प्लास्टिक सामग्री का चयन

आज के तेजी से विकसित हो रहे औद्योगिक परिदृश्य में, प्लास्टिक सामग्री अपने बेहतर प्रदर्शन और अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला के कारण एक अनिवार्य घटक बन गई है। वे न केवल रोजमर्रा की जिंदगी में सर्वव्यापी हैं बल्कि उच्च तकनीक उद्योगों, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोटिव विनिर्माण, एयरोस्पेस और उससे आगे जैसे कई क्षेत्रों में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। भौतिक विज्ञान की निरंतर प्रगति के साथ, प्लास्टिक सामग्रियों की विविधता और प्रदर्शन लगातार बढ़ रहा है, जिससे इंजीनियरों और डिजाइनरों के सामने अधिक विकल्प और चुनौतियाँ आ रही हैं। किसी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए असंख्य विकल्पों में से सबसे उपयुक्त प्लास्टिक सामग्री का चयन कैसे करें यह एक जटिल लेकिन महत्वपूर्ण मुद्दा बन गया है। इस लेख का उद्देश्य पाठकों को प्लास्टिक सामग्री के मूल गुणों, प्रसंस्करण तकनीकों, प्रदर्शन आवश्यकताओं को समझने में मदद करने के लिए एक व्यापक मार्गदर्शिका प्रदान करना है। और वे अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन और लागत को कैसे प्रभावित करते हैं। हम विभिन्न प्लास्टिक सामग्रियों की रासायनिक और भौतिक विशेषताओं पर चर्चा करेंगे, विभिन्न पर्यावरणीय और अनुप्रयोग स्थितियों के तहत उनके प्रदर्शन का विश्लेषण करेंगे, और व्यावहारिक चयन सलाह देंगे। प्लास्टिक सामग्रियों के चयन की प्रक्रिया में गहराई से जाकर, हम उत्पाद डिजाइन और विकास चरण के दौरान पाठकों को सूचित निर्णय लेने में सहायता करने, उत्पादों की विश्वसनीयता, स्थायित्व और आर्थिक दक्षता सुनिश्चित करने की उम्मीद करते हैं। इस प्रस्तावना के बाद, हम एक यात्रा शुरू करेंगे प्लास्टिक सामग्रियों की दुनिया में, उनके रहस्यों की खोज करना और यह सीखना कि इस ज्ञान को व्यावहारिक उत्पाद डिजाइन में कैसे लागू किया जाए। चाहे आप एक अनुभवी इंजीनियर हों या भौतिक विज्ञान के क्षेत्र में नए हों, हमें उम्मीद है कि यह लेख आपको बहुमूल्य जानकारी और प्रेरणा प्रदान करेगा। आइए प्लास्टिक सामग्री चयन के रहस्यों को उजागर करने के लिए इस यात्रा को एक साथ शुरू करें।

प्लास्टिक सामग्री चयन

आज तक, दस हजार से अधिक प्रकार के रेजिन की सूचना दी गई है, जिनमें से हजारों औद्योगिक रूप से उत्पादित किए गए हैं। प्लास्टिक सामग्री के चयन में राल प्रकारों की विशाल श्रृंखला से उचित विविधता का चयन करना शामिल है। पहली नज़र में, उपलब्ध प्लास्टिक किस्मों की भीड़ हो सकती है हालाँकि, सभी राल प्रकारों को व्यापक रूप से लागू नहीं किया गया है। हम जिस प्लास्टिक सामग्री का उल्लेख करते हैं उसका चयन मनमाना नहीं है, बल्कि आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले राल प्रकारों के भीतर फ़िल्टर किया जाता है।

प्लास्टिक सामग्री चयन के सिद्धांत:

I. प्लास्टिक सामग्री की अनुकूलनशीलता

• विभिन्न सामग्रियों का तुलनात्मक प्रदर्शन;

• प्लास्टिक चयन के लिए परिस्थितियाँ उपयुक्त नहीं;

• प्लास्टिक चयन के लिए उपयुक्त परिस्थितियाँ।

II.प्लास्टिक उत्पादों का प्रदर्शन

प्लास्टिक उत्पादों की उपयोग की शर्तें:

क. प्लास्टिक उत्पादों पर यांत्रिक तनाव;

बी.प्लास्टिक उत्पादों के विद्युत गुण;

सी. प्लास्टिक उत्पादों की आयामी परिशुद्धता आवश्यकताएं;

घ. प्लास्टिक उत्पादों की पारगम्यता आवश्यकताएँ;

ई. प्लास्टिक उत्पादों की पारदर्शिता आवश्यकताएँ;

एफ.प्लास्टिक उत्पादों की उपस्थिति संबंधी आवश्यकताएं।

प्लास्टिक उत्पादों का उपयोग पर्यावरण:

ए.परिवेश का तापमान;

बी.परिवेशीय आर्द्रता;

सी.मीडिया से संपर्क करें;

d.पर्यावरण में प्रकाश, ऑक्सीजन और विकिरण।

III.प्लास्टिक का प्रसंस्करण प्रदर्शन

• प्लास्टिक की प्रसंस्करण क्षमता;

• प्लास्टिक की प्रसंस्करण लागत;

• प्लास्टिक प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट।

IV.प्लास्टिक उत्पादों की लागत

• प्लास्टिक के कच्चे माल की कीमत;

• प्लास्टिक उत्पादों का सेवा जीवन;

• प्लास्टिक उत्पादों की रखरखाव लागत।

वास्तविक चयन प्रक्रिया में, कुछ रेजिन में बहुत समान गुण होते हैं, जिससे चयन करना मुश्किल हो जाता है। कौन सा चुनना अधिक उपयुक्त है, निर्णय लेने से पहले बहुआयामी विचार और बार-बार वजन की आवश्यकता होती है। इसलिए, प्लास्टिक सामग्री का चयन बहुत जटिल है कार्य, और पालन करने के लिए कोई स्पष्ट नियम नहीं हैं। ध्यान देने वाली एक बात यह है कि विभिन्न पुस्तकों और प्रकाशनों से उद्धृत प्लास्टिक सामग्रियों के प्रदर्शन डेटा को विशिष्ट परिस्थितियों में मापा जाता है, जो वास्तविक कामकाजी परिस्थितियों से काफी भिन्न हो सकते हैं।

सामग्री चयन चरण:

जब विकसित किए जाने वाले उत्पाद के डिज़ाइन चित्रों का सामना करना पड़े, तो सामग्री चयन को इन चरणों का पालन करना चाहिए:

• सबसे पहले, यह निर्धारित करें कि उत्पाद का निर्माण प्लास्टिक सामग्री का उपयोग करके किया जा सकता है या नहीं;

• दूसरा, यदि यह निर्धारित किया जाता है कि प्लास्टिक सामग्री का उपयोग विनिर्माण के लिए किया जा सकता है, तो कौन सी प्लास्टिक सामग्री चुननी है, यह विचार करने का अगला कारक बन जाता है।

उत्पाद की शुद्धता के आधार पर प्लास्टिक सामग्री का चयन:

सटीक ग्रेड उपलब्ध प्लास्टिक सामग्री की किस्में

1 कोई नहीं

2 कोई नहीं

3 PS, ABS, PMMA, PC, PSF, PPO, PF, AF, EP, UP, F4, UHMW, PE 30%GF प्रबलित प्लास्टिक (30%GF प्रबलित प्लास्टिक में उच्चतम परिशुद्धता होती है)

4 पीए प्रकार, क्लोरीनयुक्त पॉलीथर, एचपीवीसी, आदि।

5 पोम, पीपी, एचडीपीई, आदि।

6 एसपीवीसी, एलडीपीई, एलएलडीपीई, आदि।

प्लास्टिक उत्पादों के ताप प्रतिरोध को मापने के लिए संकेतक:

आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले संकेतक ताप विक्षेपण तापमान, मार्टिन ताप प्रतिरोध तापमान और विकट नरमी बिंदु हैं, जिनमें ताप विक्षेपण तापमान सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

सामान्य प्लास्टिक का ताप प्रतिरोध प्रदर्शन (असंशोधित):

सामग्री ऊष्मा विक्षेपण तापमान विकट सॉफ़्टनिंग पॉइंट मार्टिन ऊष्मा प्रतिरोध तापमान

एचडीपीई 80℃ 120℃ -

एलडीपीई 50℃ 95℃ -

ईवा - 64℃ -

पीपी 102℃ 110℃ -

पीएस 85℃ 105℃ -

पीएमएमए 100℃ 120℃ -

पीटीएफई 260℃ 110℃ -

एबीएस 86℃ 160℃ 75℃

पीएसएफ 185℃ 180℃ 150℃

पोम 98℃ 141℃ 55℃

पीसी 134℃ 153℃ 112℃

पीए6 58℃ 180℃ 48℃

PA66 60℃ 217℃ 50℃

पीए1010 55℃ 159℃ 44℃

पीईटी 70℃ - 80℃

पीबीटी 66℃ 177℃ 49℃

पीपीएस 240℃ - 102℃

पीपीओ 172℃ - 110℃

पीआई 360℃ 300℃ -

एलसीपी 315℃ - -

गर्मी प्रतिरोधी प्लास्टिक के चयन के सिद्धांत:

• ताप प्रतिरोध के स्तर पर विचार करें:

क. बहुत अधिक तापमान का चयन किए बिना गर्मी प्रतिरोध आवश्यकताओं को पूरा करें, क्योंकि इससे लागत बढ़ सकती है;

बी. अधिमानतः संशोधित सामान्य प्लास्टिक का उपयोग करें। गर्मी प्रतिरोधी प्लास्टिक ज्यादातर विशेष प्लास्टिक से संबंधित होते हैं, जो महंगे होते हैं; सामान्य प्लास्टिक अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं;

सी. अधिमानतः गर्मी प्रतिरोध संशोधन के बड़े मार्जिन के साथ सामान्य प्लास्टिक का उपयोग करें।

• गर्मी प्रतिरोध पर्यावरणीय कारकों पर विचार करें:

ए.तात्कालिक और दीर्घकालिक गर्मी प्रतिरोध;

बी. सूखी और गीली गर्मी प्रतिरोध;

सी. मध्यम संक्षारण का प्रतिरोध;

डी.ऑक्सीजन और ऑक्सीजन मुक्त गर्मी प्रतिरोध;

ई. लोड और अनलोड गर्मी प्रतिरोध।

प्लास्टिक का ताप प्रतिरोध संशोधन:

भरा हुआ ताप प्रतिरोध संशोधन:

कार्बनिक पदार्थों को छोड़कर अधिकांश अकार्बनिक खनिज भराव, प्लास्टिक के गर्मी प्रतिरोध तापमान में काफी सुधार कर सकते हैं। सामान्य गर्मी प्रतिरोधी भराव में शामिल हैं: कैल्शियम कार्बोनेट, टैल्क, सिलिका, अभ्रक, कैलक्लाइंड मिट्टी, एल्यूमिना और एस्बेस्टस। कण का आकार जितना छोटा होगा भराव, बेहतर संशोधन प्रभाव।

• नैनो फिलर्स:

• PA6 5% नैनो मोंटमोरिलोनाइट से भरा हुआ है, ताप विक्षेपण तापमान 70°C से 150°C तक बढ़ाया जा सकता है;

• PA6 10% नैनो मीर्सचौम से भरा हुआ है, ताप विक्षेपण तापमान 70°C से 160°C तक बढ़ाया जा सकता है;

• PA6 5% सिंथेटिक अभ्रक से भरा हुआ है, ताप विक्षेपण तापमान 70°C से 145°C तक बढ़ाया जा सकता है।

• पारंपरिक भराव:

• पीबीटी 30% टैल्क से भरा हुआ, ताप विक्षेपण तापमान 55°C से 150°C तक बढ़ाया जा सकता है;

• पीबीटी 30% अभ्रक से भरा हुआ है, ताप विक्षेपण तापमान 55°C से 162°C तक बढ़ाया जा सकता है।

प्रबलित ताप प्रतिरोध संशोधन:

सुदृढीकरण संशोधन के माध्यम से प्लास्टिक की गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाना भरने से भी अधिक प्रभावी है। सामान्य गर्मी प्रतिरोधी फाइबर में मुख्य रूप से शामिल हैं: एस्बेस्टस फाइबर, ग्लास फाइबर, कार्बन फाइबर, व्हिस्कर और पॉली।

• गर्मी प्रतिरोध संशोधन के लिए 30% ग्लास फाइबर के साथ क्रिस्टलीय राल को मजबूत किया गया:

• पीबीटी का ताप विक्षेपण तापमान 66°C से 210°C तक बढ़ाया जाता है;

• पीईटी का ताप विक्षेपण तापमान 98°C से बढ़ाकर 238°C कर दिया गया है;

• पीपी का ताप विक्षेपण तापमान 102°C से बढ़ाकर 149°C कर दिया गया है;

• एचडीपीई का ताप विक्षेपण तापमान 49°C से बढ़ाकर 127°C कर दिया गया है;

• PA6 का ताप विक्षेपण तापमान 70°C से 215°C तक बढ़ाया जाता है;

• PA66 का ताप विक्षेपण तापमान 71°C से बढ़ाकर 255°C कर दिया गया है;

• POM का ताप विक्षेपण तापमान 110°C से बढ़ाकर 163°C कर दिया गया है;

• PEEK का ताप विक्षेपण तापमान 230°C से बढ़ाकर 310°C कर दिया गया है।

• गर्मी प्रतिरोध संशोधन के लिए 30% ग्लास फाइबर के साथ अनाकार राल को मजबूत किया गया:

• पीएस का ताप विक्षेपण तापमान 93°C से 104°C तक बढ़ा दिया गया है;

• पीसी का ताप विक्षेपण तापमान 132°C से बढ़ाकर 143°C कर दिया गया है;

• AS का ताप विक्षेपण तापमान 90°C से 105°C तक बढ़ाया जाता है;

• ABS का ताप विक्षेपण तापमान 83°C से 110°C तक बढ़ाया जाता है;

• पीएसएफ का ताप विक्षेपण तापमान 174°C से बढ़ाकर 182°C कर दिया गया है;

• एमपीपीओ का ताप विक्षेपण तापमान 130°C से बढ़ाकर 155°C कर दिया गया है।

प्लास्टिक सम्मिश्रण ताप प्रतिरोध संशोधन

गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए प्लास्टिक के सम्मिश्रण में उच्च गर्मी प्रतिरोधी रेजिन को कम गर्मी प्रतिरोधी रेजिन में शामिल करना शामिल है, जिससे उनकी गर्मी प्रतिरोध में वृद्धि होती है। हालांकि गर्मी प्रतिरोध में सुधार उतना महत्वपूर्ण नहीं है जितना कि गर्मी प्रतिरोधी संशोधक जोड़ने से प्राप्त होता है, लाभ यह है कि यह गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाते हुए सामग्री के मूल गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है।

• एबीएस/पीसी: ताप विक्षेपण तापमान को 93°C से 125°C तक बढ़ाया जा सकता है;

• एबीएस/पीएसएफ(20%): ताप विक्षेपण तापमान 115 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है;

• एचडीपीई/पीसी(20%):विकैट नरमी बिंदु को 124°C से 146°C तक बढ़ाया जा सकता है;

• PP/CaCo3/EP: ताप विक्षेपण तापमान को 102°C से 150°C तक बढ़ाया जा सकता है।

प्लास्टिक क्रॉसलिंकिंग हीट प्रतिरोध संशोधन

गर्मी प्रतिरोध में सुधार के लिए क्रॉसलिंकिंग प्लास्टिक का उपयोग आमतौर पर गर्मी प्रतिरोधी पाइप और केबल में किया जाता है।

• एचडीपीई: सिलेन क्रॉसलिंकिंग उपचार के बाद, इसका ताप विक्षेपण तापमान मूल 70°C से 90-110°C तक बढ़ाया जा सकता है;

• पीवीसी: क्रॉसलिंकिंग के बाद, इसका ताप विक्षेपण तापमान मूल 65°C से 105°C तक बढ़ाया जा सकता है।

पारदर्शी प्लास्टिक का विशिष्ट चयन

I.दैनिक उपयोग पारदर्शी सामग्री:

• पारदर्शी फिल्म: पैकेजिंग में पीई, पीपी, पीएस, पीवीसी और पीईटी आदि का उपयोग होता है, कृषि में पीई, पीवीसी और पीईटी आदि का उपयोग होता है;

• पारदर्शी शीट और पैनल: पीपी, पीवीसी, पीईटी, पीएमएमए, और पीसी, आदि का उपयोग करें;

• पारदर्शी ट्यूब: पीवीसी, पीए, आदि का उपयोग करें;

• पारदर्शी बोतलें: पीवीसी, पीईटी, पीपी, पीएस और पीसी आदि का उपयोग करें।

II.प्रकाश उपकरण सामग्री:

मुख्य रूप से लैंप शेड के रूप में उपयोग किया जाता है, आमतौर पर पीएस, संशोधित पीएस, एएस, पीएमएमए और पीसी का उपयोग किया जाता है।

III.ऑप्टिकल उपकरण सामग्री:

• हार्ड लेंस बॉडी: मुख्य रूप से सीआर-39 और जेडी का उपयोग करें;

• कॉन्टैक्ट लेंस: आमतौर पर HEMA का उपयोग करें।

IV.कांच जैसी सामग्री:

• ऑटोमोटिव ग्लास: आमतौर पर पीएमएमए और पीसी का उपयोग करें;

• आर्किटेक्चरल ग्लास: आमतौर पर पीवीएफ और पीईटी का उपयोग करें।

V.सौर ऊर्जा सामग्री:

आमतौर पर पीएमएमए, पीसी, जीएफ-यूपी, एफईपी, पीवीएफ और एसआई आदि का उपयोग किया जाता है।

VI.ऑप्टिकल फाइबर सामग्री:

कोर परत पीएमएमए या पीसी का उपयोग करती है, और क्लैडिंग परत एक फ्लोरो-ओलेफिन पॉलिमर, फ्लोरिनेटेड मिथाइल मेथैक्रिलेट प्रकार है।

VII.सीडी सामग्री:

आमतौर पर पीसी और पीएमएमए का उपयोग किया जाता है।

VIII.पारदर्शी एनकैप्सुलेशन सामग्री:

सतह-कठोर पीएमएमए, एफईपी, ईवीए, ईएमए, पीवीबी, आदि।

आवास के विभिन्न प्रयोजनों के लिए विशिष्ट सामग्री का चयन

• टीवी हाउसिंग:

• छोटा आकार: संशोधित पीपी;

• मध्यम आकार: संशोधित पीपी, एचआईपीएस, एबीएस, और पीवीसी/एबीएस मिश्र धातु;

• बड़ा आकार: एबीएस.

• रेफ्रिजरेटर डोर लाइनर और इनर लाइनर:

• आमतौर पर एचआईपीएस बोर्ड, एबीएस बोर्ड और एचआईपीएस/एबीएस मिश्रित बोर्ड का उपयोग करें;

• वर्तमान में, ABS मुख्य सामग्री है, केवल हायर रेफ्रिजरेटर संशोधित HIPS का उपयोग करते हैं।

• वाशिंग मशीन:

• आंतरिक बाल्टियाँ और कवर मुख्य रूप से पीपी का उपयोग करते हैं, थोड़ी मात्रा में पीवीसी/एबीएस मिश्र धातु का उपयोग करते हैं।

• एयर कंडिशनर:

• प्रबलित एबीएस, एएस, पीपी का उपयोग करें।

• बिजली के पंखे:

• एबीएस, एएस, जीपीपीएस का प्रयोग करें।

• निर्वात मार्जक:

• एबीएस, एचआईपीएस, संशोधित पीपी का उपयोग करें।

• लोहा:

• गैर-गर्मी प्रतिरोधी: संशोधित पीपी;

• गर्मी प्रतिरोधी: एबीएस, पीसी, पीए, पीबीटी, आदि।

• माइक्रोवेव ओवन और चावल कुकर:

• गैर-गर्मी प्रतिरोधी: संशोधित पीपी और एबीएस;

• गर्मी प्रतिरोधी: पीईएस, पीईके, पीपीएस, एलसीपी, आदि।

• रेडियो, टेप रिकॉर्डर, वीडियो रिकॉर्डर:

• एबीएस, एचआईपीएस आदि का प्रयोग करें।

• टेलीफोन:

• एबीएस, एचआईपीएस, संशोधित पीपी, पीवीसी/एबीएस आदि का उपयोग करें।