पोलीथर की तैयारी के तरीके

पॉलिमर का एक वर्ग है जो मोटर वाहन से लेकर बायोमेडिकल तक के उद्योगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ये पॉलिमर मोनोमर्स द्वारा बनाए जाते हैं जिसमें उनके रासायनिक संरचना में ईथर समूह (ओ-) होते हैं। इस लेख में, हम विभिन्नपोलीथर की तैयारी के तरीके, प्रमुख प्रक्रियाओं में शामिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं और उनके अनुप्रयोगों में शामिल हैं।

1. आयनिक पॉलीमराइजेशन

आयनिक पॉलीमराइजेशन पोलीथर्स तैयार करने के सबसे आम तरीकों में से एक है। इस प्रक्रिया में, एक मोनोमर जैसे एथिलीन ऑक्साइड, प्रोपाइलीन ऑक्साइड, प्रोपाइलीन ऑक्साइड या टेट्राहैहाइड्रोफरन जैसे मोनोमर का उपयोग करते हैं। इनिरेटर, आमतौर पर एक धातु alkooxide (जैसे सोडियम या पोटेशियम alkoxide), मोनोमर की ईपोक्साइड रिंग पर हमला करता है, इसे खोल देता है और पॉलीमराइजेशन शुरू करने की अनुमति देता है।

प्रक्रिया अवलोकन:

• दीक्षाएल्कऑक्साइड आयन ईपोक्माइड के रिंग-खोलने की शुरुआत करता है, जिससे एक बढ़ती बहुलक श्रृंखला बनती है।
• प्रसारअतिरिक्त मोनोमर अणु बढ़ती श्रृंखला के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, पॉलीमर का विस्तार करते हैं।
• समाप्तिइस प्रक्रिया को एक प्रोटॉन दाता, जैसे कि पानी या अल्कोहल, जो इनिरेटर को बेअसर करता है और पॉलिमर श्रृंखला को पूरा करता है।

अनुप्रयोग:

इस विधि का उपयोग अक्सर पोलीथर पॉलीयोल्स के उत्पादन के लिए किया जाता है, जो पॉलीयूरेथेन फोम के निर्माण में आवश्यक हैं। यह आणविक वजन और पॉलीमर संरचना पर सटीक नियंत्रण प्रदान करता है, यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जिनके लिए विशिष्ट यांत्रिक या थर्मल गुणों की आवश्यकता होती है।

2. कैनिक पॉलीमराइजेशन

पोलीथर की तैयारी के लिए एक और महत्वपूर्ण तरीकाकैनिक पॉलीमराइजेशन, जो मोनोमर के ईपॉइड रिंग्स को खोलने के लिए एक सकारात्मक रूप से चार्ज करने वाले इनिरेटर का उपयोग करता है। मजबूत एसिड जैसे सल्फ्यूरिक एसिड या लेविस एसिड जैसे मजबूत एसिड इस प्रक्रिया में सामान्य शुरुआती हैं। पॉलीमराइजेशन विशेष रूप से पोली (एथिलीन ग्लाइकोल) और पोली (टेट्राहेड्रोफरन) जैसे पोलीथर्स को संश्लेषित करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है।

प्रक्रिया अवलोकन:

• दीक्षाएसिड इनिरेटर मोनोमर में ऑक्सीजन को प्रोटोनेट करता है, एक सकारात्मक रूप से आरोपित प्रजातियों का निर्माण करता है।
• प्रसारसकारात्मक चार्ज रिंग-ओपनिंग पॉलीमराइजेशन को आगे बढ़ाने की अनुमति देता है, प्रत्येक मोनोमर इकाई श्रृंखला में जोड़ देता है।
• समाप्तिसमाप्ति आमतौर पर तब होती है जब पॉलीमर श्रृंखला एक न्यूक्लियोफाइल के साथ प्रतिक्रिया करती है, जैसे पानी या एक शराब।

अनुप्रयोग:

यह विधि कम आणविक वजन पॉलीथर्स के उत्पादन के लिए उपयोगी है, जो सरफैक्टेंट्स, फार्मास्यूटिकल्स और चिपकने जैसे अनुप्रयोगों में मूल्यवान हैं।कैनिक पॉलीमराइजेशनब्रांच्ड या हाइपरब्रांच्ड पॉलीइथर संरचनाओं की तैयारी की भी अनुमति देता है, जो सामग्री की चिपचिपापन और विलेबिलिटी गुणों को बढ़ा सकता है।

3. समन्वय बहुलीकरण

समन्वय पोलीमराइजेशन, जिसे रिंग-ओपनिंग पॉलीमराइजेशन (rop) के रूप में भी जाना जाता है, पोलीथर्स की तैयारी के लिए कर्षण प्राप्त करने का एक नया तरीका है। इस विधि में, एल्यूमीनियम या टाइटेनियम कॉम्प्लेक्स जैसे धातु उत्प्रेरक का उपयोग चक्रीय ईथर मोनोमर्स के पॉलीमराइजेशन को सुविधाजनक बनाने के लिए किया जाता है, जैसे कि ऑक्सीकेंस (epoxids) ।

प्रक्रिया अवलोकन:

• उत्प्रेरक सक्रियणधातु उत्प्रेरक मोनोमर के साथ समन्वय करता है, जिससे ऑक्सीजन परमाणु को अधिक इलेक्ट्रोफिलिक बनाता है और रिंग खोलने की सुविधा मिलती है।
• प्रसार: मोनोमर्स रिंग-ओपनिंग के माध्यम से बढ़ती पॉलिमर श्रृंखला में जोड़े जाते हैं, उत्प्रेरक द्वारा नियंत्रित.
• समाप्तिइस प्रक्रिया को उत्प्रेरक को निष्क्रिय करके समाप्त कर दिया जाता है, आमतौर पर पानी या शराब के साथ एक क्विंचिंग चरण के माध्यम से।

फायदे:

समन्वय पॉलीमराइजेशन आणविक वजन वितरण और बहुलक वास्तुकला पर सटीक नियंत्रण का लाभ प्रदान करता है। इस विधि का व्यापक रूप से उच्च-शुद्धता, अच्छी तरह से परिभाषित पॉलीथर्स बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, जो अक्सर चिकित्सा और विशेष अनुप्रयोगों जैसे दवा वितरण प्रणाली और हाइड्रोजेल में आवश्यकता होती है।

जीवित पॉलीमराइजेशन

जीवित पॉलीमराइजेशनएक तकनीक है जो पारंपरिक समाप्ति या श्रृंखला हस्तांतरण प्रतिक्रियाओं के बिना पॉलीमर श्रृंखला की लंबाई के सटीक नियंत्रण की अनुमति देती है। यह विधि उच्च आणविक वजन सटीकता के साथ ब्लॉक कॉपोलीमर और कार्यात्मक पॉलीथर्स को संश्लेषित करने के लिए फायदेमंद है।

प्रक्रिया अवलोकन:

• दीक्षा: प्रारंभिक पॉलीमराइजेशन शुरू करता है, और अन्य तरीकों के विपरीत, पॉलीमर श्रृंखला समाप्ति के बिना बढ़ती है।
• प्रसारबहुलक श्रृंखला तब तक बढ़ती रहती है जब तक मोनोमर उपलब्ध है।
• नियंत्रणमोनोमर और इनिरेटर अनुपात को नियंत्रित करके, यह विधि आणविक वजन और वास्तुकला जैसे बहुलक गुणों के ठीक-ट्यूनिंग की अनुमति देती है।

अनुप्रयोग:

जीवित पॉलीमराइजेशन थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर, उच्च प्रदर्शन कोटिंग्स और बायोमेडिकल सामग्री जैसे उन्नत अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित गुणों के साथ पोलीथर्स के उत्पादन के लिए मूल्यवान है।

निष्कर्ष

अंत में, कईपोलीथर की तैयारी के तरीकेप्रत्येक अपने अद्वितीय लाभ और उपयुक्त अनुप्रयोगों के साथ।आयनिक पॉलीमराइजेशननियंत्रित आणविक भार के साथ पोलीथर पॉलीयोल्स बनाने के लिए आदर्श है,कैनिक पॉलीमराइजेशनकम आणविक वजन के लिए बेहतर है, जबकिसमन्वय बहुलीकरणऔरजीवित पॉलीमराइजेशनपॉलीमर संरचना और कार्यक्षमता में अधिक सटीकता प्रदान करें। इन प्रक्रियाओं को समझते हुए, उद्योग अपने उत्पादों की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उपयुक्त विधि का चयन कर सकते हैं।