पॉलिथर ईथर कीटोन
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| Identifiers | |
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PubChem CID
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| Properties | |
| C 19H 14O 3 | |
| Molar mass | 288.3 g/mol |
| Density | 1320 kg/m3 |
| Melting point | 343 °C (649 °F; 616 K) |
| Related compounds | |
Related compounds
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Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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| Polyether ether ketone | |
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| Physical properties | |
| Density (ρ) | 1320 kg/m3 |
| Water absorption—over 24 hours | 0.1% |
| Mechanical properties | |
| Young's modulus (E) | 3.6 GPa |
| Tensile strength (σt) | 90–100 MPa |
| Elongation (ε) at break | 50% |
| Notch test | 55 kJ/m2 |
| Thermal properties | |
| Melting temperature (Tm) | 343 °C |
| Glass transition temperature (Tg) | 143 °C |
| Thermal conductivity (k) | 0.25 W/(m⋅K) |
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पॉलिईथर ईथर कीटोन (पीईईके) इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले पॉलीएरील ईथर कीटोन (पीएईके) समूह में एक रंगहीन कार्बनिक थर्माप्लास्टिक बहुलक है। पीईईके बहुलक को सर्वप्रथम नवंबर 1978 में विकसित किया गया था[2] और बाद में 1980 दशक के प्रारम्भ में वाइटैक्स पीएलसी इंपीरियल रासायनिक उद्योग (आईसीआई) द्वारा विणपन में प्रस्तुत किया गया था।[3]
संश्लेषण
पीईईके बहुलक को बीआईएस फेनोलेट लवण के विऐल्किलन द्वारा चरण-विकास बहुलकीकरण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। विशिष्ट हाइड्रोक्विनोन के डाइसोडियम लवण के साथ 4,4'-डिफ्लोरोबेंजोफेनोन की प्रतिक्रिया है जो सोडियम कार्बोनेट के साथ अवक्षेपण द्वारा C2 में उत्पन्न होती है। प्रतिक्रिया 300 डिग्री सेल्सियस के ध्रुवीय ऐप्रोटिक विलायक (डाइफेनिल सल्फोन) में आयोजित की जाती है।[4][5]
गुण
पीईईके उत्कृष्ट यांत्रिक और रासायनिक प्रतिरोध गुणों वाला एक अंश क्रिस्टली थर्मोप्लास्टिक बहुलक है जिसे उच्च तापमान पर बनाए रखा जाता है। पीईईके बहुलक के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली प्रसंस्करण स्थिति क्रिस्टलीयता और इसलिए यह यांत्रिक गुणों को प्रभावित कर सकती है। इसका यंग मापांक 3.6 जीपीए है और इसकी तन्यता सामर्थ्य 90 से 100 एमपीए है।[6] पीईईके का कांच संक्रमण तापमान लगभग 143 °C (289 °F) है और यह लगभग 343 °C (662 °F) पिघलता है। कुछ ग्रेड में 250 डिग्री सेल्सियस (482 डिग्री फारेनहाइट) तक का उपयोगी संचालित तापमान होता है।[4] तापीय चालकता कक्ष के तापमान और सॉलिडस (ठोस) तापमान के बीच तापमान के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ जाती है।[7] यह ऊष्मीय अवकर्षण के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है[8] साथ ही जैविक और जलीय वातावरण दोनों को प्रभावित करने के लिए यह हलोजन (रासायनिक पदार्थ), जटिल ब्रोंस्टेड और लुईस अम्ल के साथ-साथ कुछ हैलोजेनेटेड यौगिकों और वसीय हाइड्रोकार्बन द्वारा उच्च तापमान को प्रभावित किया जाता है। यह कक्ष के तापमान पर केंद्रित सल्फ्यूरिक अम्ल में विलेय है, हालांकि विघटन में बहुत लंबा समय लग सकता है जब तक कि बहुलक एक उच्च सतह क्षेत्र से आयतन अनुपात के रूप में नही विघटित हो जाता है जैसे कि सूक्ष्म चूर्ण या पतली परत इसमें मुख्यतः जैव अवक्रमण के लिए उच्च प्रतिरोध होता है।
अनुप्रयोग
पीईईके का उपयोग बेयरिंग, पिस्टन के भागों, पंप, उच्च उत्पादन द्रव्य, क्रोमेटोग्राफी विलयन, संपीड़क वाल्व और विद्युत केबल मे ऊष्मा रोधन सहित कई अन्य अनुप्रयोगों के लिए वस्तुओं को बनाने के लिए किया जाता है। यह उच्च निर्वात अनुप्रयोगों के साथ संगत कुछ प्लास्टिकों में से एक है जो इसे विमान निर्माण प्रौद्योगिकी, स्वचालित और रासायनिक उद्योगों के लिए उपयुक्त बनाता है।[9] पीईईके का उपयोग चिकित्सा प्रत्यारोपण में किया जाता है, उदाहरण के लिए न्यूरोसर्जिकल (तंत्रिकाशल्यक) अनुप्रयोगों में आंशिक प्रतिस्थापन के भागों की संरचना बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
पीईईके का उपयोग मेरूदंड संयुक्ति (रीढ़ की हड्डी में विलय) उपकरणों और जटिल छड़ों में किया जाता है।[10] यह एक प्रकार का विकिरण पारभासी है, लेकिन यह हाइड्रोफोबिक होता है जिसके कारण यह हड्डी के साथ पूरी तरह से नहीं जुड़ पाता है।[9][11] पीईईके हाइड्रोफोबिक मे कई गुना सामान्यतः द्रव अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। पीईईके उच्च तापमान अनुप्रयोगों (500 °F/260 °C तक) में भी अपेक्षाकृत उपयोग करता है।[12] और इसकी कम तापीय चालकता के कारण, इसका उपयोग प्रयुक्त संवाहक तार की संरचना (एफएफएफ) प्रिंटिंग में भी किया जाता है जिसके कारण गर्म सिरे को ठंडे सिरे से सामान्यतः पूर्वक अलग किया जा सकता है।
प्रसंस्करण विकल्प
अधिकांश अन्य थर्मोप्लास्टिक्स की तुलना में पीईईके बहुलक अपेक्षाकृत उच्च तापमान (343 °C / 649.4 °F) पर पिघलता है। इसके पिघलने के तापमान की सीमा में इसे अतःक्षेपण संचकन या बहिर्वेशन विधियों का उपयोग करके संसाधित किया जा सकता है। प्रयुक्त निक्षेपण मॉडलिंग (एफडीएम) या फ़्यूज़्ड फ़िलामेंट फैब्रिकेशन (एफएफएफ) तकनीक का उपयोग करके संवाहक तंतु से सूक्ष्म पीईईके बहुलक को तंतु के रूप मे और 3डी प्रिंटिंग भागों में संसाधित करना इस तकनीक रूप से संभव है।[13][14] पीईईके तंतुओं को कक्ष आईआईए तक के चिकित्सा उपकरण के उत्पादन के लिए प्रदर्शित किया गया है।[15] इस नए तंतु के साथ, डेन्चर (कृत्रिम दांत) जैसे विभिन्न चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए एफएफएफ पद्धति का उपयोग करना संभव होता है।
इसकी ठोस अवस्था में पीईईके आसानी से मशीन योग्य है उदाहरण के लिए, सीएनसी मिलिंग मशीन द्वारा और सामान्यतः उच्च गुणवत्ता वाले प्लास्टिक भागों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है जो तापस्थिर होते हैं और दोनों विद्युत और ऊष्मीय रूप से ऊष्मारोधी होते हैं। पीईईके बहुलक के ग्रेड भी सीएनसी मशीनीकृत हो सकते हैं लेकिन तंतु में तनाव को ठीक से प्रबंधित करने के लिए विशेष ध्यान रखा जाना आवश्यक होता है।
पीईईके एक उच्च प्रदर्शन वाला बहुलक है, लेकिन इसकी जटिल उत्पादन प्रक्रिया के कारण इसकी उच्च कीमत इसके उपयोग को केवल सबसे अधिक आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों तक सीमित कर देती है।[16]
आकार-स्मृति जैवयांत्रिकी अनुप्रयोगों में पीईईके
पीईईके बहुलक परंपरागत रूप से "आकार स्मृति प्रभावी बहुलक" नहीं है हालाँकि, प्रसंस्करण की नवीनतम प्रगति ने यांत्रिक सक्रियणता साथ पीईईके में "आकार-स्मृति बहुलक" की स्वीकृति प्रदान की है। यह तकनीक आर्थोपेडिक सर्जरी (अस्थि-संधि शस्त्रकर्म) में अनुप्रयोगों के लिए विकसित हुई है।[17]
संदर्भ
- ↑ A. K. van der Vegt & L. E. Govaert, Polymeren, van keten tot kunstof, ISBN 90-407-2388-5.
- ↑ "विक्ट्रेक्स ने पीक की सफलता के 40 साल पूरे होने का जश्न मनाया". Victrex (in English). Retrieved 2021-11-01.
- ↑ "तिरछी नज़र क्यों?". drakeplastics.com. Retrieved 23 April 2018.
- ↑ 4.0 4.1 David Parker; Jan Bussink; Hendrik T. van de Grampe; Gary W. Wheatley; Ernst-Ulrich Dorf; Edgar Ostlinning; Klaus Reinking (15 April 2012). पॉलिमर, उच्च तापमान. doi:10.1002/14356007.a21_449.pub3. ISBN 978-3527306732.
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- ↑ Material Properties Data: Polyetheretherketone (PEEK), www.makeitfrom.com.
- ↑ J. Blumm, A. Lindemann, A. Schopper, "Influence of the CNT content on the thermophysical properties of PEEK-CNT composites", Proceedings of the 29th Japan Symposium on Thermophysical Properties, October 8–10, 2008, Tokyo.
- ↑ Patel, Parina; Hull, T. Richard; McCabe, Richard W.; Flath, Dianne; Grasmeder, John; Percy, Mike (May 2010). "अपघटन अध्ययन की समीक्षा से पॉली (ईथर ईथर केटोन) (पीईईके) के थर्मल अपघटन का तंत्र" (PDF). Polymer Degradation and Stability. 95 (5): 709–718. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2010.01.024.
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