समझें कि फेनोलिक रेजिन क्या हैं

इन पदार्थों से जुड़े संघटन, अनुप्रयोगों और खतरों के बारे में सब कुछ जानें और विकल्पों के बारे में जानें

राल, पारदर्शिता, सुंदरता

फेनोलिक रेजिन थर्मोसेटिंग या थर्मोसेटिंग पॉलिमर हैं, जो एक फिनोल (बेंजीन से प्राप्त सुगंधित अल्कोहल), या एक फिनोल व्युत्पन्न, और एक एल्डिहाइड, विशेष रूप से फॉर्मलाडेहाइड (मेथनॉल से प्राप्त प्रतिक्रियाशील गैस) के बीच रासायनिक संघनन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से उत्पन्न होते हैं। इन कार्बनिक कार्यों में बड़ी संख्या में विभिन्न रासायनिक यौगिक शामिल हैं, और यह तथ्य बाजार में उपलब्ध विभिन्न प्रकार के फेनोलिक रेजिन के अस्तित्व को संभव बनाता है।

कुछ फिनोल डेरिवेटिव जो इस प्रक्रिया में उपयोग किए जा सकते हैं वे हैं बिस्फेनॉल-ए, बिस्फेनॉल-एफ और रेसोरिसिनॉल, और उपयोग किए जाने वाले एल्डिहाइड में फॉर्मलाडेहाइड, एसिटालडिहाइड और प्रोपेनल हैं। वाणिज्यिक रेजिन के उत्पादन के लिए, सामान्य फिनोल (हाइड्रॉक्सीबेन्जीन) और फॉर्मलाडेहाइड जैसे सरल यौगिकों का उपयोग सामान्य रूप से प्रबल होता है। इस प्रकार, फेनोलिक रेजिन को फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन भी कहा जाता है। हालांकि, प्राप्त किए जाने वाले रेजिन के विशिष्ट गुणों के आधार पर, जैसे कि प्रतिक्रियाशीलता और लचीलापन, अन्य प्रकार के फिनोल और एल्डिहाइड का उपयोग करना संभव है।

फेनोलिक रेजिन की मुख्य विशेषताएं और इसके मांग में होने के कारण हैं: उत्कृष्ट थर्मल व्यवहार, उच्च स्तर की ताकत और प्रतिरोध, लंबी थर्मल और यांत्रिक स्थिरता, विद्युत और थर्मल इन्सुलेटर के रूप में कार्य करने की उत्कृष्ट क्षमता (रेजिन फेनोलिक्स का अपघटन बिंदु) 220 डिग्री सेल्सियस और ऊपर के तापमान क्षेत्र में है)।

इन रेजिन के संश्लेषण के दौरान, कई कारकों को ध्यान में रखा जाता है, जैसे मिश्रण में फिनोल से एल्डिहाइड का अनुपात, प्रतिक्रिया तापमान और उत्प्रेरक की पसंद। इस प्रकार, अपनाई गई निर्माण प्रक्रिया के आधार पर, फेनोलिक रेजिन को दो मुख्य वर्गों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात्: नोवोलैक रेजिन और रेसोल रेजिन।

रेसोल रेजिन क्षारीय उत्प्रेरकों की सहायता से उच्च तापमान के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किए जाते हैं और मिश्रण में फिनोल की तुलना में फॉर्मलाडेहाइड का उच्च अनुपात होता है, जबकि नोवोलाक रेजिन अम्लीय मीडिया में संश्लेषित होते हैं और फिनोल की तुलना में कम अनुपात में फॉर्मलाडेहाइड के साथ संश्लेषित होते हैं। संयोजन। इसके अलावा, जबकि रेसोल प्रकार के रेजिन सामान्य रूप से एक तरल अवस्था में प्रस्तुत किए जाते हैं, नोवोलाक प्रकार के रेजिन एक ठोस अवस्था में प्रस्तुत किए जाते हैं (तापमान और दबाव के प्रभाव में प्राप्त होते हैं, ठंडा होने पर ढाला और कठोर) महान उपयोगिता को सक्षम करते हैं और विभिन्न क्षेत्रों में फेनोलिक रेजिन का अनुप्रयोग।

उत्पत्ति और खोज

फेनोलिक रेजिन का बहुत महत्व है, क्योंकि उन्हें व्यावसायिक उपयोग के लिए कृत्रिम रूप से उत्पादित पहला थर्मोसेट बहुलक माना जाता है।

खोज और फिनोल और फॉर्मलाडेहाइड के बीच प्रतिक्रिया से उत्पन्न होने वाले उत्पादों की पहली रिपोर्ट उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में हुई थी, लेकिन यह 1907 में था कि लियो बेकलैंड एक नियंत्रित प्रक्रिया में एक फेनोलिक राल विकसित करने में सक्षम था, जिसे पहले बैक्लाइट कहा जाता था, इस प्रकार फेनोलिक रेजिन के लिए इसका पेटेंट, "गर्मी और दबाव", या पुर्तगाली में "कैलोर ई प्रेशर"। उनके पेटेंट से संबंधित है कि एक विशिष्ट आकार में मोल्डिंग संरचना के लिए तेजी से इलाज कैसे लागू किया जाए, जो एक मोल्ड के आकार से पूर्व निर्धारित होता है।

इस घटना को प्लास्टिक निर्माण से पहले एक मील का पत्थर माना जा सकता है, और बेकलैंड के अग्रणी प्रयासों से, फेनोलिक रेजिन को बड़ी संख्या में पॉलिमर के अग्रदूत के रूप में पहचाना जाता है। 20वीं शताब्दी के पहले दशकों में, इन रेजिन के निर्माण ने प्लास्टिक उद्योग में क्रांति ला दी और उसे प्रेरित किया, जैसा कि हम आज जानते हैं। इन सिंथेटिक रेजिन के पहले अनुप्रयोगों का उद्देश्य विद्युत उपकरणों में उपयोग के लिए मोल्डेड और लैमिनेटेड भागों के बाजार में था।

आज तक, फेनोलिक रेजिन का बहुत महत्व है और इसका उपयोग विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों और विभिन्न क्षेत्रों, जैसे ऑटोमोटिव, इलेक्ट्रिकल, कंप्यूटर, एयरोस्पेस और सिविल निर्माण में किया जाता है।

वे कहाँ पाए जाते हैं?

स्नूकर बॉल, मोल्डेबल, पॉलीमर

एक सदी से थोड़ा अधिक समय से, इन रेजिन का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों और कई क्षेत्रों और खंडों में किया जाता रहा है। उन्हें तरल या ठोस रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है और उनके राज्य और उनके निर्माण के दौरान अपनाए गए मानकों और सामग्रियों के आधार पर अलग-अलग उपयोग होते हैं।

अपने ऐतिहासिक अनुप्रयोग के दौरान, फेनोलिक रेजिन का व्यापक रूप से ढाला उत्पादों (जैसे पूल बॉल्स और प्रयोगशाला बेंच, उदाहरण के लिए) के उत्पादन के लिए और कोटिंग्स और चिपकने वाले के रूप में उपयोग किया गया है। इसके अलावा, इन रेजिन को एक बार विद्युत सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली प्राथमिक सामग्री के रूप में माना जाता था, क्योंकि वे उच्च तापमान और आग के प्रतिरोधी होते हैं, लेकिन आजकल इन्हें बड़े पैमाने पर एपॉक्सी रेजिन और कपड़े से बदल दिया गया है। फाइबरग्लास।

इन अनुप्रयोगों के अलावा, फेनोलिक रेजिन का उपयोग चिपकने वाले, प्लाईवुड में चिपकने वाले और एग्लोमेरेटेड लकड़ी के पैनल में भी किया जाता है, फाइबरग्लास, खनिज ऊन और अन्य इन्सुलेट उत्पादों के लिए बाइंडर के रूप में, लकड़ी और प्लास्टिक एजेंटों को संसेचन और टुकड़े टुकड़े करने के लिए, बिजली के टुकड़े टुकड़े में, कार्बन में फोम, मोल्डिंग यौगिकों के रूप में, कास्टिंग रेजिन (गर्मी और एसिड प्रतिरोधी कोटिंग्स) के रूप में और फाइबर प्रबलित कंपोजिट में। उनका उपयोग पेंट और वार्निश में भी किया जाता है।

सादे लकड़ी के बजाय फेनोलिक रेजिन के साथ प्लाईवुड का उपयोग करने का एक सामान्य कारण क्रैकिंग, सिकुड़न, घुमा, आग और इसकी उच्च स्तर की ताकत का प्रतिरोध है। इसलिए, ऐसी सामग्री सिविल निर्माण क्षेत्र में अनुप्रयोगों में कई अन्य प्रकार की लकड़ी की जगह लेती है। यह उल्लेख नहीं करने के लिए कि इस राल के आधार पर उत्पादित लैमिनेट्स गर्मी और दबाव के तहत फेनोलिक राल के साथ कागज, फाइबरग्लास या लकड़ी जैसे आधार सामग्री की एक या अधिक परतों को लगाकर बनाए जाते हैं।

फेनोलिक रेजिन पर आधारित उत्पादों के उदाहरण हैं: पूल बॉल्स (ठोस फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन पर आधारित) और आवश्यक ब्रेक पैड और क्लच डिस्क (ऑटोमोबाइल उद्योग)।

फेनोलिक रेजिन बहुत महत्वपूर्ण औद्योगिक बहुलक बने हुए हैं, हालांकि आज उनका सबसे आम उपयोग प्लाईवुड और अन्य संरचनात्मक लकड़ी के उत्पादों को जोड़ने के लिए चिपकने वाला है।

मानव स्वास्थ्य के लिए जोखिम

हालांकि अभी भी बड़े पैमाने पर उत्पादित किया जाता है, फेनोलिक रेजिन मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक साबित होते हैं और उनके द्वारा पेश किए जाने वाले जोखिम सीधे उनके संश्लेषण में उपयोग किए जाने वाले यौगिक के प्रकार से संबंधित होते हैं। संभावित खतरों को सुनिश्चित करने और अधिक पर्याप्त और सुरक्षित विकल्पों की तलाश करने के लिए, इसके उत्पादन के लिए चुनी गई सामग्री, फिनोल या व्युत्पन्न, और उपयोग किए गए एल्डिहाइड दोनों को जानना आवश्यक है।

जैसा कि ऊपर कहा गया है, फेनोलिक रेजिन की निर्माण प्रक्रिया में विभिन्न प्रकार के फिनोल और एल्डिहाइड का उपयोग किया जा सकता है। वे मुख्य रूप से फिनोल, बिस्फेनॉल-ए, बिस्फेनॉल-एफ और फॉर्मलाडेहाइड हैं।

इन रेजिन के संश्लेषण में इस्तेमाल होने वाले बिस्फेनॉल-ए और बिस्फेनॉल-एफ के मामले में, अध्ययनों से पता चला है कि ये पदार्थ शरीर में संचयी होते हैं और एस्ट्रोजेनिक और एंड्रोजेनिक प्रभावों के साथ अंतःस्रावी अवरोधकों के रूप में कार्य करते हैं, नकारात्मक प्रभाव थायराइड और गर्भाशय में वृद्धि और अंडकोष और ग्रंथियों का वजन ("बिस्फेनॉल के प्रकारों और उनके जोखिमों के बारे में जानें" में और पढ़ें)। इसके अलावा, फिनोल अपने सरल रूप में विषाक्त पाया गया है और अन्य जटिलताओं के अलावा, मानव श्वसन प्रणाली में जलन पैदा करता है।

एक अन्य पदार्थ जो अक्सर फेनोलिक रेजिन के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है और एक खतरा पाया जाता है वह है फॉर्मलाडेहाइड (इसके बारे में "फॉर्मेल्डिहाइड के खतरों के बारे में जानें और उनसे कैसे बचें")। फॉर्मलडिहाइड अत्यधिक अस्थिर है, जो वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों के हानिकारक समूह से संबंधित है, जिसे वीओसी के रूप में भी जाना जाता है (वीओसी के बारे में लेख "वीओसी: जानें कि वाष्पशील कार्बनिक यौगिक क्या हैं, उनके जोखिम और उनसे कैसे बचें")।

इसके अलावा, इंटरनेशनल एजेंसी फॉर रिसर्च ऑन कैंसर (IARC) द्वारा प्रस्तुत अध्ययनों के अनुसार, फॉर्मलाडेहाइड को मनुष्यों के लिए कार्सिनोजेनिक माना जाता है और यह अंतःस्रावी व्यवधान के रूप में भी कार्य कर सकता है।

इस प्रकार, जीवाश्म कच्चे माल (इनमें से अधिकांश रेजिन के उत्पादन का आधार) के व्यापक उपयोग और संभावित कमी के साथ, मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के क्षेत्र में तेजी से सख्त नियमों में जोड़ा गया, वैकल्पिक पदार्थों की खोज फॉर्मलाडेहाइड फेनोलिक राल उद्योग की एक प्रमुख चिंता बन गया है।

इन रेजिन युक्त वस्तुओं का पुन: प्रसंस्करण

कई देशों में पहले से ही प्रतिबंधित या नियंत्रित है, लेकिन अभी तक ब्राजील में नहीं है, फेनोलिक रेजिन का उत्पादन, जैसा कि हम आज जानते हैं, इसके दिन गिने-चुने हैं। इस मामले में, उत्पाद की विषाक्तता के अलावा, उत्पादन की अस्थिरता पर भी विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि यह तेल पर निर्भर है, एक गैर-नवीकरणीय स्रोत।

चूंकि यह एक थर्मोसेट बहुलक है, इस प्रकार के राल वाले उत्पादों का निपटान और पुनर्संसाधन मुश्किल होता है, क्योंकि वे अपनी संरचना में क्रॉसलिंक्स पेश करते हैं, और जब उन्हें फिर से गरम किया जाता है, तो ये बंधन टूट जाते हैं, सामग्री के क्षरण को प्रेरित करते हैं, और हानिकारक पदार्थों को फैलाते हैं।

इसका मतलब यह नहीं है कि थर्मोसेट का पुन: उपयोग करना असंभव है। उन्हें थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेट सामग्री सहित भराव और सुदृढीकरण के रूप में कम मात्रा में जोड़ा जा सकता है।

उपयोग की जाने वाली एक पुन: प्रसंस्करण तकनीक में थर्मोसेट सामग्री को छोटे टुकड़ों में तोड़ना और इन टुकड़ों को कुंवारी सामग्री में मिलाना शामिल है, जिससे वे अंदर ही रह जाते हैं। पुनर्नवीनीकरण फेनोलिक रेजिन का उपयोग इलाज की प्रक्रिया (उच्च तापमान के तहत) को तेज और इसलिए सस्ता बनाता है, और एक बहुत ही चमकदार सतह के निर्माण को सक्षम बनाता है। इसके अलावा, यह बताया गया है कि पुनर्नवीनीकरण थर्मोसेट सामग्री का उपयोग, जैसे कि भराव, कुंवारी सामग्री के लिए एक आदर्श आसंजन सीमा प्रदान करता है।

वैकल्पिक

पर्यावरणीय चुनौतियों, ऊर्जा सुरक्षा और स्थिरता के बारे में बढ़ती चिंताओं के साथ-साथ कच्चे तेल पर निर्भरता कम करने की इच्छा ने अक्षय स्रोतों से जैव उत्पादों के उत्पादन के वैश्विक प्रयासों को तेज कर दिया है। पेट्रोलियम आधारित उत्पादों को बदलने के लिए रासायनिक और जैविक सामग्री का उत्पादन एक ऐसे समाज में आवश्यक है जो बिना मेकअप के सच्चे सतत विकास का सपना देखता है।

इस संदर्भ में, प्राकृतिक स्रोतों के आधार पर पॉलिमर और रेजिन विकसित करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, पेट्रोलियम-आधारित फिनोल को बायोफेनोल्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है और कार्सिनोजेनिक फॉर्मलाडेहाइड को फ़्यूरफ़्यूरल या हाइड्रॉक्सीमिथाइल फ़्यूरफ़्यूरल, चीनी-आधारित पदार्थों से बदला जा सकता है। बायोबैड रेजिन के विकास से वास्तव में टिकाऊ रेजिन का उत्पादन होगा।

इस प्रकार (जैसा कि लेख में अधिक विस्तार से देखा जा सकता है: यूएसपी शोधकर्ता कृषि-औद्योगिक अवशेषों के संभावित उपयोग की जांच करते हैं), वाणिज्यिक स्तर पर टिकाऊ राल बनाने के लिए इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए विकल्प मांगे गए हैं। और, ब्राजील जैसे देश में, जिसका अधिकांश क्षेत्र उष्णकटिबंधीय जलवायु वाले क्षेत्र में स्थित है, कृषि अर्थव्यवस्था के मुख्य इंजनों में से एक का प्रतीक है। इस समस्या को हल करने के प्रयास में उपयोगी होने के लिए, गन्ना (खोई और फाइबर) जैसे कच्चे माल को तब तक कृषि अपशिष्ट के रूप में देखा जा सकता है।


स्रोत: फेनोलिक फॉर्मलाडेहाइड रेजिन, फेनोलिक रेजिन: इतिहास की एक सदी, फेनोलिक रेजिन: 100 साल का इतिहास और अभी भी बढ़ रहा है, और प्राकृतिक स्रोतों पर आधारित फेनोलिक रेजिन


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