रबर उद्योग में, परम तन्यता ताकत एक मौलिक यांत्रिक संपत्ति है। यह प्रायोगिक पैरामीटर वल्केनाइज्ड रबर यौगिक की अंतिम ताकत को मापता है। भले ही रबर उत्पाद को कभी भी उसकी अंतिम तन्य शक्ति के करीब नहीं खींचा जाता है, फिर भी रबर उत्पादों के कई उपयोगकर्ता इसे यौगिक की समग्र गुणवत्ता का एक महत्वपूर्ण संकेतक मानते हैं। इसलिए तन्यता ताकत एक बहुत ही सामान्य विशिष्टता है, और यद्यपि किसी विशिष्ट उत्पाद के अंतिम उपयोग का इससे कोई लेना-देना नहीं है, लेकिन इसे पूरा करने के लिए फॉर्मूलरों को अक्सर अपने रास्ते से हटना पड़ता है।
1. सामान्य सिद्धांत
उच्चतम तन्यता ताकत प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर इलास्टोमर्स से शुरुआत करनी चाहिए जहां तनाव-प्रेरित क्रिस्टलीकरण हो सकता है, जैसे एनआर, सीआर, आईआर, एचएनबीआर।
2. प्राकृतिक रबर एनआर
प्राकृतिक रबर पर आधारित चिपकने वाले में आमतौर पर नियोप्रीन चिपकने वाले की तुलना में अधिक तन्यता ताकत होती है। प्राकृतिक रबर के विभिन्न ग्रेडों में से, नंबर 1 फ्यूम फिल्म की तन्यता ताकत सबसे अधिक है। यह बताया गया है कि, कम से कम कार्बन ब्लैक से भरे यौगिकों के मामले में, नंबर 3 फ्यूम फिल्म नंबर 1 फ्यूम फिल्म की तुलना में बेहतर तन्यता ताकत देती है। प्राकृतिक रबर यौगिकों के लिए, रासायनिक प्लास्टिसाइज़र (प्लास्टिसोल) जैसे बाइफिनाइल एमिडोथियोफेनॉल या पेंटाक्लोरोथियोफेनॉल (पीसीटीपी) से बचना चाहिए, क्योंकि वे यौगिक की तन्य शक्ति को कम करते हैं।
3. क्लोरोप्रीन सीआर
क्लोरोप्रीन (सीआर) एक तनाव-प्रेरित क्रिस्टलीय रबर है जो भराव की अनुपस्थिति में उच्च तन्यता ताकत देता है। वास्तव में, कभी-कभी भराव की मात्रा को कम करके तन्य शक्ति को बढ़ाया जा सकता है। सीआर के उच्च आणविक भार उच्च तन्यता ताकत देते हैं।
4. नाइट्राइल रबर एनबीआर
एक्रिलोनिट्राइल (एसीएन) की उच्च सामग्री वाला एनबीआर उच्च तन्यता ताकत देता है। संकीर्ण आणविक भार वितरण के साथ एनबीआर उच्च तन्यता ताकत देता है।
5. आणविक भार का प्रभाव
अनुकूलन द्वारा, उच्च मेनिस्कस चिपचिपाहट और उच्च आणविक भार वाले एनबीआर का उपयोग उच्च तन्यता ताकत देता है।
6. कार्बोक्सिलेटेड इलास्टोमर्स
यौगिक की तन्य शक्ति में सुधार के लिए अनकार्बोक्सिलेटेड एनबीआर को कार्बोक्सिलेटेड एक्सएनबीआर से और अनकार्बोक्सिलेटेड एचएनबीआर को कार्बोक्सिलेटेड एक्सएचएनबीआर से बदलने पर विचार करें।
उपयुक्त मात्रा में जिंक ऑक्साइड के साथ कार्बोक्सिलेटेड एनबीआर पारंपरिक एनबीआर की तुलना में अधिक तन्यता ताकत देता है।
7. ईपीडीएम
अर्ध-क्रिस्टलीय ईपीडीएम (उच्च एथिलीन सामग्री) का उपयोग उच्च तन्यता ताकत देता है।
8. प्रतिक्रियाशील ईपीडीएम
एनआर के साथ मिश्रण में असंशोधित ईपीडीएम को 2% (द्रव्यमान अंश) मैलिक एनहाइड्राइड संशोधित ईपीडीएम से बदलने से एनआर/ईपीडीएम यौगिकों की तन्यता ताकत बढ़ जाती है।
9. जैल
एसबीआर जैसे सिंथेटिक जैल में आमतौर पर स्टेबलाइजर होते हैं। हालाँकि, 163°C से ऊपर के तापमान पर SBR यौगिकों को मिलाते समय, ढीले जैल (जिन्हें मिश्रित किया जा सकता है) और टाइट जैल (जिन्हें मिश्रित नहीं किया जा सकता और कुछ सॉल्वैंट्स में अघुलनशील होते हैं) दोनों का उत्पादन किया जा सकता है। दोनों प्रकार के जेल यौगिक की तन्य शक्ति को कम करते हैं। इसलिए, एसबीआर के मिश्रण तापमान का सावधानी से इलाज किया जाना चाहिए।
10. वल्कनीकरण
उच्च तन्यता शक्ति प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण तरीका क्रॉसलिंक घनत्व को अनुकूलित करना, अंडर-सल्फराइजेशन, पोस्ट-वल्कनीकरण से बचना और अपर्याप्त दबाव या अस्थिर घटकों के उपयोग के कारण वल्कनीकरण के दौरान रबर के फफोले से बचना है।
11. दबाव-बूंद वल्कनीकरण
आटोक्लेव में वल्कनीकृत उत्पादों के लिए, वल्कनीकरण के अंत तक दबाव को धीरे-धीरे कम करके फफोले के गठन और तन्य शक्ति में कमी से बचा जा सकता है, इसे 'दबाव ड्रॉप वल्कनीकरण' के रूप में जाना जाता है।
12. वल्कनीकरण का समय और तापमान
कम तापमान पर लंबे समय तक वल्कनीकरण के परिणामस्वरूप मल्टी-सल्फर बॉन्ड नेटवर्क का निर्माण होता है, उच्च सल्फर क्रॉसलिंक घनत्व और परिणामस्वरूप उच्च तन्यता ताकत होती है।
13. अशुद्धियों या बड़े असंतुलित घटकों के मिश्रण से बचते हुए, कार्बन ब्लैक जैसे मजबूत भराव के फैलाव में सुधार करने के लिए बेहतर सम्मिश्रण तकनीकों द्वारा तन्य शक्ति में सुधार किया जा सकता है।
14. भराव
कार्बन ब्लैक या सिलिका जैसे फिलर्स के लिए, बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ छोटे कण आकार का चुनाव तन्यता ताकत में सुधार करने में प्रभावी हो सकता है। मिट्टी, कैल्शियम कार्बोनेट, टैल्क, क्वार्ट्ज रेत इत्यादि जैसे गैर-मजबूत करने वाले या भरने वाले भराव से बचना चाहिए।
15. कार्बन ब्लैक
यह सुनिश्चित करने के लिए कि कार्बन ब्लैक अच्छी तरह से बिखरा हुआ है, तन्य शक्ति में सुधार के लिए इसकी भराई को इष्टतम स्तर तक बढ़ाया जाना चाहिए। छोटे कण आकार वाले कार्बन ब्लैक में इष्टतम भरने की मात्रा कम होगी। कार्बन ब्लैक के विशिष्ट सतह क्षेत्र को बढ़ाने और मिश्रण चक्र को बढ़ाकर कार्बन ब्लैक के फैलाव में सुधार करने से रबर की तन्यता ताकत में सुधार हो सकता है।
16. सफ़ेद कार्बन ब्लैक
उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ अवक्षेपित सिलिका का उपयोग प्रभावी ढंग से यौगिक की तन्य शक्ति में सुधार कर सकता है।
17. प्लास्टिसाइज़र
यदि उच्च तन्यता शक्ति चाहिए तो प्लास्टिसाइज़र से बचना चाहिए।
18. जब एनबीआर यौगिकों का वल्कनीकरण किया जाता है, तो पारंपरिक वल्कनीकरण को समान रूप से फैलाना अधिक कठिन होता है, इसलिए, मैग्नीशियम कार्बोनेट से उपचारित सल्फर एनबीआर जैसे ध्रुवीय यौगिकों में बेहतर तरीके से फैल जाएगा। यदि वल्केनाइजिंग एजेंट अच्छी तरह से फैला हुआ नहीं है, तो तन्य शक्ति गंभीर रूप से प्रभावित हो सकती है।
19. मल्टी-सल्फर बंधुआ क्रॉसलिंकिंग नेटवर्क
पारंपरिक वल्कनीकरण प्रणालियों के साथ, क्रॉसलिंकिंग नेटवर्क पर पॉलीसल्फाइड बॉन्ड का प्रभुत्व होता है; ईवी के साथ, क्रॉसलिंकिंग नेटवर्क पर सिंगल और डबल सल्फाइड बॉन्ड का प्रभुत्व होता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च तन्यता ताकत होती है।
20. आयनिक क्रॉसलिंकिंग नेटवर्क
आयनिक क्रॉस-लिंक्ड यौगिकों में उच्च तन्यता ताकत होती है क्योंकि क्रॉस-लिंक्ड बिंदु फिसल सकते हैं और इसलिए बिना टूटे चल सकते हैं।
21. तनाव क्रिस्टलीकरण
चिपकने वाले में तनाव क्रिस्टल युक्त प्राकृतिक रबर और नियोप्रीन का संयोजन तन्य शक्ति को बढ़ाने में मदद करेगा।
