কেন তরল সিলিকন বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে?

১. সংযোজন ছাঁচনির্মাণের মাধ্যমে তরল সিলিকন রাবারের প্রবর্তন

অ্যাডিশন মোল্ডিং লিকুইড সিলিকন রাবার হলো এক শ্রেণীর সিলিকন উপাদান, যা বেসাল পলিমার হিসেবে ভিনাইল পলিসিলোক্সেন, ক্রস লিঙ্কিং এজেন্ট হিসেবে Si-H বন্ধনযুক্ত পলিসিলোক্সেন এবং প্ল্যাটিনাম অনুঘটকের উপস্থিতিতে কক্ষ তাপমাত্রায় বা উত্তাপের অধীনে ক্রস লিঙ্কিং ভলকানাইজেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত হয়। কনডেন্সড লিকুইড সিলিকন রাবার থেকে ভিন্ন, মোল্ডিং লিকুইড সিলিকনের ভলকানাইজেশন প্রক্রিয়ায় কোনো উপজাত তৈরি হয় না, সংকোচন কম হয়, ভলকানাইজেশন গভীর হয় এবং সংস্পর্শকারী উপাদানের কোনো ক্ষয় হয় না। এর সুবিধার মধ্যে রয়েছে বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমা, চমৎকার রাসায়নিক ও আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং এটি সহজেই বিভিন্ন পৃষ্ঠতলে লেগে থাকতে পারে। তাই, কনডেন্সড লিকুইড সিলিকনের তুলনায় লিকুইড সিলিকন মোল্ডিংয়ের বিকাশ দ্রুততর। বর্তমানে, এটি ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম, যন্ত্রপাতি, নির্মাণ, চিকিৎসা, অটোমোবাইল এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।

২. প্রধান উপাদানসমূহ

বেস পলিমার

তরল সিলিকন সংযোজনের জন্য ভিত্তি পলিমার হিসেবে ভিনাইলযুক্ত নিম্নলিখিত দুটি রৈখিক পলিসিলোক্সেন ব্যবহৃত হয়। এদের আণবিক ওজনের বিস্তৃতি ব্যাপক, যা সাধারণত হাজার থেকে ১০০,০০০-২০০,০০০ পর্যন্ত হয়ে থাকে। সংযোজিত তরল সিলিকনের জন্য সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ভিত্তি পলিমার হলো α,ω-ডাইভিনাইলপলিডাইমিথাইলসিলোক্সেন। দেখা গেছে যে, ভিত্তি পলিমারের আণবিক ওজন এবং ভিনাইলের পরিমাণ তরল সিলিকনের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে পারে।

ক্রস-লিঙ্কিং এজেন্ট

মোল্ডিং লিকুইড সিলিকন যোগ করার জন্য ব্যবহৃত ক্রসলিংকিং এজেন্ট হলো এমন জৈব পলিসিলোক্সেন যার অণুতে ৩টির বেশি Si-H বন্ধন থাকে, যেমন Si-H গ্রুপযুক্ত লিনিয়ার মিথাইল-হাইড্রোপলিসিলোক্সেন, রিং মিথাইল-হাইড্রোপলিসিলোক্সেন এবং Si-H গ্রুপযুক্ত MQ রেজিন। সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় নিম্নলিখিত কাঠামোর লিনিয়ার মিথাইল-হাইড্রোপলিসিলোক্সেন। দেখা গেছে যে, ক্রসলিংকিং এজেন্টের হাইড্রোজেন পরিমাণ বা কাঠামো পরিবর্তন করে সিলিকা জেলের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করা যায়। আরও দেখা গেছে যে, ক্রসলিংকিং এজেন্টের হাইড্রোজেন পরিমাণ সিলিকা জেলের টেনসাইল স্ট্রেংথ এবং কাঠিন্যের সমানুপাতিক। গু ঝুওজিয়াং এবং তার সহযোগীরা সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া ও ফর্মুলা পরিবর্তন করে ভিন্ন কাঠামো, ভিন্ন আণবিক ওজন এবং ভিন্ন হাইড্রোজেন পরিমাণযুক্ত হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ সিলিকন তেল তৈরি করেন এবং এটিকে ক্রসলিংকিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করে লিকুইড সিলিকন সংশ্লেষণ ও যোগ করেন।

অনুঘটক

অনুঘটকের অনুঘটকীয় দক্ষতা উন্নত করার লক্ষ্যে, প্ল্যাটিনাম-ভিনাইল সিলোক্সেন কমপ্লেক্স, প্ল্যাটিনাম-অ্যালকাইন কমপ্লেক্স এবং নাইট্রোজেন-সংশোধিত প্ল্যাটিনাম কমপ্লেক্স প্রস্তুত করা হয়েছিল। অনুঘটকের প্রকারভেদের পাশাপাশি, তরল সিলিকন পণ্যের পরিমাণও এর কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে। দেখা গেছে যে, প্ল্যাটিনাম অনুঘটকের ঘনত্ব বৃদ্ধি করলে তা মিথাইল গ্রুপগুলোর মধ্যে ক্রস-লিঙ্কিং বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে এবং মূল শৃঙ্খলের বিয়োজনকে প্রতিহত করতে পারে।

উপরে যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, প্রচলিত অ্যাডিটিভ লিকুইড সিলিকনের ভলকানাইজেশন প্রক্রিয়াটি হলো ভিনাইলযুক্ত বেস পলিমার এবং হাইড্রোসিলিলেশন বন্ডযুক্ত পলিমারের মধ্যে হাইড্রোসিলিলেশন বিক্রিয়া। প্রচলিত লিকুইড সিলিকন অ্যাডিটিভ মোল্ডিং পদ্ধতিতে চূড়ান্ত পণ্য তৈরির জন্য সাধারণত একটি রিজিড মোল্ডের প্রয়োজন হয়, কিন্তু এই প্রচলিত উৎপাদন প্রযুক্তির উচ্চ খরচ, দীর্ঘ সময় ইত্যাদি অসুবিধা রয়েছে। এই পণ্যগুলো প্রায়শই ইলেকট্রনিক পণ্যের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য হয় না। গবেষকরা দেখেছেন যে, মারক্যাপটান-ডাবল বন্ড সংযোজন লিকুইড সিলিকা ব্যবহার করে নতুন কিউরিং কৌশলের মাধ্যমে উন্নত বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন সিলিকার একটি সিরিজ প্রস্তুত করা যেতে পারে। এর চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং আলো সঞ্চালন ক্ষমতা এটিকে আরও নতুন ক্ষেত্রে প্রয়োগের উপযোগী করে তুলতে পারে। শাখাযুক্ত মারক্যাপটান ফাংশনালাইজড পলিসিলোক্সেন এবং ভিন্ন আণবিক ওজনের ভিনাইল টার্মিনেটেড পলিসিলোক্সেনের মধ্যে মারক্যাপ্টো-ইন বন্ড বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে, সামঞ্জস্যযোগ্য কাঠিন্য এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন সিলিকন ইলাস্টোমার প্রস্তুত করা হয়েছিল। প্রিন্টেড ইলাস্টোমারগুলো উচ্চ প্রিন্টিং রেজোলিউশন এবং চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। সিলিকন ইলাস্টোমারের ভাঙন প্রসারণ ১৪০০% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যা রিপোর্ট করা ইউভি কিউরিং ইলাস্টোমারের চেয়ে অনেক বেশি এবং এমনকি সবচেয়ে প্রসারণযোগ্য থার্মাল কিউরিং সিলিকন ইলাস্টোমারের চেয়েও বেশি। এরপর প্রসারণযোগ্য ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরির জন্য কার্বন ন্যানোটিউব মিশ্রিত হাইড্রোজেলে এই অতি-প্রসারণযোগ্য সিলিকন ইলাস্টোমার প্রয়োগ করা হয়েছিল। সফট রোবট, ফ্লেক্সিবল অ্যাকচুয়েটর, মেডিকেল ইমপ্লান্ট এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে মুদ্রণযোগ্য ও প্রক্রিয়াজাতযোগ্য সিলিকনের ব্যাপক প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে।