செய்திகள்

அறிமுகம்: பாலிமர் செயலாக்கத்தில் சிலிக்கான் சேர்க்கைகளின் பங்கு
பாலிமர் உற்பத்தியில், உருகும் தன்மையை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கும், மேற்பரப்புப் பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்கும், அதிக உற்பத்தித் திறன் கொண்ட சூழல்களில் செயலாக்க நிலைத்தன்மையை அதிகரிப்பதற்கும், சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருட்கள் செயலாக்க உதவிகளாகவும் செயல்பாட்டு மாற்றிகளாகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
எக்ஸ்ட்ரூஷன், இன்ஜெக்ஷன் மோல்டிங், ஃபிலிம் ப்ளோயிங் மற்றும் காம்பவுண்டிங் போன்ற தெர்மோபிளாஸ்டிக் செயலாக்கச் சூழல்களில், பாலிமர்கள் பெரும்பாலும் அதிக வெட்டு விசைக்கும் உயர்ந்த வெப்பநிலைக்கும் உட்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த நிலைமைகள், நிலையற்ற உருகல் ஓட்டம், மேற்பரப்புக் குறைபாடுகள் (உருகல் முறிவு மற்றும் ஷார்க்ஸ்கின் போன்றவை), டை பில்ட்-அப் மற்றும் சீரற்ற தயாரிப்புத் தரம் உள்ளிட்ட பொதுவான செயலாக்கச் சவால்களுக்கு வழிவகுக்கும்.
பாலிமர்-உலோக உராய்வைக் குறைப்பதன் மூலமும், உருகல் இடைமுகத்தில் மசகுத்தன்மையை மேம்படுத்துவதன் மூலமும், செயலாக்கத்தின் போது பாய்வுப் பண்பை நிலைப்படுத்துவதன் மூலமும், இந்த இடைமுக மற்றும் பாய்வியல் வரம்புகளைச் சரிசெய்யும் வகையில் சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருட்கள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இதன் விளைவாக, அவை மிகவும் திறமையான உற்பத்திச் செயல்பாடுகளுக்கும், இறுதிப் பொருளின் செயல்திறனில் அதிக நிலைத்தன்மைக்கும் பங்களிக்கின்றன.
பாலியோலெஃபின்கள் (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), PVC கலவைகள், தெர்மோபிளாஸ்டிக் எலாஸ்டோமர்கள் (TPE, TPU, TPO, TPV) மற்றும் பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகள் (ABS, PC, PA/நைலான், PBT, PET, PPS, POM, மற்றும் PMMA) உள்ளிட்ட முக்கிய பாலிமர் அமைப்புகளில் இவை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
செயலாக்கக் கண்ணோட்டத்தில், எக்ஸ்ட்ரூஷன், இன்ஜெக்ஷன் மோல்டிங், ஃபிலிம் ப்ளோயிங் மற்றும் காம்பவுண்டிங் செயல்முறைகளில் சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இச்செயல்முறைகளில், அவை தொடர்ச்சியான அல்லது அதிவேக இயக்கச் சூழல்களின் கீழ், உருகிய திரவத்தின் பாய்மவியல் பண்புகளை நிலைப்படுத்தவும், இடைமுக உராய்வைக் குறைக்கவும், மேலும் மேற்பரப்பு மற்றும் அச்சு தொடர்பான குறைபாடுகளைக் குறைக்கவும் உதவுகின்றன.
இறுதிப் பயன்பாடுகளில் கம்பி மற்றும் கேபிள் அமைப்புகள், வாகனங்களின் உட்புறக் கூறுகள், காலணிப் பொருட்கள், குழாய்கள், நெகிழ்வான பேக்கேஜிங், பூச்சுகள், வண்ணப்பூச்சுகள், இழைகள் மற்றும் பலவிதமான பொறியியல் மற்றும் மாற்றியமைக்கப்பட்ட பிளாஸ்டிக் பொருட்கள் ஆகியவை அடங்கும்.
அதிக உற்பத்தித்திறன், கடுமையான தரக் கட்டுப்பாடு, குறைக்கப்பட்ட கழிவு விகிதங்கள் மற்றும் மேம்பட்ட மூலப்பொருள் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றில் தொழில்துறையின் கவனம் அதிகரித்து வருவதால், சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருட்கள் இனி வெறும் செயலாக்க உதவிகளாகக் கருதப்படுவதில்லை. மாறாக, அவை பாலிமர் அமைப்பு வடிவமைப்பிற்குள் செயல்பாட்டு ரீதியான உருவாக்கக் கூறுகளாகப் பெருகிய முறையில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, செயலாக்கத் திறன் மற்றும் இறுதிப் பொருளின் செயல்திறன் ஆகிய இரண்டிற்கும் நேரடியாகப் பங்களிக்கின்றன.
இதன் விளைவாக, சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருள் உற்பத்தியாளர்கள் உலகளாவிய பாலிமர் மதிப்புச் சங்கிலி முழுவதும் முக்கிய தொழில்நுட்பப் பங்காளிகளாக மாறியுள்ளனர்.
இந்தக் கட்டுரை, உலகெங்கிலும் உள்ள முதல் 10 சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருள் உற்பத்தியாளர்களை முன்னிலைப்படுத்துகிறது. இது, பாலிமர் செயலாக்கப் பயன்பாடுகளுக்கான முன்னணி வழங்குநர்கள், தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் தீர்வுகளைக் கண்டறிய செயலாக்க நிறுவனங்களுக்கு உதவுகிறது.

சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருட்கள் என்றால் என்ன?
சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருட்கள்—சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சேர்க்கைப் பொருட்கள், சிலாக்சேன் சேர்க்கைப் பொருட்கள், அல்லது பாலிசிலாக்சேன் சேர்க்கைப் பொருட்கள் என்றும் குறிப்பிடப்படுகின்றன—இவை பொதுவாக பாலிடைமெத்தில்சிலாக்சேன் (PDMS) அல்லது மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஆர்கனோசிலிக்கான் சேர்மங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட, செயல்பாட்டு செயலாக்க உதவிகள் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தும் பொருட்கள் ஆகும்.
செயலாக்கத்திறன், மேற்பரப்புப் பண்புகள் மற்றும் தயாரிப்பின் நீண்டகால நீடித்துழைப்பு ஆகியவற்றை மேம்படுத்துவதற்காக, அவை ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த செறிவுகளில் (பொதுவாக 0.1–5%) சேர்க்கப்படுகின்றன.
முக்கிய செயல்திறன் செயல்பாடுகள்
• உருகல் உராய்வைக் குறைத்து, பாய்வுப் பண்பை மேம்படுத்துதல்
• உருகல் முறிவு மற்றும் சுறாத்தோல் போன்ற மேற்பரப்புக் குறைபாடுகளைத் தடுத்தல்
• அச்சுகளில் அழுக்கு படிவதைக் குறைத்தல் மற்றும் உபகரணங்களில் அழுக்கு படிவதைக் குறைத்தல்
• மேற்பரப்பின் மென்மை மற்றும் தொடு உணர்வுப் பண்புகளை மேம்படுத்துதல்
• உற்பத்தி நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல் திறனை மேம்படுத்துதல்

சிலிக்கான் சேர்க்கைகளின் அடிப்படை வேதியியல்
சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருட்களின் செயல்திறன், அவற்றின் நெகிழ்வான சிலிக்கான்-ஆக்சிஜன் (Si–O) முதுகெலும்பிலிருந்து உருவாகிறது; இது பெரும்பாலும் மெத்தில் போன்ற கரிமப் பக்கக் குழுக்களால் செயல்பாட்டுக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது.
இந்த தனித்துவமான மூலக்கூறு அமைப்பு வழங்குவது:
• சிறந்த உயவுக்காக குறைந்த மேற்பரப்பு இழுவிசை
• கடினமான செயலாக்க நிலைமைகளின் கீழ் உயர் வெப்ப மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைத்தன்மை
• பாலிமர் மேற்பரப்புகளை ஈரப்பதத்திலிருந்து பாதுகாக்க உதவும் நீர் விலக்கும் தன்மை
• சிறந்த வழுக்கல் மற்றும் மசகுத்தன்மை, வெளியேற்றம் மற்றும் வார்ப்பின் போது ஏற்படும் வெட்டு அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது.
• வேதியியல் மந்தத்தன்மை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை, பலதரப்பட்ட பாலிமர்களுடன் இணக்கத்தை செயல்படுத்துகிறது.

நவீன சிலிக்கான் சேர்க்கைகளின் வகைகள்
சிலிக்கான் சேர்க்கைப் பொருட்கள், மூலக்கூறு எடை, செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் மற்றும் பாலிமர் கட்டமைப்பு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து, குறிப்பிட்ட செயல்திறன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் வடிவமைக்கப்படுகின்றன. பொதுவான தொழில்துறை வடிவங்களில் சிலிக்கான் திரவங்கள் (எண்ணெய்கள்), சிலாக்சேன்கள், பாலிஈதர்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட சிலிக்கான்கள், சிலிக்கான் ரெசின்கள், சிலிக்கான் மாஸ்டர்பேட்ச்கள் மற்றும் சிலிக்கான் தூள்கள் ஆகியவை அடங்கும்.

1. சிலிகான் மாஸ்டர்பேட்ச்
சிலிக்கான் மாஸ்டர்பேட்ச் என்பது பாலிமர் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு உயர்தர உருண்டை வடிவக் கலவையாகும். இந்த அதிநவீன தொழில்நுட்பமானது, மிக அதிக மூலக்கூறு எடை கொண்ட (UHMW) சிலோக்சேன் பாலிமர்களை, பாலியோலெஃபின்கள், பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகள் மற்றும் தெர்மோபிளாஸ்டிக் எலாஸ்டோமர்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு தெர்மோபிளாஸ்டிக் கேரியர்களில் சிதறடிப்பதைச் சார்ந்துள்ளது. நிலையான உருண்டை வடிவில் வழங்கப்படுவதால், கலவையாக்கம், எக்ஸ்ட்ரூஷன் அல்லது இன்ஜெக்ஷன் மோல்டிங் ஆகியவற்றின் போது, ​​தெர்மோபிளாஸ்டிக் மேட்ரிக்ஸில் நேரடியாகவும், தூய்மையாகவும், துல்லியமாகவும் அளவிட இது அனுமதிக்கிறது. பாரம்பரிய மெழுகுகள், கொழுப்பு அமில அமைடுகள் அல்லது குறைந்த மூலக்கூறு எடை கொண்ட எண்ணெய்களைப் போலல்லாமல், UHMW சிலிக்கான் மாஸ்டர்பேட்ச்கள், திருகு நழுவுதல் போன்ற செயலாக்கக் குறைபாடுகளைத் திறம்படத் தவிர்ப்பதோடு, சிறந்த மேற்பரப்பு நழுவுதலையும் அச்சு வெளியீட்டையும் வழங்குகின்றன.

2. சிலிக்கான் திரவங்கள் (PDMS)
சிலிக்கான் திரவங்கள் (PDMS) என்பவை, மெத்தில் பக்கக் குழுக்களுடன் மீண்டும் மீண்டும் வரும் சிலிக்கான்-ஆக்சிஜன் (-Si-O-) முதுகெலும்பைக் கொண்ட, குறைந்த முதல் நடுத்தர மூலக்கூறு எடை கொண்ட, நேரியல், வினைபுரியாத சிலிக்கான்கள் ஆகும். பாலிமர் செயலாக்கத்தில், அவை முதன்மையாக தற்காலிக இயற்பியல் செயலாக்க உதவிகளாகவும் வெளிப்புற மசகுப் பொருட்களாகவும் செயல்படுகின்றன. அவற்றின் அதிக மூலக்கூறு இயக்கம் மற்றும் மூல பாலிமர் மேட்ரிக்ஸுடன் வேதியியல் பிணைப்பு இல்லாததால், அவை உருகுநிலை பாகுத்தன்மை மற்றும் முறுக்குவிசையைக் குறைக்கின்றன, ஆனால் இடம்பெயர்வதற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளது. இது மேற்பரப்புக் கசிவு, திருகு நழுவுதல் மற்றும் அதைத் தொடர்ந்த வண்ணப்பூச்சு அல்லது அச்சு ஒட்டுதல் தோல்விகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

3. செயல்பாட்டு ஆர்கனோசிலிகான் சேர்க்கைகள்
செயல்பாட்டு ஆர்கனோசிலிகான் சேர்க்கைப் பொருட்கள் என்பவை, சிலாக்சேன் முதுகெலும்பு அல்லது சங்கிலி முனைகளில் வினைபுரியும் அல்லது முனைவுள்ள செயல்பாட்டுக் குழுக்களை (எ.கா., எப்பாக்சி, அமினோ, கார்பாக்சி, வினைல் அல்லது பாலிஈதர் பகுதிகள்) இணைக்கும், வேதியியல் ரீதியாக அல்லது ஆர்கனோ-மாற்றியமைக்கப்பட்ட சிலிகான் கோபாலிமர்கள் ஆகும். வழக்கமான PDMS-ஐப் போலல்லாமல், இந்தச் சேர்க்கைப் பொருட்கள் இடைமுக மாற்றிகளாகவும் வினைபுரியும் இணக்கிகளாகவும் செயல்பட மூலக்கூறு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அவை இடைமுக இழுவிசையைக் குறைத்து, பொருந்தாத கூறுகளுக்கு இடையேயான கட்டப் பிணைப்பை மேம்படுத்துகின்றன. இதனால், பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகளை மேம்படுத்துவதற்கும், மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட/PCR பாலிமர்களின் செயல்திறனை அதிகரிப்பதற்கும், மற்றும் பல-கூறு பாலிமர் அமைப்புகளில் நிரப்பியின் ஈரமாதல் மற்றும் பரவலை (எ.கா., ஹாலஜன் இல்லாத தீத்தடுப்பான்கள், கண்ணாடி இழைகள்) மேம்படுத்துவதற்கும் இவை இன்றியமையாதவையாகின்றன.

4. சிலிக்கான் தூள்கள்
சிலிக்கான் தூள்கள் என்பவை தடையின்றிப் பாயும், திடமான, துகள் வடிவ சிலிக்கான் கலவைகள் ஆகும். இவை பெரும்பாலும், ஒரு கனிம சிலிக்கா மையத்தில் நிலைநிறுத்தப்பட்ட மிக அதிக மூலக்கூறு எடை (UHMW) கொண்ட சிலாக்சேன் பாலிமர்கள் அல்லது முப்பரிமாண கோள வடிவ சிலிக்கான் ரெசின்களால் (எ.கா., பாலிமெத்தில்சில்செஸ்கியோக்சேன்) ஆனவை. நிரந்தர செயல்திறன் மேம்படுத்திகளாக வடிவமைக்கப்பட்ட இவை, தெர்மோபிளாஸ்டிக்குகளில் சேர்க்கப்படுகின்றன. இவை, அடி மூலக்கூறின் இயந்திரவியல் பண்புகளையோ அல்லது பிந்தைய செயலாக்க வண்ணப்பூச்சுத் திறனையோ பாதிக்காமல், நிரந்தரமான கீறல் மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பு, உராய்வுக் குணகத்தில் (COF) நிலையான குறைப்பு, மற்றும் ஒட்டுதலைத் தடுக்கும் அம்சங்கள் போன்ற நீண்டகால மேற்பரப்பு மேம்பாடுகளை வழங்குகின்றன.