लेटेक्स रसायन का उपयोग किस लिए किया जाता है? गुण, औद्योगिक उपयोग और अनुप्रयोग

लेटेक्स केमिकल का उपयोग किस लिए किया जाता है? गुण, औद्योगिक उपयोग और अनुप्रयोग

मुख्य प्रश्न का उत्तर: लेटेक्स केमिकल का उपयोग किस लिए किया जाता है? लेटेक्स पानी में बहुलक कणों का एक स्थिर कोलाइडल फैलाव है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से एक बाइंडर के रूप में किया जाता है: वह सामग्री जो पिगमेंट, फिलर या फाइबर को एक साथ रखती है और पानी के वाष्पित होने और कणों के एक सतत फिल्म में coalescing होने के बाद इसे एक सब्सट्रेट से चिपका देती है। वाणिज्यिक लेटेक्स में 40-60% बहुलक ठोस होते हैं जिनका कण आकार 80-500 nm होता है। इसके छह मुख्य अनुप्रयोग परिवार हैं: वास्तुशिल्प और औद्योगिक कोटिंग्स, चिपकने वाले और सीलेंट, कागज और बोर्ड कोटिंग, कालीन और कपड़ा बैकिंग, दस्ताने और गुब्बारे जैसे डिप किए गए सामान, और सीमेंट संशोधन और जलरोधन के लिए निर्माण मिश्रण।

1. लेटेक्स बाइंडर के रूप में क्यों काम करता है

लेटेक्स की उपयोगिता एक भौतिक तंत्र, फिल्म निर्माण, और इस तथ्य से आती है कि इसके गुणों को बहुत विस्तृत श्रृंखला में ट्यून किया जा सकता है। तीन गुण प्रदर्शन को नियंत्रित करते हैं:

• फिल्म निर्माण: जब पानी वाष्पित होता है, तो बहुलक कण एक घने सरणी में पैक हो जाते हैं और फिर विकृत हो जाते हैं और एक सतत फिल्म में coalescing हो जाते हैं, बशर्ते तापमान न्यूनतम फिल्म निर्माण तापमान से ऊपर हो। यह तापमान बहुलक के ग्लास संक्रमण तापमान के करीब होता है, जिसे लेटेक्स उत्पादक मोनोमर संरचना चुनकर -55°C से +105°C तक ट्यून करते हैं: ब्यूटाइल एक्रिलेट और 2-एथिलहेक्सिल एक्रिलेट इसे लचीले चिपकने वाले पदार्थों के लिए कम करते हैं, जबकि स्टाइरीन, मिथाइल मेथैक्रिलेट और एक्रिलोनिट्राइल इसे कठोर, ब्लॉक-प्रतिरोधी कोटिंग्स के लिए बढ़ाते हैं। जहां अनुप्रयोग तापमान न्यूनतम फिल्म निर्माण तापमान से नीचे आता है, वहां एक coalescing विलायक जोड़ा जाता है, जो अस्थायी रूप से बहुलक को प्लास्टिसाइज़ करता है और फिर वाष्पित हो जाता है।
• जल-आधारित लाभ: क्योंकि निरंतर चरण पानी है, लेटेक्स कम चिपचिपाहट पर, आमतौर पर 50% ठोस पर 50-5,000 cP पर, उच्च आणविक भार, और इसलिए अच्छे यांत्रिक गुण प्रदान करता है। समकक्ष आणविक भार का एक विलायक-आधारित बहुलक लागू करने के लिए बहुत चिपचिपा होगा। यह लेटेक्स को इसका प्रमुख पर्यावरणीय लाभ देता है: वाष्पशील कार्बनिक यौगिक सामग्री कम होती है, अक्सर 50 ग्राम/लीटर से नीचे, और उपकरण पानी से साफ होते हैं। इसका व्यापार-बंद यह है कि पानी में वाष्पीकरण की उच्च अव्यक्त गर्मी और उच्च सतह तनाव होता है, इसलिए लेटेक्स फॉर्मूलेशन धीरे-धीरे सूखते हैं और विलायक प्रणालियों की तुलना में कम ऊर्जा वाले सब्सट्रेट को कम आसानी से गीला करते हैं।
• कोलाइडल स्थिरता: लेटेक्स केवल गतिज रूप से स्थिर होता है, थर्मोडायनामिक रूप से नहीं, इसलिए इसे जमावट से बचाना चाहिए। स्थिरता इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज और सर्फेक्टेंट और बहुलक-बाउंड एसिड या सुरक्षात्मक कोलाइड द्वारा प्रदान की गई स्टेरिक स्थिरीकरण से आती है। क्योंकि उस स्थिरीकरण को नष्ट किया जा सकता है, लेटेक्स पांच चीजों के प्रति संवेदनशील है: जमना, जो अपरिवर्तनीय रूप से कणों को coalesces करता है; उच्च इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता, जो विद्युत दोहरी परत को संपीड़ित करती है; पीएच शिफ्ट, जो कार्बोक्सिलेटेड स्थिरीकरण को नष्ट करता है; पंपों और पाइपिंग में उच्च कतरनी; और सतह पर वाष्पीकरण, जो त्वचा बनाता है और ग्रिट बनाता है। इन सभी को फॉर्मूलेशन, परिवहन और भंडारण में प्रबंधित किया जाना चाहिए।

2. प्रमुख औद्योगिक अनुप्रयोग

छह अनुप्रयोग परिवार वाणिज्यिक लेटेक्स का अधिकांश हिस्सा उपभोग करते हैं, और प्रत्येक एक अलग बहुलक का चयन करता है जिसमें एक अलग संपत्ति संतुलन होता है:

• पेंट और वास्तुशिल्प कोटिंग्स: सबसे बड़ा बाजार। स्टाइरीन-एक्रिलिक और शुद्ध एक्रिलिक लेटेक्स टाइटेनियम डाइऑक्साइड और एक्सटेंडर पिगमेंट को एक धोने योग्य, मौसम प्रतिरोधी फिल्म में बांधते हैं, 40 और 70% के बीच पिगमेंट वॉल्यूम सांद्रता पर आंतरिक मैट और कुछ प्राइमरों के लिए 90% तक। आवश्यकताओं में स्क्रब प्रतिरोध, पुरानी एल्केड के लिए गीला आसंजन, 5°C तक कम तापमान का coalescing, और कम गंध शामिल हैं। विनाइल एसीटेट एथिलीन लेटेक्स का उपयोग तब किया जाता है जब लागत प्राथमिक चालक होती है, विशेष रूप से आंतरिक फ्लैट पेंट में, क्योंकि यह सस्ता होता है लेकिन इसमें खराब जल और क्षार प्रतिरोध होता है।
• चिपकने वाले और सीलेंट: एक्रिलिक और स्टाइरीन-ब्यूटाडीन लेटेक्स का उपयोग लेबल और टेप के लिए दबाव-संवेदनशील चिपकने वाले पदार्थों में, पैकेजिंग के लिए लैमिनेटिंग चिपकने वाले पदार्थों में, लकड़ी के गोंद में, और पानी-आधारित सीलेंट और कॉल्क में किया जाता है। यहां प्रमुख गुण टैक, पील स्ट्रेंथ और शियर होल्डिंग पावर हैं, जिन्हें ग्लास संक्रमण तापमान और टैकिफाइंग रेजिन जोड़कर ट्यून किया जाता है: -40 से -20°C का कम ग्लास संक्रमण लेबल के लिए आक्रामक टैक देता है, जबकि उच्च मान संरचनात्मक बंधन के लिए सामंजस्य शक्ति देता है। पानी-आधारित प्रणालियों ने उत्सर्जन के आधार पर विलायक प्रणालियों से पैकेजिंग और लेबल बाजार का अधिकांश हिस्सा ले लिया है।
• कागज, कालीन और कपड़ा: कागज कोटिंग में, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन और स्टाइरीन-एक्रिलेट लेटेक्स मिट्टी और कैल्शियम कार्बोनेट पिगमेंट को शीट से बांधते हैं, जिससे चमक, मुद्रण क्षमता और गीला रग प्रतिरोध में सुधार होता है, प्रति साइड 5-20 ग्राम/एम2 के कोट वजन पर। कालीन में, उच्च ठोस, 50-60% पर कार्बोक्सिलेटेड स्टाइरीन-ब्यूटाडीन लेटेक्स प्राथमिक बैकिंग में टफ्ट्स को लॉक करता है और माध्यमिक बैकिंग को बांधता है, जिसमें विशिष्ट जोड़ 500-900 ग्राम/एम2 होता है। वस्त्रों में, लेटेक्स गैर-बुने हुए और असबाब के लिए हाथ का अनुभव, आयामी स्थिरता और लौ-मंदक बाइंडर सिस्टम प्रदान करता है।
• डिप किए गए सामान और निर्माण: प्राकृतिक रबर और सिंथेटिक लेटेक्स का उपयोग परीक्षा और सर्जिकल दस्ताने, कंडोम, गुब्बारे और कैथेटर बनाने के लिए कोगुलेंट डिपिंग द्वारा किया जाता है, जहां एक फॉर्मर को कैल्शियम नाइट्रेट कोगुलेंट में डुबोया जाता है, फिर लेटेक्स में, फिल्म की मोटाई को ड्वेल टाइम और लेटेक्स चिपचिपाहट द्वारा नियंत्रित किया जाता है। निर्माण में, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन और एक्रिलिक लेटेक्स को सीमेंटयुक्त मोर्टार और जलरोधन झिल्ली में सीमेंट वजन पर 5-20% बहुलक पर जोड़ा जाता है, जिससे फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ, पुराने कंक्रीट के आसंजन, अभेद्यता और कार्बोनेशन और क्लोराइड प्रवेश के प्रतिरोध में सुधार होता है।

लेटेक्स बहुलक परिवार तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्र: क्या लेटेक्स प्राकृतिक रबर के समान है?

उ: लेटेक्स रूप है, और रबर एक संभावित सामग्री है। प्राकृतिक रबर लेटेक्स एक विशिष्ट सामग्री है: हेवेआ ब्रासिलिएन्सिस पेड़ से टैप किए गए सिस-1,4-पॉलीसोप्रीन का एक कोलाइडल फैलाव, जिसमें लगभग 30-40% रबर होता है, अमोनिया के साथ स्थिर होता है और दस्ताने और फोम जैसे डिप किए गए सामानों के लिए उपयोग किया जाता है। व्यापक शब्द लेटेक्स में इमल्शन पोलीमराइजेशन द्वारा बनाए गए सभी सिंथेटिक बहुलक फैलाव शामिल हैं, जो एक्रिलिक, स्टाइरीन-एक्रिलिक, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन, विनाइल एसीटेट और नाइट्राइल सिस्टम को कवर करते हैं। सिंथेटिक लेटेक्स औद्योगिक मात्रा का अधिकांश हिस्सा बनाते हैं, और उनमें से कोई भी प्राकृतिक रबर प्रोटीन नहीं होता है, यही कारण है कि उनका उपयोग तब किया जाता है जब लेटेक्स एलर्जी एक चिंता का विषय होती है।

प्र: लेटेक्स फॉर्मूलेशन में कौन से रसायन मिलाए जाते हैं?

उ: बहुलक फैलाव के अलावा, एक तैयार लेटेक्स उत्पाद में आमतौर पर आठ प्रकार के योजक होते हैं। सर्फेक्टेंट और डिस्पर्सेंट कणों को स्थिर करते हैं और पिगमेंट को गीला करते हैं। डिफोमर्स निर्माण और अनुप्रयोग के दौरान उत्पन्न फोम को नियंत्रित करते हैं। थिकनर, या तो सेलूलोज़िक, एसोसिएटिव पॉलीयुरेथेन, या क्षार-सूजने वाले एक्रिलिक, अनुप्रयोग और सैग प्रतिरोध के लिए आवश्यक रियोलॉजी का निर्माण करते हैं। टेक्सानोल जैसे कोलेसिंग सॉल्वैंट्स कम तापमान पर फिल्म निर्माण को सक्षम करते हैं। बायोसाइड्स, इन-कैन और ड्राई-फिल्म फफूंदनाशक दोनों, जीवाणु और कवक वृद्धि को रोकते हैं। अमोनिया या AMP-95 जैसे पीएच समायोजक पीएच बनाए रखते हैं और कार्बोक्सिलेटेड लेटेक्स को स्थिर करते हैं। एंटीऑक्सिडेंट और यूवी अवशोषक फिल्म की रक्षा करते हैं। और कोटिंग्स में, पिगमेंट और एक्सटेंडर मात्रा के हिसाब से सबसे बड़ा अंश बनाते हैं।

प्र: लेटेक्स का शेल्फ जीवन सीमित क्यों होता है और इसे कैसे संग्रहीत किया जाना चाहिए?

उ: लेटेक्स केवल गतिज रूप से स्थिर होता है, इसलिए कई तंत्र इसे धीरे-धीरे खराब करते हैं। सतह पर वाष्पीकरण त्वचा और ग्रिट बनाता है। जीवाणु वृद्धि सर्फेक्टेंट का उपभोग करती है और गैस और गंध उत्पन्न करती है। फ्रीज-थॉ चक्र अपरिवर्तनीय रूप से कणों को एक दानेदार द्रव्यमान में coalesces करते हैं, यही कारण है कि अधिकांश लेटेक्स का न्यूनतम भंडारण तापमान 5°C होता है। घने कणों का धीमा अवसादन एक कठोर परत में कॉम्पैक्ट हो सकता है जिसे फिर से फैलाया नहीं जा सकता है। व्यावहारिक भंडारण मार्गदर्शन है: कंटेनरों को सील रखें, 5 और 35°C के बीच स्टोर करें, पाले और सीधी धूप से बचाएं, स्टॉक को पहले-इन-फर्स्ट-आउट आधार पर घुमाएं, और उपयोग से पहले धीरे से फिर से हिलाएं। सही ढंग से संग्रहीत होने पर विशिष्ट शेल्फ जीवन 6-12 महीने होता है, और जमे हुए या महत्वपूर्ण पीएच ड्रॉप दिखाने वाली सामग्री को अस्वीकार कर दिया जाना चाहिए।

प्र: लेटेक्स पेंट और इमल्शन पेंट में क्या अंतर है?

उ: अधिकांश बाजारों में दोनों शब्द एक ही उत्पाद का वर्णन करते हैं और इन्हें परस्पर विनिमय के रूप में उपयोग किया जाता है। तकनीकी रूप से, इमल्शन पानी में पोलीमराइज़्ड बहुलक बूंदों के तरल फैलाव को संदर्भित करता है, जो निर्माण रूप है, जबकि लेटेक्स ठोस बहुलक कणों के परिणामी कोलाइडल फैलाव को संदर्भित करता है। शुरुआती पानी-आधारित पेंट ने प्राकृतिक लेटेक्स का इस्तेमाल किया, जिससे नाम बना रहा। कुछ क्षेत्रीय उपयोग उन्हें अलग करते हैं: एशिया और यूरोप के कुछ हिस्सों में, इमल्शन पेंट आमतौर पर एक आंतरिक विनाइल या एक्रिलिक मैट वॉल पेंट का मतलब होता है, जबकि लेटेक्स पेंट का उपयोग उच्च-चमक, अधिक टिकाऊ फॉर्मूलेशन के लिए किया जाता है। एक विनिर्देश दृष्टिकोण से, जो मायने रखता है वह बहुलक प्रकार, पिगमेंट वॉल्यूम सांद्रता और प्रदर्शन मानक हैं जो कोटिंग को पूरा करता है, न कि लेबल पर कौन सा शब्द है।