কম সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেলের সংশ্লেষণ এবং সনাক্তকরণ-

কম সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেলের সংশ্লেষণ এবং সনাক্তকরণ-: প্রক্রিয়া, বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ বিশ্লেষণ

কম-সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেল সাধারণত 25 ডিগ্রিতে 100 cSt (সেন্টিস্টোকস) এর নিচে কাইনেমেটিক সান্দ্রতা সহ রৈখিক পলিডাইমিথাইলসিলোক্সেনকে বোঝায়, কখনও কখনও এমনকি 0.65 cSt-এরও কম। অত্যন্ত কম সান্দ্রতা-তাপমাত্রার গুণাঙ্ক, চমৎকার লুব্রিসিটি, উচ্চ ফ্ল্যাশ পয়েন্ট, ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং হাইড্রোফোবিসিটির কারণে, এটি প্রসাধনী, ব্যক্তিগত যত্ন পণ্য, টেক্সটাইল, ইলেকট্রনিক্স, চিকিৎসা এবং শিল্প ক্ষেত্রে লুব্রিকেন্ট, ডিফোমার, মোল্ড রিলিজ এজেন্ট, বেস ইলেকট্রিক, বেস ইলেকট্রিক হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই নিবন্ধটি এর মূলধারার সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া এবং মূল গুণমান নিয়ন্ত্রণ এবং পরীক্ষার পদ্ধতিগুলি নিয়ে আলোচনা করবে।

কম-সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেলের সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া

কম সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেলের সংশ্লেষণের সারমর্ম হল পলিডাইমিথাইলসিলোক্সেন (PDMS) আণবিক চেইনের দৈর্ঘ্য নিয়ন্ত্রণ করা। আণবিক চেইন যত ছোট হবে, পণ্যটির সান্দ্রতা তত কম হবে। শিল্পগতভাবে, নিম্নলিখিত দুটি পদ্ধতি প্রধানত ব্যবহৃত হয়:

1. অ্যাসিড-ক্যাটালাইজড ইকুইলিব্রিয়াম পদ্ধতি

এটি বর্তমানে দেশীয় এবং আন্তর্জাতিক উভয় ক্ষেত্রেই সবচেয়ে মূলধারার, লাভজনক এবং দক্ষ শিল্প উৎপাদন পদ্ধতি।

প্রধান কাঁচামাল:

Dimethyldichlorosilane ((CH₃)₂SiCl₂): প্রধান কাঁচামাল।

Hexamethyldisiloxane (MM)((CH₃)₃SiOSi(CH₃)₃): একটি শেষ-ক্যাপিং এজেন্ট যা আণবিক চেইন শেষ নিয়ন্ত্রণ করতে এবং চূড়ান্ত পণ্যের আণবিক ওজন এবং সান্দ্রতাকে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়।

Trimethylchlorosilane ((CH₃)₃SiCl): এন্ড-ক্যাপিং এজেন্ট হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড বা অম্লীয় কাদামাটি: একটি অনুঘটক হিসাবে।

প্রক্রিয়া নীতি এবং প্রবাহ:

হাইড্রোলাইসিস: ডাইমেথাইল্ডিক্লোরোসিলেন জলের সাথে একটি জোরালো হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, যা হাইড্রোক্সিল-সমাপ্ত লিনিয়ার বা সাইক্লিক সিলোক্সেনস (ডিএমসি) এবং হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাসের মিশ্রণ তৈরি করে।

অ্যাসিড-ক্যাটালাইজড ভারসাম্য/পুনর্বিন্যাস: হাইড্রোলাইসিস পণ্য, শেষ-ক্যাপিং এজেন্ট (MM), এবং অনুঘটক (যেমন ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড) একটি সুনির্দিষ্ট অনুপাতে একটি প্রতিক্রিয়া জাহাজে যোগ করা হয় এবং একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় (সাধারণত 50{{4}) আলোড়িত হয়। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, সালফিউরিক অ্যাসিড Si-O-Si বন্ধনকে ভেঙে দেয় এবং তাদের পুনরায় একত্রিত করে, শেষ পর্যন্ত এন্ড-ক্যাপিং এজেন্টের উপস্থিতিতে একটি রাসায়নিক ভারসাম্যে পৌঁছায়।

সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ: এন্ড{0}}ক্যাপিং এজেন্ট (MM) এর সাথে হাইড্রোলাইসিস পণ্য (DMC) এর অনুপাত সামঞ্জস্য করে, ভারসাম্য ব্যবস্থায় পলিমার চেইনের দৈর্ঘ্য সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। একটি উচ্চ MM অনুপাত ছোট পলিমার চেইন এবং কম পণ্য সান্দ্রতা ফলাফল.

নিরপেক্ষকরণ এবং ওয়াশিং: প্রতিক্রিয়ার পরে, সিস্টেমের অবশিষ্ট অ্যাসিড সোডিয়াম বাইকার্বনেট বা জল দিয়ে নিরপেক্ষ করা হয় এবং লবণ এবং অনুঘটকের অবশিষ্টাংশ অপসারণের জন্য নিরপেক্ষ হওয়া পর্যন্ত সিস্টেমটি বারবার জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয়।

কম-ফুটন্ত-বিন্দুর যৌগগুলি অপসারণ করা: হ্রাসকৃত চাপ এবং উত্তাপের অবস্থার মধ্যে, অপ্রতিক্রিয়াবিহীন নিম্ন-ফুটন্ত-বিন্দু যৌগগুলি যেমন MM, D₃ (হেক্সামেথাইলসাইক্লোট্রিসিলক্সেন), এবং D₄ (অক্টামেথাইলসাইক্লোট্রাসিলোক্সেন) ডিস্টিলড অফ। এই উপজাতগুলি পুনর্ব্যবহৃত করা যেতে পারে।

পরিস্রাবণ: অবশেষে, সূক্ষ্ম পরিস্রাবণের পরে, একটি স্বচ্ছ, স্বচ্ছ এবং অভিন্ন কম-সান্দ্রতাযুক্ত ডাইমিথাইল সিলিকন তেল পাওয়া যায়।

2. ক্ষার-ক্যাটালাইজড রিং-ওপেনিং পলিমারাইজেশন

এই পদ্ধতিটি মূলত সাইক্লিক সিলোক্সেন (যেমন D₄) থেকে নির্দিষ্ট সান্দ্রতার সিলিকন তেল প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়।

প্রক্রিয়ার নীতি: একটি ক্ষারীয় অনুঘটকের উপস্থিতিতে (যেমন পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইড বা টেট্রামেথিলামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড), সাই-চক্রীয় D₄ এর বন্ধনগুলি খোলা হয়, এবং রৈখিক PDMS তৈরি করতে একটি ক্যাপিং এজেন্ট (যেমন MM) এর সাথে একটি পলিমারাইজেশন প্রতিক্রিয়া ঘটে।

বৈশিষ্ট্য: প্রতিক্রিয়া অবস্থা হালকা, এবং পণ্যের আণবিক ওজন বন্টন তুলনামূলকভাবে সংকীর্ণ। যাইহোক, অনুঘটকের পরবর্তী-চিকিৎসা (উচ্চ-তাপমাত্রার পচন এবং অপসারণ প্রয়োজন) তুলনামূলকভাবে কষ্টকর, এবং কাঁচামাল D₄ নিজেই সাধারণত ডাইমেথাইলডিক্লোরোসিলেনের হাইড্রোলাইসিস দ্বারা প্রাপ্ত হয়। অতএব, সামগ্রিক খরচের পরিপ্রেক্ষিতে, এটি অ্যাসিড-অনুঘটক ভারসাম্য পদ্ধতির চেয়ে কম লাভজনক।

নিম্ন-সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেলের মূল কার্যক্ষমতা পরীক্ষা

পণ্যটি বিভিন্ন প্রয়োগ ক্ষেত্রের কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তা নিশ্চিত করতে, কম-সান্দ্রতাযুক্ত ডাইমিথাইল সিলিকন তেলের উপর সুনির্দিষ্ট পরীক্ষার একটি সিরিজ সঞ্চালিত করতে হবে।

1. কাইনেমেটিক সান্দ্রতা

এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সূচক, সরাসরি পণ্যের আণবিক ওজন প্রতিফলিত করে।

টেস্টিং স্ট্যান্ডার্ড: GB/T 265 / ASTM D445

Method: Using a capillary viscometer, at a constant temperature (usually 25℃ or 40℃), the time required for a certain volume of sample to flow through a calibrated capillary is measured. The kinematic viscosity value (unit: cSt) is calculated.

2. Refractive Index
Refractive index is an important physical parameter characterizing the purity and structural features of a substance. For dimethyl silicone oil, its value has a clear correspondence with molecular chain length and structure.

Testing Standard: GB/T 614 / ASTM D1218

পদ্ধতি: 25 ডিগ্রিতে অ্যাবে রিফ্র্যাক্টোমিটার ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। যোগ্য নিম্ন-সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেলের একটি স্থিতিশীল এবং আদর্শ প্রতিসরাঙ্ক সূচক থাকা উচিত (যেমন, 25 ডিগ্রিতে প্রায় 1.390-1.410)।

3. ফ্ল্যাশ পয়েন্ট ফ্ল্যাশ পয়েন্ট নিরাপদ স্টোরেজ, পরিবহন, এবং পণ্য ব্যবহারের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যদিও কম সান্দ্রতা সিলিকন তেলের সান্দ্রতা কম থাকে, তবে তাদের স্থিতিশীল আণবিক গঠন সাধারণত সমতুল্য সান্দ্রতার খনিজ তেলের তুলনায় অনেক বেশি ফ্ল্যাশ পয়েন্টে পরিণত হয়।

টেস্টিং স্ট্যান্ডার্ড: GB/T 3536 / ASTM D92

পদ্ধতি: একটি ক্লিভল্যান্ড ওপেন-কাপ ফ্ল্যাশ পয়েন্ট যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে, নমুনাটি নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে উত্তপ্ত করা হয়, এবং সর্বনিম্ন তাপমাত্রা যেখানে বাতাসের সাথে মিশ্রিত বাষ্প একটি খোলা শিখার সাথে যোগাযোগ করলে জ্বলবে তা পরিমাপ করা হয়।

4. উদ্বায়ী বিষয় এই সূচকটি উত্তাপের অবস্থার অধীনে একটি পণ্যের ওজন হ্রাসের শতাংশ পরিমাপ করে, যা সরাসরি উচ্চ-তাপমাত্রার প্রয়োগে এর স্থায়িত্ব এবং পরিষেবা জীবনকে প্রভাবিত করে৷

টেস্টিং স্ট্যান্ডার্ড: GB/T 11999 / ASTM D2595

পদ্ধতি: একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ নমুনা একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় (যেমন, 150 ডিগ্রি) একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য (যেমন, 24 ঘন্টা) গরম করা হয় এবং গরম করার আগে এবং পরে ভরের পার্থক্য গণনা করে উদ্বায়ী পদার্থের বিষয়বস্তু নির্ধারণ করা হয়।

5. অ্যাসিড মান
অ্যাসিড মান পণ্যে অবশিষ্ট অ্যাসিডিক অনুঘটকের বিষয়বস্তু (যেমন সালফিউরিক অ্যাসিড) প্রতিফলিত করে। অত্যধিক উচ্চ অ্যাসিড মান পণ্য ক্ষয় বা অস্থিরতা হতে পারে.

টেস্টিং স্ট্যান্ডার্ড: GB/T 7304 / ASTM D974

পদ্ধতি: Potentiometric titration বা indicator method ব্যবহার করা হয় নমুনার মধ্যে অ্যাসিডিক পদার্থগুলিকে একটি আদর্শ ক্ষারীয় অ্যালকোহল দ্রবণ দিয়ে টাইট্রেট করতে।

6. রঙ
রঙ হল পণ্যের চেহারা এবং বিশুদ্ধতার সরাসরি প্রতিফলন। উচ্চ-বিশুদ্ধতা, কম-সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেল "বর্ণহীন এবং স্বচ্ছ" হওয়া উচিত।

টেস্টিং স্ট্যান্ডার্ড: GB/T 3143 / ASTM D1209

পদ্ধতি: প্ল্যাটিনাম-কোবল্ট রঙের মানক সমাধান ব্যবহার করে তুলনা করা হয়। সাধারণত, রঙ সংখ্যা একটি নির্দিষ্ট মান অতিক্রম করা উচিত নয় (যেমন, সংখ্যা 10)।

উপসংহার

কম সান্দ্রতা ডাইমিথাইল সিলিকন তেলের সংশ্লেষণ হল সুনির্দিষ্ট আণবিক গঠন নিয়ন্ত্রণের একটি বিজ্ঞান। কম খরচে, পরিপক্ক প্রযুক্তি এবং নিয়ন্ত্রণের সহজতার কারণে অ্যাসিড-ক্যাটালাইজড ভারসাম্য পদ্ধতি প্রাধান্য পায়। স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে এবং ডাউনস্ট্রিম অ্যাপ্লিকেশনগুলির চাহিদা মেটানোর জন্য একটি বিস্তৃত মানের পরীক্ষার ব্যবস্থা হল ভিত্তি। সান্দ্রতা, প্রতিসরণকারী সূচক এবং ফ্ল্যাশ পয়েন্টের মতো মূল সূচকগুলিকে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করে, নির্মাতারা গ্রাহকদের উচ্চ-কর্মক্ষমতা, নির্ভরযোগ্য পণ্য সরবরাহ করতে পারে, যৌথভাবে উচ্চ-প্রযুক্তি ক্ষেত্রে যেমন দৈনিক রাসায়নিক, টেক্সটাইল এবং ইলেকট্রনিক্সের ক্ষেত্রে এর উদ্ভাবন এবং প্রয়োগ প্রচার করে৷