থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরিথেন (টিপিইউ) দীর্ঘদিন ধরে এর ব্যতিক্রমী ঘর্ষণ প্রতিরোধ, আঠালোতা এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য মূল্যবান, যা এটিকে স্বয়ংচালিত থেকে মহাকাশ পর্যন্ত বিভিন্ন শিল্পে পছন্দের উপাদান করে তুলেছে। তবে, এর উচ্চ জ্বলনযোগ্যতা এবং দহনের সময় উল্লেখযোগ্য ধোঁয়া নির্গমনের কারণে পরিবহন, বৈদ্যুতিক এবং টেক্সটাইল খাতে এর ব্যবহার সীমিত হয়েছে।
ন্যানোফিলার: টিপিইউ পরিবর্তনের চাবিকাঠি
ন্যানোফিলারগুলির উত্থান টিপিইউ-এর শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য নতুন সম্ভাবনা তৈরি করেছে। কার্বন ন্যানোটিউব (সিএনটি), গ্রাফিন ন্যানোপ্লেটলেটস (জিএনপি), মলিবডেনাম ডিসালফাইড (MoS
), এবং গ্রাফিন অক্সাইড (GO) এর মতো উপকরণগুলি টিপিইউ-এর অগ্নি প্রতিরোধে উল্লেখযোগ্য উন্নতি দেখিয়েছে। উদাহরণস্বরূপ:
-
অনুপ্রবেশের মাধ্যমে প্রস্তুত টিপিইউ/গ্রাফিন ফোম (টিপিইউ/জিএফ) ন্যানোকম্পোজিটগুলি বিশুদ্ধ টিপিইউ-এর তুলনায় শিখা নির্গমন হারের (পিএইচআরআর) 35.1% হ্রাস দেখিয়েছে।
-
2.0 wt% কার্যকরী MoS সহ টিপিইউ
পরিবহন:
পিএইচআরআর-এ 45.4% হ্রাস অর্জন করেছে।
-
2.7 wt% জিএনপি দিয়ে ভরা টিপিইউ ন্যানোকম্পোজিটগুলি পিএইচআরআর-এ 41.1% হ্রাস দেখিয়েছে।
বাণিজ্য-বন্ধ: শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা বনাম যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
যদিও ন্যানোফিলারগুলি শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে, তবে তারা প্রায়শই টিপিইউ-এর দৃঢ়তা এবং স্থিতিস্থাপকতাকে দুর্বল করে। এই বাণিজ্য-বন্ধ একটি সমাধানের অনুসন্ধানের দিকে চালিত করেছে যা একই সাথে অগ্নি নিরাপত্তা এবং যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা বাড়ায়।
MXene: একটি প্রতিশ্রুতিশীল নতুন উপাদান
MXene (Ti
), একটি দ্বি-মাত্রিক উপাদান, এর পাইজোইলেকট্রিক, যান্ত্রিক এবং ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্যের জন্য মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। গবেষণাগুলি শিখা-প্রতিরোধী পলিমার ন্যানোকম্পোজিটে এর সম্ভাবনা নির্দেশ করে:
-
অসম্পৃক্ত পলিয়েস্টার রেজিনে 2.0 wt% Ti যোগ করা
অ্যাপ্লিকেশন: টিপিইউ-এর দিগন্ত প্রসারিত করা
এই অগ্রগতি টিপিইউ-এর জন্য দরজা খুলে দেয়:
পরিবহন:
অগ্নি-প্রতিরোধী স্বয়ংচালিত অভ্যন্তর, বিমানের উপাদান এবং উচ্চ-গতির রেলের আসন।
ইলেকট্রনিক্স:
পিএইচআরআর এবং মোট কার্বন মনোক্সাইড উৎপাদন (সিওটিওয়াই) যথাক্রমে 29.6% এবং 31.6% হ্রাস করেছে।
-
3.0 wt% এক্সফোলিয়েটেড Ti সহ টিপিইউ/Ti
অ্যাপ্লিকেশন: টিপিইউ-এর দিগন্ত প্রসারিত করা
এই অগ্রগতি টিপিইউ-এর জন্য দরজা খুলে দেয়:
পরিবহন:
অগ্নি-প্রতিরোধী স্বয়ংচালিত অভ্যন্তর, বিমানের উপাদান এবং উচ্চ-গতির রেলের আসন।
ইলেকট্রনিক্স:
ন্যানোকম্পোজিটগুলি শিখা উৎপাদনের হার (পিএসপিআর) 51.4% হ্রাস এবং COTY-তে 57.1% হ্রাস অর্জন করেছে।
অ্যাপ্লিকেশন: টিপিইউ-এর দিগন্ত প্রসারিত করা
এই অগ্রগতি টিপিইউ-এর জন্য দরজা খুলে দেয়:
পরিবহন:
অগ্নি-প্রতিরোধী স্বয়ংচালিত অভ্যন্তর, বিমানের উপাদান এবং উচ্চ-গতির রেলের আসন।
ইলেকট্রনিক্স:
সিনার্জিটিক প্রভাব: MXene এবং DOPO-HQ একত্রিত করা
MXene-এর সীমাবদ্ধতাগুলি মোকাবেলা করার জন্য, গবেষকরা Ti-এর সংমিশ্রণটি অনুসন্ধান করেছেন
3
C
x
এবং DOPO-HQ। একটি হাইড্রোজেন বন্ধন-প্ররোচিত স্ব-সমাবেশ পদ্ধতি একটি নতুন ন্যানোহাইব্রিড (Ti
-D-H) সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল, যা পরে টিপিইউ-তে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল।
T
x
-D-H তাপ এবং ধোঁয়া নির্গমনকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছে এবং একই সাথে প্রসার্য শক্তি এবং দৃঢ়তা উন্নত করেছে। মূল অনুসন্ধানগুলির মধ্যে রয়েছে:
থার্মোগ্রাভিমেট্রিক বিশ্লেষণ (টিজিএ) উচ্চ তাপমাত্রায় আরও ভাল কর্মক্ষমতা নির্দেশ করে, তাপীয় পচন তাপমাত্রা বৃদ্ধি দেখিয়েছে।
-
কৌশল: কিভাবে Ti
3
-
C
2
-
T
x
-D-H কাজ করে
2
T
-
x
শক্তি বাড়ায়, যেখানে DOPO-HQ বিচ্ছুরণ এবং দৃঢ়তা উন্নত করে।
অ্যাপ্লিকেশন: টিপিইউ-এর দিগন্ত প্রসারিত করা
এই অগ্রগতি টিপিইউ-এর জন্য দরজা খুলে দেয়:
পরিবহন:
অগ্নি-প্রতিরোধী স্বয়ংচালিত অভ্যন্তর, বিমানের উপাদান এবং উচ্চ-গতির রেলের আসন।
ইলেকট্রনিক্স:
Ti
-
3
C
-
2
T
-
x
শক্তি বাড়ায়, যেখানে DOPO-HQ বিচ্ছুরণ এবং দৃঢ়তা উন্নত করে।
অ্যাপ্লিকেশন: টিপিইউ-এর দিগন্ত প্রসারিত করা
এই অগ্রগতি টিপিইউ-এর জন্য দরজা খুলে দেয়:
পরিবহন:
অগ্নি-প্রতিরোধী স্বয়ংচালিত অভ্যন্তর, বিমানের উপাদান এবং উচ্চ-গতির রেলের আসন।
ইলেকট্রনিক্স:
শিখা-প্রতিরোধী তার, আবরণ এবং নিরোধক উপকরণ।
টেক্সটাইল:
সুরক্ষামূলক পোশাক এবং অগ্নি-প্রতিরোধী কাপড়।
-
নির্মাণ:
অগ্নি-প্রমাণ আবরণ এবং বিল্ডিং উপকরণ।
-
উপসংহার: টিপিইউ-এর জন্য একটি নতুন যুগ
Ti-এর উন্নয়ন
-
3
C
-
2
T
x
-D-H টিপিইউ পরিবর্তনের ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি উপস্থাপন করে, যা শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উভয় ক্ষেত্রেই একটি ভারসাম্যপূর্ণ উন্নতি প্রদান করে। এই উদ্ভাবন শিল্প জুড়ে টিপিইউ-এর আরও বিস্তৃত প্রয়োগের পথ সুগম করে, যা নিরাপত্তা এবং কর্মক্ষমতা উভয়ই নিশ্চিত করে।