्ध एक राल द्रव्यमान के रूप में उत्पादित होते हैं।

एथिलीन बहुलकीकरण प्रतिक्रिया को लिखा जा सकता हैनिम्नलिखित रूप में: CH2 = CH2 → (-CH2 - CH2-) एन। कुछ शर्तों के तहत, एक सर्जक की उपस्थिति में (वे गैसीय ऑक्सीजन या तेल में कार्बनिक पेरोक्साइड का एक समाधान है), कार्बन परमाणुओं और गठित मुक्त की n-th राशि के बीच एक)-बंधन (अन्यथा एक दोहरा बंधन) टूट जाता है कट्टरपंथी विलीन हो जाता है। पोलीमराइजेशन रिएक्शन रेडिकल चेन मैकेनिज्म के अनुसार बढ़ता है। एक बहुलक सामग्री का आणविक भार सीधे संख्या n पर निर्भर करता है, इसकी वृद्धि के साथ यह बढ़ता है। पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया की शर्तों को समायोजित करके, पॉलीइथिलीन संश्लेषण के ऑपरेटर निर्दिष्ट गुणों के साथ एक सामग्री प्राप्त करते हैं: तरलता (या पिघल प्रवाह दर), शक्ति, घनत्व, ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा, ढांकता हुआ निरंतर, और अन्य।

उच्च दबाव पॉलीथीन संश्लेषण या प्रतिक्रिया300 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर आटोक्लेव या ट्यूबलर रिएक्टरों में पोलीमराइजेशन किया जाता है और 1000 से 3000 एटीएम तक दबाव डाला जाता है। इससे जबरदस्त गर्मी पैदा होती है। इसे गर्म पानी द्वारा हटा दिया जाता है, जिसे रिएक्टरों के जैकेट में खिलाया जाता है। बहुलक सामग्री की गुणवत्ता और प्रक्रिया की सुरक्षा दोनों काफी हद तक गर्मी हटाने के लिए आपूर्ति किए गए पानी की शुद्धता पर निर्भर करते हैं। यदि पानी खराब रूप से शुद्ध होता है और इसमें कई अशुद्धियां होती हैं (उदाहरण के लिए, कैल्शियम और मैग्नीशियम के रेशों के रूप में कठोरता वाले लवण, सिलिकिक एसिड आयनों, क्लोरीन और अन्य), तो रिएक्टर जैकेट या धातु में जमा होने लगता है। रिएक्टर की दीवारों की मोटाई में बदलाव के कारण, इसकी पूरी सतह पर गर्मी हटाना असमान हो जाता है, और पोलीमराइजेशन की तापमान की स्थिति बेकाबू हो सकती है। तापमान में तेज वृद्धि के साथ, बहुलक ऑक्सीकरण या विघटन हो सकता है, रिएक्टर के विनाश के साथ।

एक बहुलककरण प्रतिक्रिया जिसके परिणामस्वरूपपॉलीइथिलीन बनता है, यह कम दबाव और तापमान पर भी बह सकता है। लेकिन इसके लिए उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है। यदि उच्च दाब वाली पॉलीइथाइलीन रिएक्टर को पिघलाने वाले अनुपयोगी एथिलीन के रूप में छोड़ती है, जिसे बाद में अलग किया जाता है, और बहुलक को दानेदार बनाया जाता है, तो निम्न दबाव में प्राप्त पॉलीथीन रिएक्टर को पाउडर के रूप में छोड़ देता है, अधिक सटीक रूप से, एक हाइड्रोकार्बन विलायक में निलंबन। पाउडर को विलायक से अलग किया जाता है और उत्प्रेरक अशुद्धियों से धोया जाता है, और फिर एक विशेष उपकरण पर दानेदार किया जाता है जिसे एक्सट्रूडर कहा जाता है।

इस प्रकार, इथाइलीन बहुलकीकरण की प्रतिक्रियाउद्योग का उपयोग पॉलीथीन के संश्लेषण के लिए किया जाता है। GOST 16338-85 के अनुसार, निलंबन और गैस-चरण ग्रेड के निम्न-दबाव पॉलीथीन का उत्पादन किया जाता है, GOST 16337-77 के अनुसार, उच्च दबाव पॉलीइथाइलीन आटोक्लेव और ट्यूबलर ग्रेड दोनों का उत्पादन किया जाता है।