সিলিকা একটি সাধারণ অজৈব ফিলার হিসেবে মাইক্রো-পাউডার চমৎকার বৈশিষ্ট্যের অধিকারী, যার মধ্যে রয়েছে:
- "তিনটি উচ্চ" (উচ্চ অন্তরণ, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ তাপ স্থায়িত্ব);
- "তিনটি নিম্ন" (কম তাপীয় প্রসারণ সহগ, কম অস্তরক ধ্রুবক, কম কাঁচামালের দাম);
- "দুটি প্রতিরোধ" (অ্যাসিড এবং ক্ষার প্রতিরোধ, পরিধান প্রতিরোধ)। এই বৈশিষ্ট্যগুলি সিলিকা তৈরি করে মাইক্রো-পাউডার বহুল ব্যবহৃত এবং অত্যন্ত সমাদৃত।
সময় অতি-সূক্ষ্ম গ্রাইন্ডিং এই প্রক্রিয়ায়, সিলিকা মাইক্রো-পাউডারের নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, পৃষ্ঠের উপর প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোক্সিল গ্রুপ (-OH) প্রকাশিত হয়, যা এর মেরুতা বৃদ্ধি করে। এর ফলে পৃষ্ঠের শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং তড়িৎ-বিদ্যুৎ বলের উপস্থিতির কারণে, কণাগুলি জমাট বাঁধতে থাকে এবং ছড়িয়ে পড়া কঠিন হয়। অধিকন্তু, পৃষ্ঠে হাইড্রোক্সিল গ্রুপের উপস্থিতি এটিকে হাইড্রোফিলিক করে তোলে, যা জৈব পলিমার মিডিয়াতে এর বিচ্ছুরণকে বাধাগ্রস্ত করে। অতএব, সিলিকা মাইক্রোপাউডারের পৃষ্ঠ পরিবর্তন করা প্রয়োজন।
আবরণ পরিবর্তন
আবরণ পরিবর্তনের ক্ষেত্রে প্রাথমিকভাবে সিলিকা মাইক্রো-পাউডার এবং উচ্চ পলিমার উপকরণের পৃষ্ঠের কার্যকরী গোষ্ঠীগুলিকে ব্যবহার করে পাউডারটি আবরণ করা হয়। আবরণ পরিবর্তন প্রক্রিয়ার পরে, সিলিকা মাইক্রো-পাউডার পৃষ্ঠের উপর একটি জৈব পলিমার পাতলা ফিল্ম তৈরি হয়। এই "ফিল্ম" সিলিকা মাইক্রোপাউডারের পৃষ্ঠকে পরিবর্তন করে।
পৃষ্ঠ আবরণের জন্য দুটি প্রধান পদ্ধতি রয়েছে: ঠান্ডা পরিবর্তন এবং গরম পরিবর্তন। কার্যকর পরিবর্তন নিশ্চিত করার জন্য, সিলিকা মাইক্রো-পাউডারটি প্রথমে আবরণ প্রক্রিয়ার আগে পরিষ্কার এবং শুকানোর প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হবে।
ঠান্ডা পরিবর্তন
এই প্রক্রিয়াটি ঘরের তাপমাত্রায় সম্পন্ন করা হয়। প্রথমে, ইপোক্সি রজনকে সিলিকা মাইক্রো-পাউডারের সাথে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে মিশ্রিত করা হয়। তারপর, পরিবর্তনের জন্য প্রয়োজনীয় জৈব দ্রাবক যোগ করা হয়। মিশ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, দ্রাবকটি ধীরে ধীরে বাষ্পীভূত হয় যতক্ষণ না এটি সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায়। পরিবর্তিত পণ্যটি পরিস্রাবণ এবং শুকানোর মাধ্যমে প্রাপ্ত করা হয়। ঠান্ডা পরিবর্তনের জন্য প্রচুর পরিমাণে জৈব দ্রাবক প্রয়োজন হয়, যা শিল্প উৎপাদনের জন্য স্কেল করা কঠিন করে তোলে। খরচ বেশি, এবং পরিবর্তনের দক্ষতা কম।
গরম পরিবর্তন
এই পদ্ধতিতে, সিলিকা মাইক্রো-পাউডারকে ১২০-১৪০° সেলসিয়াসে গরম করে প্রিট্রিট করা হয়, তারপর রজনের সাথে মিশ্রিত করা হয়। রজন সাধারণত সিলিকা মাইক্রো-পাউডারের ভরের ২১TP3T-৫১TP3T তৈরি করে। তাপ রজনকে নরম করে, যা পরে সিলিকা মাইক্রো-পাউডারের পৃষ্ঠকে আবরণ করে। তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে সাথে, রজন আঠালো হয়ে যায় এবং পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকে। একটি নিরাময়কারী এজেন্ট (যেমন ইউরোট্রপিন) এবং ক্যালসিয়াম স্টিয়ারেট যোগ করা হয়, এবং সিলিকা মাইক্রো-পাউডারের জমাট বাঁধা রোধ করার জন্য মিশ্রণটি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে মিশ্রিত করা হয়। ঠান্ডা এবং ছাঁকনির পরে, পরিবর্তিত সিলিকা মাইক্রো-পাউডার পাওয়া যায়। এই পদ্ধতিটি আরও ভাল আবরণ প্রভাব প্রদান করে এবং ব্যাপক উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত, তবে প্রক্রিয়াটি আরও জটিল এবং নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন।
শুকনো পরিবর্তন
লেপ পরিবর্তনের তুলনায়, শুষ্ক পরিবর্তন পাউডার পৃষ্ঠ পরিবর্তনের ক্ষেত্রে বেশি ব্যবহৃত হয়। পরিবর্তনের জন্য ব্যবহৃত পাউডারটি একটি উচ্চ-গতির ব্লেন্ডারে যোগ করা হয়। পাউডারের ধরণের উপর নির্ভর করে, ব্লেন্ডারটিকে একটি ভিন্ন তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়। পৃষ্ঠ পরিবর্তন সম্পূর্ণ করার জন্য ব্লেন্ডারে একটি প্রাক-মিশ্রিত সংশোধক যোগ করা হয়।
শুষ্ক পরিবর্তন একটি সহজ প্রক্রিয়া এবং কম উৎপাদন খরচ প্রদান করে। এটি বর্তমানে চীনে সিলিকা মাইক্রোপাউডারের পৃষ্ঠ পরিবর্তনের প্রাথমিক পদ্ধতি এবং মাইক্রন-আকারের সিলিকা মাইক্রোপাউডারের জন্য উপযুক্ত।
ভেজা পরিবর্তন
ভেজা পরিবর্তনের মাধ্যমে সিলিকা মাইক্রো-পাউডারের পৃষ্ঠকে তরল পর্যায়ে ভেজা করা হয় যাতে পৃষ্ঠের বন্ধন শক্তি হ্রাস পায়। এরপর পৃষ্ঠের সংশোধক এবং সংযোজক যোগ করা হয় এবং মিশ্রণটি একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় নাড়াচাড়া করে ছড়িয়ে দেওয়া হয় যাতে পৃষ্ঠের পরিবর্তন অর্জন করা যায়। ভেজা পরিবর্তন সিলিকা মাইক্রোপাউডারকে আরও সহজে ছড়িয়ে দিতে এবং সংশোধকের সাথে আরও সম্পূর্ণরূপে একত্রিত হতে দেয়। পরিবর্তনটি আরও অভিন্ন, তবে প্রক্রিয়াটি জটিল এবং শক্তি-নিবিড়, যা এটিকে 5μm এর কম কণা আকারের অতি-সূক্ষ্ম সিলিকা মাইক্রো-পাউডারের জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলে। তদুপরি, সংশোধকের জল দ্রবণীয়তা বিবেচনা করা উচিত, কারণ কেবলমাত্র জল-দ্রবণীয় সংশোধকগুলি আরও ভালভাবে ছড়িয়ে পড়বে এবং সিলিকা পৃষ্ঠের Si—OH গ্রুপগুলির সাথে কার্যকরভাবে যোগাযোগ করবে।
যৌগিক পরিবর্তন প্রক্রিয়া
কম্পোজিট মডিফিকেশন বলতে সেই প্রক্রিয়াকে বোঝায় যেখানে সূক্ষ্ম গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়ার সময় মডিফায়ার যোগ করা হয়, এক ধাপে পাউডার গ্রাইন্ডিং এবং মডিফিকেশনকে একীভূত করা হয়। কম্পোজিট মডিফিকেশন প্রক্রিয়া তুলনামূলকভাবে সহজ, পরিচালনা করা সহজ এবং গ্রাইন্ডিং এবং মডিফিকেশন দক্ষতা উন্নত করতে পারে কারণ মডিফায়ারের উপস্থিতি গ্রাইন্ডিং মিডিয়ার গ্রাইন্ডিং ক্ষমতা বাড়ায়।
সংশোধক নির্বাচন করার সময়, তাদের গঠন, বৈশিষ্ট্য, পরিবর্তন প্রক্রিয়া এবং পূরণ করা মূল উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত।
সিলিকা মাইক্রো-পাউডার পৃষ্ঠ পরিবর্তনে সর্বাধিক ব্যবহৃত সংশোধক হল সাইলেন কাপলিং এজেন্ট। এগুলি হল কম-আণবিক-ওজনযুক্ত অর্গানোসিলিকন যৌগ যা দুটি বা ততোধিক রাসায়নিকভাবে স্বতন্ত্র গ্রুপ ধারণ করে। তাদের আণবিক গঠনে কার্যকরী গ্রুপ (যেমন অ্যামিনো, ভিনাইল, বা ইপোক্সি গ্রুপ) অন্তর্ভুক্ত থাকে যা জৈব পলিমারের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, সেইসাথে অ্যালকোক্সি গ্রুপগুলিও অন্তর্ভুক্ত থাকে যা হাইড্রোলাইজ করতে পারে এবং সিলিকা মাইক্রো-পাউডার পৃষ্ঠের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে পারে। এটি সিলিকা মাইক্রোপাউডারকে জৈব পলিমারের সাথে শক্তভাবে বন্ধনে আবদ্ধ হতে দেয়।
এপিক পাউডার
এপিক পাউডারের উন্নত গ্রাইন্ডিং এবং লেপ সরঞ্জাম সিলিকা মাইক্রো-পাউডারের প্রক্রিয়াকরণ এবং পৃষ্ঠ পরিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বল মিল এবং এয়ার ক্লাসিফায়ারের মতো উচ্চ-দক্ষ গ্রাইন্ডিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে, এপিক পাউডার নিশ্চিত করে যে সিলিকা মাইক্রোপাউডারটি কাঙ্ক্ষিত কণার আকার এবং পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য অর্জনের জন্য সঠিকভাবে প্রক্রিয়াজাত করা হয়েছে। সূক্ষ্ম গ্রাইন্ডিংয়ের সাথে পৃষ্ঠ পরিবর্তনের একীকরণ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে উপাদানের কর্মক্ষমতা এবং বিচ্ছুরণযোগ্যতা আরও বৃদ্ধি করে। উচ্চতর কর্মক্ষমতাসম্পন্ন উপকরণের চাহিদা বৃদ্ধির সাথে সাথে, এপিক পাউডারের নির্ভরযোগ্য সরঞ্জাম এবং তৈরি সমাধানগুলি বিস্তৃত শিল্পের জন্য সিলিকা মাইক্রো-পাউডার উৎপাদনকে সর্বোত্তম করার জন্য অপরিহার্য হবে।
