रसायन की दृष्टि से पॉलीकार्बोनेट एक सिंथेटिक बहुलक है, इसे कार्बोनिक एसिड और फिनोल का एक जटिल पॉलिएस्टर माना जा सकता है। जैसा कि आप जानते हैं, कार्बोनिक एसिड के लवण कार्बोनेट कहलाते हैं, इसलिए आज के लोकप्रिय बहुलक का नाम, दो भागों से बना है - पॉली (जिसका अर्थ है बहुत) और कार्बोनेट।
थोड़ी सी केमिस्ट्री
पॉलीकार्बोनेट मैक्रोमोलेक्यूल में एक रैखिक संरचना होती है। सामान्य तौर पर, इसका सूत्र इस प्रकार लिखा जा सकता है:
H-[-O-R-O-(C=O)-O-R-] -OH.
प्रतिस्थापक आर के प्रकार के आधार पर, सभी पॉली कार्बोनेट को सुगंधित, वसायुक्त-सुगंधित और स्निग्ध में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से सबसे अधिक इस्तेमाल आज पहला समूह है। सुगंधित पॉली कार्बोनेट के व्यापार नाम भिन्न हो सकते हैं, लेकिन वे भौतिक और यांत्रिक मापदंडों के समान मूल्यों से एकजुट होते हैं, जैसे उच्च प्रकाश संचरण, कम विशिष्ट गुरुत्व, अपेक्षाकृत उच्च गलनांक।इन गुणों वाले पॉलीकार्बोनेट में कई बेंजीन के छल्ले (सुगंधित पदार्थ) होते हैं।
पॉलीकार्बोनेट के लाभ
- ताकत। पॉली कार्बोनेट के सबसे प्रसिद्ध गुणों और महत्वपूर्ण लाभों में से एक यांत्रिक झटके के लिए इसका उच्च प्रतिरोध है।
- पारदर्शिता। उनके उच्च प्रकाश संचरण के कारण, पॉली कार्बोनेट ने जीवन और उत्पादन के कई क्षेत्रों में सिलिकेट ग्लास को सफलतापूर्वक बदल दिया है, क्योंकि उनका वजन भी अपेक्षाकृत कम होता है।
- थर्मल प्रतिरोध। पॉली कार्बोनेट के पिघलने (नरम) तापमान के मान मैक्रोमोलेक्यूल की संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर एक दूसरे से कुछ भिन्न होते हैं, लेकिन, एक नियम के रूप में, यह 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है।
- थर्मोप्लास्टिसिटी। पॉली कार्बोनेट एक प्रकार का बहुलक है जिसे कई बार पिघलाया जा सकता है। वहीं, सख्त होने के बाद यह अपने गुणों को बहाल कर देगा।
- स्थिरता। पिछली संपत्ति के कारण, पॉली कार्बोनेट उत्पादों को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।
- अग्नि सुरक्षा। इग्निशन तापमान पॉली कार्बोनेट के पिघलने बिंदु से काफी अधिक है, यह लगभग 570 डिग्री सेल्सियस है।
- रासायनिक प्रतिरोध। इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, सामग्री का विभिन्न आक्रामक वातावरणों में सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है।
खामियां
यह ध्यान देने योग्य है कि पॉली कार्बोनेट के उपरोक्त सभी फायदे तभी हैं जब इसके घटक मैक्रोमोलेक्यूल्स का आणविक भार 25,000 से अधिक हो। अन्यथा, यहबहुत नाजुक और बहुत कम गलनांक होता है। प्रौद्योगिकी के उल्लंघन में निर्मित पॉली कार्बोनेट में कम आणविक भार वाले अणुओं की संख्या अधिक हो सकती है, जो इसकी ताकत और प्रदर्शन विशेषताओं को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।
पॉली कार्बोनेट का एक और महत्वपूर्ण नुकसान पराबैंगनी विकिरण के लिए उनका कम प्रतिरोध है। हालांकि, आज ऐसी प्रौद्योगिकियां हैं जो पॉलिमर को यूवी किरणों के सीधे संपर्क से बचा सकती हैं। यह आमतौर पर सुरक्षात्मक फिल्मों के साथ किया जाता है जो उत्पाद के निर्माण चरण के दौरान पॉली कार्बोनेट से जुड़े होते हैं। पॉली कार्बोनेट के उपयोग में एक और सीमित कारक इसका उच्च तापीय विस्तार है।
भौतिक और यांत्रिक गुण
- अपवर्तनांक - 1.5850.
- घनत्व (25°C पर) - 1.20g/cm3।
- कांच का संक्रमण तापमान - 150 डिग्री सेल्सियस।
- नरम तापमान 220-230 डिग्री सेल्सियस।
- अपघटन तापमान >320 डिग्री सेल्सियस।
- ठंढ प्रतिरोध, °C < -100
- तन्य शक्ति - 65-70 एमपीए।
- झुकने की ताकत - 95 एमपीए।
- विशिष्ट ताप क्षमता - 1090-1255J/(g K).
- तापीय चालकता 0.20 W/(m K) है।
- थर्मल रैखिक विस्तार का गुणांक -1(5-6) 10-5 °C.
- ब्रिनेल कठोरता - (784-980) 105 पा.
सेलुलर और मोनोलिथिक पॉली कार्बोनेट
सेलुलर पॉली कार्बोनेट प्लास्टिक की कई परतों का एक पैनल है, जिसके बीच अनुदैर्ध्य पसलियां होती हैंकठोरता। इस तरह के एक पत्ते के संदर्भ में एक मधुकोश जैसा दिखता है, जिसके लिए इसे इसका नाम मिला। ऐसी चादरें आसानी से ठंडी अवस्था में झुकी जा सकती हैं, जो सबसे छोटे संभव झुकने वाले त्रिज्या तक पहुँचती हैं। सेलुलर पॉली कार्बोनेट का उपयोग अक्सर सजावटी विभाजन के निर्माण और पारदर्शी छतों के निर्माण के लिए किया जाता है।
अखंड पॉली कार्बोनेट में उच्च प्रभाव प्रतिरोध और पारदर्शिता है। एक महत्वपूर्ण लाभ अखंड पॉली कार्बोनेट का उच्च गर्मी प्रतिरोध है, गलनांक काफी अधिक है, जो इसे 120 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचने वाले तापमान पर बिना किसी डर के उपयोग करने की अनुमति देता है। इसकी एक अन्य महत्वपूर्ण संपत्ति ठंढ प्रतिरोध है, जो इस प्रकार के प्लास्टिक के उत्पादों को शून्य से 50 डिग्री सेल्सियस नीचे के तापमान पर उपयोग करने की अनुमति देती है।
पॉली कार्बोनेट का उपयोग करना
निर्माण। इसकी उच्च पारदर्शिता और हल्केपन के कारण, पॉली कार्बोनेट आर्किटेक्ट्स को उनकी सबसे साहसी परियोजनाओं को साकार करने में मदद करता है। इसी समय, पारंपरिक रूप से उपयोग किए जाने वाले कांच के सापेक्ष संरचना का वजन, नींव पर भार को काफी कम कर सकता है, और इसलिए सामग्री पर बचत कर सकता है। इसके अलावा, पॉली कार्बोनेट में थर्मल इन्सुलेशन गुण भी होते हैं, अगर हम इसकी सेलुलर विविधता के बारे में बात करते हैं। इसका उपयोग स्विमिंग पूल और स्टेडियम, पार्किंग स्थल और सुपरमार्केट, इमारतों और सर्दियों के बगीचों के बीच संक्रमण के लिए पारभासी संरचनाएं बनाने के लिए किया जाता है। यह सामग्री बागवानों के साथ भी लोकप्रिय है। ग्रीनहाउस के लिए पॉली कार्बोनेट का तेजी से उपयोग किया जाता है। इसका गलनांक गर्म ग्रीष्मकाल में भी वायुमंडलीय से काफी अधिक होता है, और इसलिए महत्वपूर्ण होता हैसौर ताप इस बहुलक को नुकसान नहीं पहुंचा सकता।
- इलेक्ट्रॉनिक्स। लैपटॉप, स्मार्टफोन, प्लेयर, होम कंप्यूटर और बहुत कुछ के लिए केस और सुरक्षात्मक कोटिंग्स पॉली कार्बोनेट से बने होते हैं। इस पॉलीमर की बदौलत टच स्क्रीन तकनीक जन-जन तक पहुंचने में सफल रही। इसका उपयोग बायोमेट्रिक पासपोर्ट बनाने के लिए किया जाता है।
- विज्ञापन। पॉली कार्बोनेट का उपयोग प्रकाश संरचनाओं, साइनबोर्ड, स्कोरबोर्ड, त्रि-आयामी अक्षरों और बहुत कुछ बनाने के लिए किया जाता है। यह सब बहुत जटिल असाधारण रूप हो सकता है। साथ ही, उनकी अखंड प्लास्टिक की चादरों का उपयोग विज्ञापन संरचनाओं की बर्बरता-रोधी सुरक्षा करने के लिए किया जाता है।
- ऑप्टिकल डिस्क। 1980 के दशक से, सीडी का समर्थन बनाने के लिए पॉली कार्बोनेट का उपयोग किया गया है। आज इसका उपयोग उच्च क्षमता वाली डीवीडी बनाने के लिए भी किया जाता है।
- ऑटोमोबाइल और विमान उद्योग। विमान के निर्माण के लिए, पारंपरिक रूप से नवीनतम सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, जिनमें उच्च शक्ति और हल्कापन होता है, जो पॉली कार्बोनेट की विशेषता भी है। इसका उपयोग लड़ाकू विमानों के कॉकपिट के गुंबद और अंतरिक्ष यात्रियों और पायलटों के हेलमेट के लिए कांच बनाने में किया जाता है। कारों के लिए, पॉली कार्बोनेट का उपयोग न केवल कांच के लिए, बल्कि हेडलाइट्स और सनरूफ के लिए भी किया जाता है।
- दवा। पॉली कार्बोनेट के आवेदन का एक बहुत ही महत्वपूर्ण क्षेत्र चिकित्सा उपकरणों का निर्माण बन गया है। यह सामग्री के गैर-विषाक्तता और उच्च जैव-अनुकूलता के साथ-साथ इस प्लास्टिक के लिए शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की कमी के कारण संभव हो गया। और इसकी ताकत और पारदर्शिता के लिए धन्यवाद, इसने कांच और धातु मिश्र धातुओं के साथ प्रतिस्पर्धा की। उत्पाद और उपकरण,इस सामग्री का उपयोग करके मानव शरीर के ऊतकों और तरल पदार्थों की निगरानी के लिए उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पॉली कार्बोनेट के उच्च पिघलने वाले तापमान उन्हें सबसे आधुनिक नसबंदी विधियों - गर्मी, विकिरण, यूवी किरणों के अधीन होने की अनुमति देते हैं।
- प्रकाशिकी। 2000 के दशक में, औद्योगिक सुरक्षात्मक चश्मे के लिए पॉली कार्बोनेट लेंस बनाए जाने लगे, जो विभिन्न कार्यों के दौरान आंखों की रक्षा करते थे। ऐसे उत्पाद अन्य प्लास्टिक लेंसों की तुलना में दर्जनों गुना अधिक मजबूत होते हैं, उन्हें झटका लगने की स्थिति में, वे टुकड़े नहीं फैलाते हैं, उन्हें खरोंच करना और भी कठिन होता है। धीरे-धीरे, पॉलीकार्बोनेट का उपयोग रोजमर्रा के चश्मे के लेंस के लिए भी किया जाने लगा। उनके सुरक्षा गुणों के कारण, इस तरह के लेंस अक्सर बच्चों के चश्मे, मोटरसाइकिल हेलमेट चश्मे के लिए उपयोग किए जाते हैं।
- अन्य क्षेत्र। आज, पॉली कार्बोनेट हमारे जीवन में इतनी मजबूती से स्थापित हो गया है कि न केवल बड़े शहरों, बल्कि दूरदराज के गांवों के निवासी, दैनिक मुठभेड़ उत्पाद, जिनमें से यह प्लास्टिक एक हिस्सा है। बॉलपॉइंट पेन, फ्लैशलाइट, कंप्यूटर चूहे, लोहा और केतली, शराब की बोतलों के लिए कॉर्क, फर्नीचर के पुर्जे, पीने के तरल पदार्थ के लिए कंटेनर और यहां तक कि पैकेजिंग फिल्म भी इससे बनाई जाती है।
