क्रॉसलिंकिंग एजेंट

परिचय

क्रॉसलिंकिंग एजेंट रासायनिक एडिटिव्स या प्रतिक्रियाशील यौगिक हैं जिनका उपयोग पॉलिमर श्रृंखलाओं को तीन-आयामी नेटवर्क में जोड़ने के लिए किया जाता है, जिससे सामग्री पिघल-प्रसंस्करण योग्य या घुलनशील अवस्था से अधिक स्थायी संरचना में बदल जाती है जिसमें उच्च शक्ति, गर्मी प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिरोध और कम रेंगना होता है। प्लास्टिक और संबंधित सामग्रियों में, वे थर्मोसेट्स के क्योरिंग, रबड़ के वल्केनाइजेशन, कोटिंग्स और एडहेसिव्स के संशोधन, तथा हाइड्रोजेल और बायोमटेरियल्स जैसे विशेष नेटवर्क के उत्पादन के लिए केंद्रीय हैं।

हालांकि यह शब्द रसायन विज्ञान और जीवन विज्ञानों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, प्लास्टिक उद्योग में यह अक्सर पेरोक्साइड्स, सिलेन, आइसोसाइनेट्स, एपॉक्सी, एजिरिडाइन, कार्बोडाइमाइड्स और मल्टीफंक्शनल मोनोमर्स जैसे एजेंटों को संदर्भित करता है जो पॉलिमराइजेशन के दौरान या बाद में पॉलिमर श्रृंखलाओं के बीच सहसंयोजक लिंक बनाते हैं। उनका महत्व कमोडिटी और इंजीनियरिंग प्लास्टिक, इलास्टोमर्स, एडहेसिव्स, कोटिंग्स, कंपोजिट, मेडिकल सामग्री और वॉटरबोर्न सिस्टम में फैला हुआ है।

क्रॉसलिंकिंग का लंबा औद्योगिक इतिहास रबर वल्केनाइजेशन और थर्मोसेट क्योरिंग के माध्यम से रहा है, लेकिन आधुनिक विकास कम-उत्सर्जन रसायन विज्ञान, बेहतर प्रक्रिया नियंत्रण और पुनर्चक्रण योग्य या प्रतिवर्ती नेटवर्क अवधारणाओं पर केंद्रित रहा है। वर्तमान नवाचार दो विरोधी मांगों से आकार ले रहा है: मांग वाले अनुप्रयोगों में लगातार उच्च प्रदर्शन, और विषाक्तता कम करने, श्रमिक सुरक्षा सुधारने और परिपत्र-अर्थव्यवस्था डिजाइन का समर्थन करने के लिए अधिक दबाव।

इतिहास और विकास

क्रॉसलिंकिंग एक औद्योगिक अवधारणा के रूप में रबर रसायन विज्ञान से उभरी, जहां सल्फर-आधारित वल्केनाइजेशन ने पॉलिमर श्रृंखलाओं को जोड़कर tougher, अधिक टिकाऊ इलास्टोमर्स बनाए। यह सिद्धांत बाद में थर्मोसेट्स, एडहेसिव्स, कोटिंग्स और इंजीनियरिंग पॉलिमर्स तक विस्तारित किया गया, जहां नियंत्रित क्योरिंग ने ऐसी सामग्रियां उत्पन्न कीं जो गर्म करने पर थर्मोप्लास्टिक्स की तरह नरम नहीं होतीं।

जैसे-जैसे पॉलिमर रसायन विविध हुआ, क्रॉसलिंकिंग एजेंट की श्रेणी सल्फर और धातु ऑक्साइड से विस्तारित हुई organics जैसे पेरोक्साइड्स, आइसोसाइनेट्स, एपॉक्सी, मल्टीफंक्शनल एक्रिलेट्स और सिलेन तक। वॉटरबोर्न कोटिंग्स और एडहेसिव्स के उदय ने कम-VOC, फॉर्मेल्डिहाइड-मुक्त और अवरुद्ध-प्रतिक्रियाशील सिस्टम की मांग को तेज किया, जिसमें कार्बोडाइमाइड्स, एजिरिडाइन और अवरुद्ध आइसोसाइनेट्स शामिल हैं।

हाल के विकास ने सटीक रूप से इंजीनियर किए गए क्रॉसलिंक घनत्व, latent curing और स्व-उपचार, stimuli-responsive और पुनर्चक्रण योग्य सामग्रियों के लिए प्रतिवर्ती या गतिशील बंधनों पर ध्यान केंद्रित किया है। समानांतर में, बायोमेडिकल अनुसंधान ने हाइड्रोजेल और ऊतक मचान में उपयोग किए जाने वाले रासायनिक और भौतिक क्रॉसलिंकर्स को शामिल करने के लिए अवधारणा को व्यापक बनाया है, हालांकि ये अनुप्रयोग bulk plastics processing से अलग हैं।

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