शीट मोल्डिंग कंपाउंड की संरचना और अनुप्रयोग

शीट मोल्डिंग कंपाउंड में मुख्य घटक के रूप में असंतृप्त पॉलिएस्टर राल का उपयोग किया जाता है, जिसमें क्योरिंग एजेंट, मोल्ड रिलीज एजेंट, फिलर, कम संकुचन एजेंट, थिकनर आदि मिलाए जाते हैं। मोल्डिंग कंपाउंड को पॉलीइथिलीन (PE) फिल्म से ढका जाता है। यह शोधपत्र मुख्य रूप से एसएमसी की संरचना और वर्गीकरण अनुप्रयोग का संक्षिप्त विवरण प्रस्तुत करता है।

शीट मोल्डिंग कंपाउंड की संरचना

एसएमसी असंतृप्त पॉलिएस्टर राल, क्रॉसलिंकिंग एजेंट, इनिशिएटर, फिलर, थिकनर, रिलीज एजेंट, ग्लास फाइबर और पॉलीमराइजेशन इनहिबिटर से मिलकर बना होता है। इनमें से, पहली चार श्रेणियां मुख्य रूप से उत्पादों के लिए सामग्री का ढांचा प्रदान करती हैं और मजबूती बढ़ाती हैं। अंतिम चार श्रेणियां मुख्य रूप से उत्पाद की चिपचिपाहट, संक्षारण प्रतिरोध, इन्सुलेशन और संरचनात्मक स्थिरता जैसे गुणों को बढ़ाने के लिए होती हैं।

1. असंतृप्त पॉलिएस्टर राल और क्रॉसलिंकिंग एजेंट एसएमसी के मुख्य घटक हैं। असंतृप्त पॉलिएस्टर राल आमतौर पर असंतृप्त डाइकार्बोक्सिलिक अम्लों (या एनहाइड्राइड), संतृप्त डाइकार्बोक्सिलिक अम्लों (या एनहाइड्राइड) और पॉलीओल्स से पॉलीकंडेंस्ड होते हैं। इनमें विशिष्ट यांत्रिक गुण और मजबूती होती है, और आंतरिक बल एकसमान होता है। क्रॉसलिंकिंग एजेंट मुख्य रूप से स्टाइरीन होता है। इन दोनों के क्रॉसलिंक होने के बाद, ये उत्पाद की क्यूरिंग प्लास्टिसिटी के मुख्य घटक बन जाते हैं, जो संयोजन, सहारा, संचरण संतुलन और सुरक्षा की भूमिका निभाते हैं।

2. आरंभकर्ता रेज़िन और क्रॉसलिंकर को रेज़िन पेस्ट अवस्था में जमने और आकार देने का कार्य करता है। इसका मुख्य कार्य रेज़िन और स्टाइरीन जैसे क्रॉस-लिंकिंग मोनोमर में मौजूद डबल बॉन्ड को सह-पॉलिमराइज़ करना है, ताकि एसएमसी को मोल्ड कैविटी में ठोस रूप दिया जा सके।

3. फिलर शीट मोल्डिंग कंपाउंड के एक तिहाई से अधिक भाग को कवर करता है और मोल्डिंग कंपाउंड की चिपचिपाहट को नियंत्रित कर सकता है। इसमें आमतौर पर कम विशिष्ट गुरुत्व, कम तेल सोखने का मान, कम छिद्र, संक्षारण प्रतिरोध और कम लागत जैसे गुण होने चाहिए। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले फिलर घटक मुख्य रूप से CaCO3, Al(OH)3 आदि हैं।

4. गाढ़ापन बढ़ाने वाले पदार्थ एसएमसी को उच्च श्यानता और चिपचिपाहट रहित गुण प्रदान करते हैं। शीट और बल्क मोल्डिंग यौगिकों के निर्माण के लिए राल की कम श्यानता आवश्यक होती है ताकि कांच के रेशे और भराव को राल द्वारा आसानी से अवशोषित किया जा सके। संपीड़न मोल्डिंग के लिए उच्च श्यानता की आवश्यकता होती है। इसलिए, मोल्डिंग प्रक्रिया से पहले गाढ़ापन बढ़ाने वाले पदार्थ को मिलाना आवश्यक है ताकि कांच के रेशे के अवशोषण की कम श्यानता को उच्च श्यानता में परिवर्तित किया जा सके जो चिपचिपी न हो।

5. रिलीज एजेंट शीट मोल्डिंग कंपाउंड को धातु के सांचे की सतह से चिपकने से रोकता है। रिलीज एजेंट राल मिश्रण की प्लास्टिक प्रक्रिया के दौरान असंतृप्त पॉलिएस्टर राल को धातु के सांचे की सतह के साथ प्रतिक्रिया करने से रोकता है। इसमें मुख्य रूप से जिंक स्टीयरेट जैसे लंबी श्रृंखला वाले फैटी एसिड या लवण होते हैं। इसका अत्यधिक उपयोग उत्पाद के प्रदर्शन को आसानी से कम कर सकता है। उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए सामान्यतः इसका उपयोग कुल उत्पाद का 1-3% होता है।

6. ग्लास फाइबर एसएमसी की संक्षारण प्रतिरोधकता और इन्सुलेशन गुणों को बढ़ा सकते हैं। शीट मोल्डिंग कंपाउंड में आमतौर पर सुदृढ़ीकरण सामग्री के रूप में कटे हुए ग्लास फाइबर मैट का उपयोग किया जाता है। अत्यधिक उपयोग से उत्पाद बहुत फूला हुआ हो सकता है, और बहुत कम मात्रा में उपयोग करने से उत्पाद पर कोई स्पष्ट मजबूती नहीं आती। सामान्य उपयोग लगभग 20% है। इस तरह, उत्पाद एक साथ एक्सट्रूज़न मोल्डिंग और कम्प्रेशन मोल्डिंग दोनों प्रक्रियाओं को पूरा कर सकता है।

7. अवरोधक एसएमसी की स्थिरता बढ़ाता है और भंडारण अवधि को लंबा करता है। चूंकि आरंभकर्ता स्टाइरीन धीरे-धीरे विघटित होकर राल के बहुलकीकरण का कारण बनता है, इसलिए उचित मात्रा में मुक्त कण अपघटक (बहुगुणीकरण अवरोधक) मिलाने से स्टाइरीन के विघटन की गति धीमी हो जाती है और भंडारण अवधि बढ़ जाती है। अवरोधक आमतौर पर बेंजोक्विनोन और बहुसंयोजक फेनोलिक यौगिक होते हैं।

शीट मोल्डिंग यौगिक उत्पादों का अनुप्रयोग

एसएमसी में उत्कृष्ट विद्युत प्रदर्शन, मजबूत संक्षारण प्रतिरोध, हल्का वजन, आसान और लचीला इंजीनियरिंग डिजाइन आदि के फायदे हैं। इसके यांत्रिक गुण कुछ धातु पदार्थों के तुलनीय हैं। इसलिए, इसका व्यापक रूप से ऑटोमोबाइल उद्योग, रेलवे वाहन, निर्माण, विद्युत उपकरण और संचार जैसे आठ क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है (तालिका 1)।

इनमें से, प्रारंभिक चरण में, इसका उपयोग मुख्य रूप से निर्माण, विद्युत उपकरण और संचार के क्षेत्रों में इन्सुलेटिंग बोर्ड के रूप में किया जाता था, और यह तकनीक अपेक्षाकृत परिपक्व है। बाद में, इसका उपयोग कार के वजन को कम करने के लिए बॉडी के स्टील और एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री के कुछ हिस्सों को बदलने के लिए ऑटोमोबाइल उद्योग में किया जाने लगा।

ऊर्जा बचत और उत्सर्जन में कमी लाने के मौजूदा प्रयासों और नई ऊर्जा वाहनों के विकास के मद्देनजर, ऑटोमोटिव उत्पादों की तकनीक हल्के वजन और उच्च गुणवत्ता की ओर लगातार विकसित हो रही है। अब तक, एसएमसी सामग्रियों का उपयोग दैनिक जीवन में हर जगह देखा जा सकता है। यह वायरलेस संचार, विस्फोट-रोधी विद्युत आवरण, भूमि इन्सुलेशन सामग्री, बाथरूम और हाई-स्पीड रेल सुविधाओं में परिलक्षित होता है।

तालिका 1 एसएमसी सामग्रियों के आठ प्रमुख अनुप्रयोग और उपविभाजन क्षेत्र

सारांशित करें

शीट मोल्डिंग कंपाउंड में मौजूद असंतृप्त पॉलिएस्टर राल, क्रॉसलिंकिंग एजेंट, इनिशिएटर और फिलर उत्पाद के लिए एक ठोस ढांचा प्रदान करते हैं और इसकी संरचनात्मक मजबूती बढ़ाते हैं। थिकनर, रिलीज एजेंट, ग्लास फाइबर और पॉलीमराइजेशन इनहिबिटर उत्पाद को चिपचिपाहट, संक्षारण प्रतिरोध, इन्सुलेशन और संरचनात्मक स्थिरता प्रदान करते हैं। ऐसे उत्पादों का उपयोग ऑटोमोबाइल उद्योग और रेलवे वाहनों सहित आठ प्रमुख क्षेत्रों में किया जा रहा है। ऊर्जा संरक्षण, पर्यावरण संरक्षण और कम ऊर्जा खपत के वर्तमान परिवेश में, ऑटोमोटिव उद्योग ने एसएमसी सामग्रियों के हल्के वजन की आवश्यकता के कारण उनसे उच्चतर अपेक्षाएं रखी हैं। यही एसएमसी प्रौद्योगिकी के विकास का मुख्य प्रेरक बल है।

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