බහුඅවයවීකරණ ප්රතික්රියාව
පෙන්ඩහුලුවන්
බහු අවයවක යනු මොනෝමර් ලෙස හඳුන්වන පුනරාවර්තන ඒකක වලින් සෑදී ඇති විශාල, දිගු දාම අණු වලින් සමන්විත රසායනික සංයෝග වේ. බහුඅවයවීකරණය යනු මෙම මොනෝමර් ඒකාබද්ධ වී පොලිමර් සාදන රසායනික ක්රියාවලියයි. මෙම ක්රියාවලිය රසායනික කර්මාන්තයේ ඉතා වැදගත් වන අතර ප්ලාස්ටික්, රබර් සහ කෘතිම තන්තු ඇතුළු විවිධ වටිනා ද්රව්ය සෑදීමට දායක වේ.
මෙම ලිපියෙන් බහුඅවයවීකරණ ප්රතික්රියා වල යාන්ත්රණ, වර්ග සහ යෙදුම් විස්තර කිරීම අරමුණු කෙරේ. බහුඅවයවීකරණ ක්රියාවලීන් විවිධ යාන්ත්රණ හරහා සිදුවිය හැකි අතර, ප්රධාන කාණ්ඩ දෙකක් ඇත: එකතු කිරීමේ බහුඅවයවීකරණය සහ ඝනීභවනය වන බහුඅවයවීකරණය.
බහුඅවයවීකරණ වර්ග
එකතු කිරීමේ බහුඅවයවීකරණය
ආකලන බහුඅවයවීකරණය යනු ද්විත්ව හෝ ත්රිත්ව බන්ධන සහිත මොනෝමර් ප්රතික්රියා කර අතුරු නිෂ්පාදන නිපදවන්නේ නැතිව බහුඅවයවයක් සාදන ක්රියාවලියකි. මෙම ආකාරයේ බහුඅවයවීකරණයෙන් නිපදවන බහුඅවයවික එකතු කිරීමේ බහුඅවයවික ලෙස හැඳින්වේ.
Langkah-langkah:
1. ආරම්භය: ප්රතික්රියාව ආරම්භ වන්නේ ආරම්භකයක් මොනෝමර් වල ද්විත්ව බන්ධන බිඳ දැමිය හැකි නිදහස් රැඩිකලුන්, අයන හෝ උත්ප්රේරක නිපදවන විටය.
2. ප්රචාරණය: සෑදෙන නිදහස් රැඩිකලුන් හෝ අයන මොනෝමර් සමඟ ප්රතික්රියා කර, අනෙකුත් මොනෝමර් සමඟ ප්රතික්රියා කළ හැකි නව ක්රියාකාරී අන්ත නිර්මාණය කරයි.
3. අවසන් කිරීම: නිදහස් රැඩිකලුන් දෙදෙනෙකු හමු වී සහසංයුජ බන්ධනයක් සාදන විට හෝ වෙනත් යාන්ත්රණයක් ප්රචාරණය නතර කරන විට ප්රතික්රියාව නතර වේ.
උදාහරණයක්:
– පොලි(එතිලීන්): එතිලීන් මොනෝමර් (C2H4) නිදහස් රැඩිකලුන් දාමයක් හරහා ප්රතික්රියා කර පොලි(එතිලීන්) සාදයි.
– පොලි(වයිනයිල් ක්ලෝරයිඩ්) (PVC): වයිනයිල් ක්ලෝරයිඩ් මොනෝමර් (C2H3Cl) ආරම්භය, ප්රචාරණය සහ අවසන් කිරීම හරහා සම්බන්ධ වේ.
ඝනීභවනය බහුඅවයවීකරණය
ඝනීභවන බහුඅවයවීකරණය යනු අවම වශයෙන් ප්රතික්රියාශීලී ක්රියාකාරී කාණ්ඩ දෙකක් ඇති මොනෝමර් වන අතර ජලය හෝ මෙතනෝල් වැනි අතුරු නිෂ්පාදනයක ප්රතිදානය සමඟ බහුඅවයවයක් සාදයි.
Langkah-langkah:
1. ආරම්භය: ප්රතික්රියාශීලී ක්රියාකාරී කාණ්ඩ ඇති ඒකවර්ණ එකිනෙකා සමඟ ප්රතික්රියා කරයි.
2. සෑදීම: H2O හෝ HCl වැනි ආලෝක අණු මුදා හැරීමත් සමඟ මොනෝමර් අතර බන්ධන සෑදීම.
3. දාම වර්ධනය: මොනෝමර් අවසන් වන තුරු හෝ ප්රතික්රියා තත්වයන් තවදුරටත් හිතකර නොවන තුරු මෙම ක්රියාවලිය දිගටම පවතී.
උදාහරණයක්:
– නයිලෝන්-6,6 : හෙක්සැමෙතිලීන් ඩයමයින් සහ ඇඩිපික් අම්ලය අතර ප්රතික්රියාවෙන් සෑදී ඇති අතර එමඟින් අතුරු ඵලයක් ලෙස ජලය නිපදවයි.
– පොලියෙස්ටර්: ටෙරෙෆ්තලික් අම්ලය සහ එතිලීන් ග්ලයිකෝල් අතර ප්රතික්රියාවෙන් සෑදී ඇති අතර, අතුරු ඵලයක් ලෙස ජලය ඇත.
බහුඅවයවීකරණ යාන්ත්රණය
නිදහස් රැඩිකල් බහුඅවයවීකරණය
නිදහස් රැඩිකල් බහුඅවයවීකරණය වඩාත් සුලභ එකතු කිරීමේ බහුඅවයවීකරණ යාන්ත්රණයකි. මෙම ක්රියාවලිය ආරම්භ වන්නේ සාමාන්යයෙන් තාප හෝ ප්රභාසංස්ලේෂණය හරහා ඉතා ප්රතික්රියාශීලී නිදහස් රැඩිකලුන් සෑදීමෙනි.
1. ආරම්භය: බෙන්සොයිල් පෙරොක්සයිඩ් හෝ අසෝබිසිසොබියුටිරොනිට්රයිල් (AIBN) වැනි ආරම්භක අණු නිදහස් රැඩිකලුන් නිපදවීමට බිඳ දමනු ලැබේ.
\[ \පෙළ{(සටහන, AIBN) → 2 \cdot (රැඩිකල්, )} \]
2. ප්රචාරණය: නිදහස් රැඩිකලුන් මොනෝමර් සමඟ ප්රතික්රියා කර විස්තීරණ මොනෝමර් රැඩිකලුන් සාදයි:
\[ \text{(රැඩිකල් + මොනෝමර්) → (R-පොලිමර්)} \]
3. අවසන් කිරීම: නිදහස් රැඩිකලුන් දෙකක් එකතු වී රැඩිකල් නොවන අණුවක් සාදමින් දාම ප්රතික්රියාව නතර කරයි:
\[ \පෙළ{(R + R ) → රැඩිකල් නොවන ඵලදායී} \]
අයනික බහුඅවයවීකරණය
මෙම බහුඅවයවීකරණයට ප්රතික්රියාශීලී විශේෂ ලෙස අයන (කැටායන හෝ ඇනායන) සෑදීම ඇතුළත් වේ. අයනික බහුඅවයවීකරණය ප්රධාන වර්ග දෙකකට බෙදිය හැකිය, එනම්:
– කැටායන බහුඅවයවීකරණය: ආරම්භකයක් ලෙස කැටායන විශේෂයක් සම්බන්ධ වේ. සාමාන්යයෙන් අයිසොබියුටිලීන් වැනි ඉලෙක්ට්රෝන පරිත්යාග කරන කාණ්ඩ ඇති මොනෝමර් සමඟ භාවිතා වේ.
– ඇනොනික් බහුඅවයවීකරණය: ආරම්භක ලෙස සෘණ ආරෝපිත අයන (ඇනොනික්) සම්බන්ධ වේ. ස්ටයිරීන් වැනි ඉලෙක්ට්රෝන-පිළිගන්නා කාණ්ඩ ඇති මොනෝමර් මත භාවිතා වේ.
සම්බන්ධීකරණ බහුඅවයවීකරණය
මෙම ආකාරයේ බහුඅවයවීකරණය සංක්රාන්ති ලෝහ සංකීර්ණ උත්ප්රේරක මගින් මැදිහත් වේ, උදාහරණයක් ලෙස ස්ටීරියෝ-සාමාන්ය පොලිඑතිලීන් සහ පොලිප්රොපිලීන් සෑදීමට භාවිතා කරන සීග්ලර්-නැටා බහුඅවයවීකරණය.
1. උත්ප්රේරක: ටයිටේනියම් ක්ලෝරයිඩ් වැනි සංක්රාන්ති ලෝහ ඇලුමිනියම් ට්රයිඑතිල් (AlEt3) වැනි කාබනික ලෝහ සංයෝග සමඟ ඒකාබද්ධව භාවිතා වේ.
2. ප්රතික්රියාව: ලෝහ සංකීර්ණයේ ක්රියාකාරී ස්ථානයේ දී මොනෝමර් ඒකාබද්ධ වේ.
බහුඅවයවීකරණ යෙදුම්
ප්ලාස්ටික් කර්මාන්තය
ප්ලාස්ටික් යනු වඩාත් ප්රසිද්ධ සහ බහුලව භාවිතා වන පොලිමර් නිෂ්පාදන වේ. ඒවා එකතු කිරීමේ සහ ඝනීභවනය කිරීමේ බහුඅවයවීකරණ ක්රියාවලීන් හරහා සාදනු ලැබේ. පොදු ප්ලාස්ටික් බහුඅවයවීකරණ නිෂ්පාදන සඳහා උදාහරණ ලෙස පොලිඑතිලීන්, පොලිප්රොපිලීන්, PVC සහ PET (පොලිඑතිලීන් ටෙරෙෆ්තලේට්) ඇතුළත් වේ. ඇසුරුම්, සෙල්ලම් බඩු, පයිප්ප සහ වෙනත් විවිධ පාරිභෝගික නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනය සඳහා ප්ලාස්ටික් භාවිතා වේ.
තන්තු ද්රව්ය
නයිලෝන් සහ පොලියෙස්ටර් වැනි කෘතිම තන්තු ඝනීභවනය බහුඅවයවීකරණයේ ප්රතිඵලයකි. ඒවා රෙදිපිළි, ඇඳුම් සහ කාපට් සහ ලණු වැනි ගෘහ භාණ්ඩ නිෂ්පාදනය සඳහා යොදා ගනී. තන්තු බොහෝ විට තෝරා ගනු ලබන්නේ ඒවායේ ශක්තිය, සීරීම් ප්රතිරෝධය සහ ප්රත්යාස්ථතාව සඳහා ය.
කෘතිම රබර්
පොලිබියුටඩීන් සහ ස්ටයිරීන්-බියුටඩීන් (SBR) වැනි කෘතිම රබර්, ඩයිීන් අඩංගු මොනෝමර්වල එකතු කිරීමේ බහුඅවයවීකරණයේ නිෂ්පාදන වේ. මෙම රබර් සීරීම් සහ විරූපණයට ඇති ප්රතිරෝධය හේතුවෙන් වාහන ටයර්, මුද්රා සහ විවිධ කාර්මික යෙදුම් නිෂ්පාදනය සඳහා යොදා ගනී.
ඉෙපොක්සි ෙරසින් සහ තාප සැකසුම් පොලිමර්
ඉෙපොක්සි ෙරසින් යනු කාමර උෂ්ණත්වයේ දී හෝ රත් කිරීමේදී සිදුවන ඝනීභවන බහුඅවයවීකරණයේ ප්රතිඵලයකි. ඒවා මැලියම්, තීන්ත සහ තාපයට සහ රසායනික ද්රව්යවලට ප්රතිරෝධය අවශ්ය වන සංයුක්ත ද්රව්යවල භාවිතා වේ. තාප ප්ලාස්ටික් බහුඅවයව මෙන් නොව, සුව කිරීමෙන් පසු මෙම තාප සැකසුම් බහුඅවයව නැවත උණු කළ නොහැක.
ජෛව වෛද්ය
ජෛව වෛද්ය යෙදීම්වල භාවිතා වන බහු අවයවක අතර පොලිලැක්ටයිඩ් (PLA) සහ පොලි(ටෙට්රාහයිඩ්රොෆියුරේන්) (PTHF) ඇතුළත් වන අතර ඒවා ජෛව ප්රතිශෝධනය කළ හැකි බද්ධ ද්රව්ය නිර්මාණය කිරීමට භාවිතා කරයි. මෙම බහු අවයවක ශරීරය තුළ ජෛව හායනයට ලක්වීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති අතර, දෙවන ශල්යකර්මයක් ඉවත් කිරීමේ අවශ්යතාවය අඩු කරයි.
විද්යුත් ක්රියාකාරී ද්රව්ය
විද්යුත් ක්රියාකාරී බහු අවයවක යනු විද්යුත් ක්ෂේත්රයක බලපෑම යටතේ හැඩය වෙනස් කරන බහු අවයවක වන අතර ඒවා සාමාන්යයෙන් ක්රියාකාරක සහ සංවේදකවල භාවිතා වේ. උදාහරණ ලෙස ස්පර්ශ තිර වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල භාවිතා වන පොලි(3,4-එතිලීන්ඩයොක්සිතයෝෆීන්) (PEDOT) ඇතුළත් වේ.
නිගමනය
බහුඅවයවීකරණ ප්රතික්රියා යනු නූතන රසායනික කර්මාන්තයේ මූලික රසායනික ක්රියාවලීන් වන අතර, අපගේ දෛනික ජීවිතය පරිවර්තනය කරන පුළුල් පරාසයක නිෂ්පාදන සහ යෙදුම් සඳහා මග පාදයි. බහුඅවයවීකරණයේ යාන්ත්රණ සහ වර්ග මෙන්ම ඒවායේ යෙදීම් අවබෝධ කර ගැනීමෙන්, අනාගත අවශ්යතා සඳහා වැඩිදියුණු කළ ගුණාංග සහිත නව ද්රව්ය සංවර්ධනය කළ හැකිය. එකතු කිරීමේ බහුඅවයවීකරණය සහ ඝනීභවනය වන බහුඅවයවීකරණය මෙම ද්රව්ය සෑදීමේදී අද්විතීය කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර, මෙම ක්රියාවලීන් ප්රශස්ත කිරීමට සහ බහුඅවයව සඳහා නව්ය යෙදුම් සොයා ගැනීමට විද්යාව අඛණ්ඩව ඉදිරියට යයි.
