मैटिंग पॉलीयुरेथेन फैलाव

जल आधारित पॉलीयुरेथेन और मैट तकनीक जल आधारित पॉलीयुरेथेनपॉलीयुरेथेन राल के जलीय विलयन, फैलाव या इमल्शन के रूप में मौजूद पॉलीयुरेथेन कोटिंग का उपयोग निर्माण, घरेलू साज-सज्जा, ऑटोमोबाइल, चमड़े के वस्त्र और घरेलू उपकरण जैसे विभिन्न क्षेत्रों में सजावटी कोटिंग अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है। कुछ विशेष परिस्थितियों में जहां कम चमक वाली या मैट फिनिश वाली जल-आधारित पॉलीयुरेथेन कोटिंग की आवश्यकता होती है, वहां मैट फिनिश तकनीक विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाती है।△ मैट प्रभाव प्राप्त करने के तरीकेवर्तमान में, कोटिंग्स में मैट प्रभाव मुख्य रूप से दो तरीकों से प्राप्त किया जाता है: मैट एजेंट मिलाना या रेज़िन को स्व-मैट बनाने के लिए संशोधित करना। हालांकि, केवल मैट एजेंट पर निर्भर रहने से, चमक कम करने में तो फायदा होता है, लेकिन इससे मैट एजेंट का जमाव, इमल्शन की स्थिरता में कमी और खराब फैलाव के कारण असमान चमक जैसी समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैं। इसलिए, ऐसे स्व-मैटिंग रेज़िन जिन्हें बाहरी मैट एजेंट की आवश्यकता नहीं होती है और माइक्रोस्फीयर-प्रकार के जल-आधारित पॉलीयुरेथेन मैटिंग रेज़िन तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं।△ मैट बनाने वाले एजेंट मिलाने का सिद्धांततो, मैट प्रभाव क्या है? इसका मूल सिद्धांत कोटिंग फिल्म पर सूक्ष्म रूप से खुरदरी सतह बनाना है। जब प्रकाश इस असमान सतह पर पड़ता है, तो विसरित परावर्तन होता है, जिससे प्रतिबिम्ब परावर्तन कम हो जाता है और प्रकाश विभिन्न दिशाओं में बिखर जाता है, अंततः मैट प्रभाव प्राप्त होता है। वस्तुओं की सतहों पर प्रकाश के परावर्तन की इस घटना को चित्र 1 में दर्शाया गया है। मैट प्रभाव कारक कोटिंग की चमक को बदलने की एक भौतिक विधि के रूप में कार्य करते हैं। सुखाने की प्रक्रिया के दौरान जब पानी वाष्पित हो जाता है, तो मैट प्रभाव कारक सतह पर स्थानांतरित हो जाता है, जिससे सूक्ष्म अनियमितताएं उत्पन्न होती हैं जो सतह की खुरदरापन को बढ़ाती हैं और इस प्रकार प्रतिबिम्ब परावर्तन को कम करती हैं।△ सिलिका मैटिंग एजेंटों के प्रकारसामान्य मैटिंग एजेंट इनमें मेटल सोप, पॉलीमर वैक्स, टैल्क और सिलिका (SiO₂) शामिल हैं। हालांकि, मेटल सोप और पॉलीमर वैक्स घोल की सतह पर तैर सकते हैं, जिससे कोटिंग फिल्म में असमान चमक आ सकती है, जबकि जल आधारित रेजिन में उनकी फैलाव क्षमता और अनुकूलता अक्सर खराब होती है, जिससे डीमल्सीफिकेशन या जेलेशन हो सकता है। इसके विपरीत, सिलिका, एक अकार्बनिक यौगिक होने के नाते, संशोधन में आसानी और जल आधारित पॉलीयुरेथेन प्रणालियों में उत्कृष्ट फैलाव क्षमता जैसे लाभ प्रदान करता है। सिलिका मैटिंग एजेंटों में फ्यूम्ड सिलिका, प्रेसिपिटेटेड सिलिका और सिलिका एरोजेल शामिल हैं। फ्यूम्ड सिलिका, सतह पर हाइड्रॉक्सिल समूहों और अवशोषित जल वाला एक अतिसूक्ष्म पाउडर है, जो अपने छोटे कण आकार, बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र और उच्च सतह सक्रियता के लिए जाना जाता है। अवक्षेपित सिलिका, जो विभिन्न हाइड्रॉक्सिल समूहों वाले गोलाकार कणों से युक्त एक सफेद अक्रिस्टलीय हाइड्रेटेड सिलिसिक एसिड पाउडर है, फ्यूम्ड सिलिका की तुलना में उत्कृष्ट प्रदर्शन, सरल उत्पादन प्रक्रिया, कम ऊर्जा खपत और व्यापक अनुप्रयोग प्रदर्शित करता है। सिलिका एरोजेल, एक हल्का नैनोस्केल छिद्रयुक्त जेल ठोस पदार्थ है, जो अपनी बेहतर संरचना, विशाल विशिष्ट सतह क्षेत्र, उच्च छिद्र आयतन, संकीर्ण छिद्र आकार वितरण और अच्छी पारदर्शिता के लिए उल्लेखनीय है।△ रासायनिक रूप से मैट पॉलीयुरेथेन का सिद्धांतमैट फिनिश रासायनिक विधियों द्वारा भी प्राप्त की जा सकती है, जिसमें प्रकाश-अवशोषित यौगिकों को रासायनिक अभिक्रियाओं के माध्यम से कोटिंग रेज़िन में मिलाया जाता है ताकि कोटिंग फिल्म के प्रकाशीय गुणों को बदला जा सके। सेल्फ-मैटिंग रेज़िन उन कोटिंग रेज़िन को कहते हैं जो बाहरी मैटिंग पाउडर या मोम मिलाए बिना ही फिल्म बनने पर मैट सतह उत्पन्न करते हैं। इनके घटकों में मैटिंग एजेंट कणों के समान भौतिक-रासायनिक गुण और कार्यात्मक समूह होते हैं, जिससे अन्य रेज़िन के साथ मिलाने पर अच्छी अनुकूलता और एकसमान अपवर्तनांक सुनिश्चित होता है, और बाहरी मैटिंग एजेंटों से जुड़ी समस्याओं का प्रभावी ढंग से समाधान होता है। इसके अलावा, चूंकि बाहरी मैटिंग एजेंटों का अपवर्तनांक अक्सर कोटिंग मैट्रिक्स से भिन्न होता है, इसलिए मैट फिनिश और पारदर्शिता के बीच संतुलन बनाना चुनौतीपूर्ण होता है, जिससे कुछ अनुप्रयोगों के लिए इनकी उपयुक्तता सीमित हो जाती है। इसलिए, बाहरी मैटिंग एजेंटों पर निर्भर न रहने वाले सेल्फ-मैटिंग कोटिंग रेज़िन ने व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। इनकी मैट फिनिश प्रक्रिया में मुख्य रूप से पॉलीमर संश्लेषण के दौरान असंगत कणों को मिलाना शामिल है, जैसे कि कार्बनिक सिलिकॉन संशोधन या क्रॉसलिंकिंग संशोधन के माध्यम से। उदाहरण के लिए, ऑर्गेनिक सिलिकॉन-संशोधित जल-आधारित पॉलीयुरेथेन मैटिंग रेजिन में, फिल्म निर्माण के दौरान हाइड्रोफोबिक सिलिकॉन खंड कोटिंग फिल्म की सतह पर चले जाते हैं, जिससे सूक्ष्म रूप से खुरदरी सतह बनती है। यह पॉलीयुरेथेन को ऑर्गेनिक और इनऑर्गेनिक दोनों गुण प्रदान करता है, जिससे इसकी जल प्रतिरोधकता, ऊष्मीय स्थिरता और यांत्रिक गुण प्रभावी रूप से बढ़ जाते हैं। क्रॉसलिंकिंग संशोधन रेखीय पॉलीयुरेथेन संरचना को बदल देता है, जिससे पॉलीयुरेथेन मैक्रोमोलेक्यूल्स का एक सघन क्रॉसलिंक्ड नेटवर्क बनता है। इससे पॉलीयुरेथेन इमल्शन के कणों का आकार बढ़ जाता है, और सूखने के दौरान, बड़े कण आपस में जुड़कर एक खुरदरी सतह बनाते हैं। इसके अतिरिक्त, सघन क्रॉसलिंक्ड नेटवर्क जल-आधारित पॉलीयुरेथेन की ऊष्मा प्रतिरोधकता, जल प्रतिरोधकता और रासायनिक प्रतिरोधकता में उल्लेखनीय सुधार करता है।शोधकर्ताओं ने पोस्ट-चेन एक्सटेंशन विधि का उपयोग करके आंतरिक रूप से क्रॉसलिंक्ड संशोधित जलजनित पॉलीयुरेथेन सेल्फ-मैटिंग रेज़िन इमल्शन सफलतापूर्वक तैयार किए हैं। परिणामी फिल्मों में खुरदरी सतह की विशेषताएं पाई जाती हैं। विभिन्न क्रॉसलिंकर मिश्रण स्तरों (0.35%, 0.45%, 0.55% और 0.65%) के तहत, फिल्मों के स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) चित्र चित्र 2 में दिखाए गए हैं, जिन्हें क्रमशः चरण a, b, c और d के रूप में लेबल किया गया है। इन इमल्शन का औसत कण आकार 1 μm से अधिक है और 60° के कोण पर चमक का स्तर लगभग 2.0 है, जो मैटिंग की सभी आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करता है। स्व-मैटिंग रेजिन के विकास की संभावनाएं △ सेल्फ-मैटिंग रेजिन के फायदेमैट कोटिंग रेजिन जल आधारित पॉलीयुरेथेन रेजिन के अनुप्रयोग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हुए, ये कोटिंग उद्योग का ध्यान आकर्षित कर रहे हैं, लेकिन स्थिरता के संदर्भ में चुनौतियां भी पेश कर रहे हैं। हालांकि, स्व-मैटिंग कोटिंग रेजिन और माइक्रोस्फीयर मैटिंग कोटिंग रेजिन का उदय, जिन्हें किसी बाहरी मैटिंग एजेंट की आवश्यकता नहीं होती है और जो उत्कृष्ट रेजिन स्थिरता और बेहतर कोटिंग प्रदर्शन प्रदान करते हैं, यह दर्शाता है कि वे भविष्य में एक प्रमुख प्रवृत्ति बन जाएंगे।△ भविष्य के विकास के रुझानइसलिए, जल आधारित पॉलीयुरेथेन मैटिंग रेजिन के व्यापक विकास को बढ़ावा देने के लिए इन पर अनुसंधान और विकास प्रयासों को तेज करना आवश्यक है। स्व-मैटिंग कोटिंग रेजिन का विकास जल आधारित पॉलीयुरेथेन के भविष्य का एक प्रमुख लक्ष्य होगा।