ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಬ್ಬರ್

ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಬ್ಬರ್ ಕೃತಕ ಎಲ್ಯಾಸ್ಟೋಮರ್ ಆಗಿದೆ. ಕೆಲವು ಅಪರ್ಯಾಪ್ತ ಹೈಡ್ರೊಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಅಣುರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಯುಕ್ತ ಪುನರ್ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮಾಡಿದಾಗ ರಬ್ಬರಿನಂಥ ಪದಾರ್ಥ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಇದೇ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಬ್ಬರ್. ಇಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಕ್ರಿಯೆ ಮೂಲತಃ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಅಂದರೆ, ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಸದೃಶ ಅಥವಾ ವಿಭಿನ್ನ ಅಣುಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಲಗತ್ತಾಗಿ ಮಾನೊಮರ್ ಎಂಬ ಮೂಲಘಟಕವಾಗಿ, ಅನಂತರ ಇವು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಹೆಣೆದುಕೊಂಡು ಒಂದು ದೈತ್ಯಾಣುವನ್ನು ಕೊಡುವ ವಿಶಿಷ್ಟಕ್ರಿಯೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಬೇಕಾದ ಕಚ್ಚಾವಸ್ತುಗಳು ಬಹುತೇಕ ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಮ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು. ಕೋಕ್ (ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಶುಷ್ಕಾಸವನದಿಂದ ಲಭ್ಯವಾದ ಇಂಗಾಲದ ಘನ), ಸುಣ್ಣಕಲ್ಲು, ಉಪ್ಪು ಮತ್ತು ಗಂಧಕಗಳ ಪಾತ್ರವೂ ಉಂಟು. ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಬ್ಬರುಗಳು ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಷಯಗಳಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ರಬ್ಬರುಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿವೆ, ಉಷ್ಣದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಎಣ್ಣೆ ಹಾಗೂ ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ.^[೧]

೧೯೦೯ರಲ್ಲಿ ಐಸೊಪ್ರೀನ್‍ನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ವಿಶ್ವದ ಮೊದಲ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಬ್ಬರ್ ತಯಾರಾಯಿತು.^[೨]^[೩]

ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಭೇದಗಳು ಬದಲಾಯಿಸಿ

ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಬ್ಬರಿನ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಈ ಮುಂದೆ ಪ್ರಸ್ತಾವಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಎಸ್ ಬಿ ಆರ್ (ಜಿ ಆರ್-ಎನ್ ಅಥವಾ ಬ್ಯೂನಾ-ಎಸ್) ಬದಲಾಯಿಸಿ

ಇದು ಬ್ಯೂಟಡಯೀನ್ (CH₂=CH-CH=CH₂) ಮತ್ತು ಸ್ಟೈರೀನ್‌ಗಳಿಂದ (C₆H₅-CH=CH₂) ಆದ ಪಾಲಿಮರ್. ಬ್ಯೂಟಡಯೀನ್ ತಯಾರಿಸಲು ನಾನಾ ವಿಧಾನಗಳುಂಟು. ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರೊಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳನ್ನು ಸೀಳಿ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲದಲ್ಲಿರುವ ಬ್ಯೂಟೀನ್‌ನಿಂದ. ಆಲ್ಕೊಹಾಲ್ ಆವಿಯನ್ನು ಕಾಸಿದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಸತುವಿನ ಆಕ್ಸೈಡುಗಳ ಮಿಶ್ರಣದ ಮೇಲೆ ಹಾಯಿಸಿ, ಕಾರ್ಬೊಹೈಡ್ರೇಟುಗಳ ಕಿಣ್ವನದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬ್ಯೂಟೆಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್‌ನಿಂದ, ಬ್ಯೂಟಡಯೀನ್ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಡಾಂಬರಿನಿಂದ ಬೆನ್‌ಜೀನ್ ಒದಗುತ್ತದೆ. ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಅಥವಾ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್‌ನಿಂದ ಎಥಿಲೀನ್ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಬೆನ್‌ಜೀನಿನ ಆವಿ ಮತ್ತು ಎಥಿಲೀನ್ ಅನಿಲಗಳ ಮಿಶ್ರಣವು ನಿರ್ಜಲ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಕ್ರಿಯಾವರ್ಧಕದ ಸಮ್ಮುಖದಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸಿದಾಗ ಸ್ಟೈರೀನ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. 75% ಬ್ಯೂಟಡಯೀನ್ ಮತ್ತು 25% ಸ್ಟೈರೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಎಮಲ್ಷನ್‌ ಮಾಡಿ ಕ್ಯೂಮೀನ್ ಹೈಡ್ರೊಪರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾಮೆಂಥೇನ್ ಹೈಡ್ರೊಪರಾಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳ ಮಿಶ್ರಣದ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸಲು ಬಿಟ್ಟಾಗ 50⁰C ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಅವು ಸಹಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಹೊಂದಿ ರಬ್ಬರ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ನಮ್ಯಗುಣ ಕಡಿಮೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಭಾರವಾಹನಗಳ ಟೈರುಗಳಿಗೆ ತಕ್ಕುದಲ್ಲ. ಆದರೆ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ನಿರೋಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಅಧಿಕ.

ಬ್ಯೂಟೈಲ್ ಬದಲಾಯಿಸಿ

ಇದು ಐಸೊಬ್ಯೂಟೀನ್ ಮತ್ತು 2-3% ಐಸೊಪ್ರಿನ್‌ಗಳ ಸಹಪಾಲಿಮರ್. ಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಯಲು-94⁰C ನಷ್ಟು ಶೈತ್ಯ ಮತ್ತು ನಿರ್ಜಲ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಕ್ರಿಯಾವರ್ಧಕ ಆವಶ್ಯಕ. ಬೋರಾನ್ ಫ್ಲೂರೈಡ್ ಹಾಯಿಸಿದರೆ ಕ್ರಿಯೆ ಪ್ರಚೋದಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪೆಂಟೇನ್ ಅಥವಾ ಎಥಿಲೀನ್ ಸೇರಿಸಿದರೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉಷ್ಣ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ರಬ್ಬರಿಗಿಂತ ಇದರ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೆಚ್ಚು. ಆದ್ದರಿಂದ ಓಜೋನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಗಳಿಂದ ಬಾಧಿತವಾಗದು.

ನೈಟ್ರೀಲ್ (ಬ್ಯೂನಾ-ಎನ್) ಬದಲಾಯಿಸಿ

ಇದು ಬ್ಯೂಟಡಯೀನ್ ಮತ್ತು ಅಕ್ರಿಲೊನೈಟ್ರೀಲ್‌ಗಳ (CH₂=CH.CN) ಸಹಪಾಲಿಮರ್.^[೪] ಎಥಿಲೀನ್ ಕ್ಲೋರೊಹೈಡ್ರಿನ್ ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಮ್ ಸಯನೈಡ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಗದಿಂದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ರಿಲಿಕ್ ನೈಟ್ರೀಲ್ ಉಂಟಾಗುವುದಷ್ಟೆ. ಇದನ್ನು ನಿರ್ಜಲೀಕರಿಸಿದಾಗ ಅಕ್ರಿಲೊನೈಟ್ರೀಲ್ ದೊರೆಯುವುದು. ಯುಕ್ತ ಕ್ರಿಯಾವರ್ಧಕದ ಸಮ್ಮುಖದಲ್ಲಿ ಅಸಿಟಲೀನ್ ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಸಯನೈಡನ್ನು ಕೂಡಿಸಿಕೊಂಡಾಗಲೂ ಅಕ್ರಿಲೊನೈಟ್ರೀಲ್ ಲಭ್ಯ. ಸಹ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಂದು ಎಮಲ್ಸಿಫಯರ್ ಯಂತ್ರ, ಯುಕ್ತ ಕ್ರಿಯಾವರ್ಧಕ ಮತ್ತು 13⁰C ಉಷ್ಣತೆಗಳು ಅಗತ್ಯ. ಘರ್ಷಣೆ, ಉನ್ನತ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಆರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ತೈಲಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಈ ರಬ್ಬರ್ ಸಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲುದು.

ನಿಯೊಪ್ರೀನ್ ಬದಲಾಯಿಸಿ

ಇದು ಕ್ಲೋರೋಪ್ರೀನ್‌ನ (C₂H₅Cl) ಪಾಲಿಮರ್.^[೫] ಕ್ಲೋರೋಪ್ರೀನ್ ತಯಾರಿಸುವುದು ಅಸಿಟಲೀನ್‌ನಿಂದ. ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಬ್ಬರ್ ತಯಾರಿಕಾ ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳಲ್ಲಿ, ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಮ್ ಅಥವಾ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲದಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೊಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳನ್ನು ಅಧಿಕೋಷ್ಣ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪದ ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಿ ಅವನ್ನು ಒಡೆದು ಅಸಿಟಲೀನ್ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ವಿನೈಲ್ ಅಸಿಟಲೀನ್ ತಯಾರಿಸಿ, ಅದಕ್ಕೆ ಕ್ರಿಯಾವರ್ಧಕದ ನೆರವಿನಿಂದ ಹೈಡ್ರೊಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಕೂಡಿಸಿದರೆ ಕ್ಲೋರೋಪ್ರೀನ್ ಸಿದ್ಧವಾಗುತ್ತವೆ. ಇದು ಎಮಲ್ಷನ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಗಂಧಕದ ಸಹಯೋಗದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪಾಲಿಮರೀಕರಣಕ್ಕೆ ಈಡಾಗಿ ನಿಯೊಪ್ರೀನ್ ರಬ್ಬರನ್ನು ಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ಭಾರಧಾರಣಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೆಚ್ಚು. ಉತ್ಕರ್ಷಣ ವಿರೋಧಿ. ಆದ್ದರಿಂದ ಭೂಮಿಯ ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿರುವ ಓಜೋನ್‌ನಿಂದ ಬಾಧಿತವಾಗದು.

ಥಯೊಕಾಲ್‌ಗಳು ಬದಲಾಯಿಸಿ

ಇವನ್ನು ಪಾಲಿಸಲ್ಫೈಡ್ ರಬ್ಬರ್‌ಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುವುದಿದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ A ಮತ್ತು B ಎಂಬ ಎರಡು ಬಗೆಗಳುಂಟು. ಇವು ಎಥಿಲೀನ್, ಡೈಹ್ಯಾಲೈಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರೀಯ ಪಾಲಿಸಲ್ಫೈಡ್‌ಗಳ ಮಿಲನದಿಂದ ಉಂಟಾದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು. ಥಯೊಕಾಲ್-A ಎಂಬುದು ಎಥಿಲೀನ್ ಡೈಕ್ಲೋರೈಡ್ ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಮ್ ಪಾಲಿಸಲ್ಫೈಡ್‌ಗಳಿಂದಾದ ಪಾಲಿಮರ್. ಎಥಿಲೀನ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರೀನ್‌ಗಳ ನೇರ ಸಂಯೋಗದಿಂದ ಎಥಿಲೀನ್ ಡೈಕ್ಲೋರೈಡ್ (CH2.Cl-CH2.Cl) ಉಂಟಾಗುವುದು. ಗಂಧಕವನ್ನು ಸೋಡಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ವಿಲೀನಗೊಳಿಸಿದರೆ ಅಥವಾ ಸೋಡಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದೊಡನೆ ಕಾಸಿದರೆ ಸೋಡಿಯಮ್ ಪಾಲಿಸಲ್ಫೈಡ್ (Na₂S_n : n → 2 ರಿಂದ 5) ಸಿದ್ಧಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಮರೀಕರಣಕ್ಕೆ 75⁰C ಉಷ್ಣತೆ ಅಗತ್ಯ. ಥಯೊಕಾಲ್-B ಡೈಕ್ಲೋರೋಈಥೈಲ್ ಈಥರ್ ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಮ್ ಪಾಲಿಸಲ್ಫೈಡ್‌ಗಳಿಂದಾದ ಪಾಲಿಮರ್.

ಥಯೊಕಾಲ್ ರಬ್ಬರುಗಳ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ ಎರಡು. ಇದಕ್ಕೆ ಎಣ್ಣೆ ಮತ್ತು ಲೀನಕಾರಿಗಳು ಅಂಟುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ರಬ್ಬರುಗಳು ತಮ್ಮ ಮೂಲಕ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಹಾಯಲು ಬಿಡುವುದಿಲ್ಲ.

ಸ್ಟೀರಿಯೊಸ್ಪೆಸಿಫಿಕ್ ರಬ್ಬರುಗಳು ಬದಲಾಯಿಸಿ

ಸ್ಟೀರಿಯೊಸ್ಪೆಸಿಫಿಕ್ ಕ್ರಿಯಾವರ್ಧಕಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ (ಕಾರ್ಲ್ ಸೀಗ್ಲರ್--1954) ಇಂಥ ರಬ್ಬರ್‌ಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ನಾಂದಿಯಾಯಿತು. ಇವು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸಿಸ್ - 1,4-ಪಾಲಿಐಸೊಪ್ರೀನ್ ಅಥವಾ ಸಿಸ್ - 1, 4-ಪಾಲಿಬ್ಯೂಟಡಯೀನ್ ಎಂದೆನಿಸುತ್ತವೆ. ಇವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ರಬ್ಬರಿನ ಬಹುತೇಕ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಯಾನಿಕ ಕ್ರಿಯಾವರ್ಧಕಗಳಿರಬೇಕು. ಫೈರ್‌ಸ್ಟೋನ್ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ 100 ಭಾಗ ಐಸೊಪ್ರೀನ್‌ಗೆ 0.1 ಭಾಗ ಲಿಥಿಯಮ್ ಸೇರಿಸಿ 30-40⁰C ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕಾಸುತ್ತಾರೆ.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬದಲಾಯಿಸಿ

↑ Threadingham, Desmond; Obrecht, Werner; Wieder, Wolfgang (2011). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a23_239.pub5. {{cite encyclopedia}}: Cite has empty unknown parameter: |authors= (help)
↑ The Moving Powers of Rubber, Leverkusen, Germany: LANXESS AG: 20
↑ Michalovic, Mark (2000). "Destination Germany: A Poor Substitute". The Story of Rubber.
↑ Threadingham, Desmond; Obrecht, Werner; Wieder, Wolfgang; Wachholz, Gerhard; Engehausen, Rüdiger (2011). "Rubber, 3. Synthetic Rubbers, Introduction and Overview". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a23_239.pub5. {{cite encyclopedia}}: Cite has empty unknown parameter: |authors= (help)
↑ Werner Obrecht, Jean-Pierre Lambert, Michael Happ, Christiane Oppenheimer-Stix, John Dunn and Ralf Krüger "Rubber, 4. Emulsion Rubbers" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.o23_o01

[Ullmann-1] Threadingham, Desmond; Obrecht, Werner; Wieder, Wolfgang (2011). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a23_239.pub5. {{cite encyclopedia}}: Cite has empty unknown parameter: |authors= (help)

[2] The Moving Powers of Rubber, Leverkusen, Germany: LANXESS AG: 20

[3] Michalovic, Mark (2000). "Destination Germany: A Poor Substitute". The Story of Rubber.

[4] Threadingham, Desmond; Obrecht, Werner; Wieder, Wolfgang; Wachholz, Gerhard; Engehausen, Rüdiger (2011). "Rubber, 3. Synthetic Rubbers, Introduction and Overview". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a23_239.pub5. {{cite encyclopedia}}: Cite has empty unknown parameter: |authors= (help)

[Ullmann2-5] Werner Obrecht, Jean-Pierre Lambert, Michael Happ, Christiane Oppenheimer-Stix, John Dunn and Ralf Krüger "Rubber, 4. Emulsion Rubbers" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.o23_o01

[೧]

[೨]

[೩]

[೪]

[೫]