Polyoxetane
पॉलीऑक्सीटेन (पीओएक्स), या पॉली (ऑक्सीटेन), आणविक सूत्र (-ओसीएच2सीएच2सीएच2-) एन के साथ सिंथेटिक कार्बनिक विषमपरमाण्विक थर्मोप्लास्टिक बहुलक है। यह ऑक्सीटेन मोनोमर से बहुलककृत होता है, जो एक चार-सदस्यीय चक्रीय ईथर है। 1930 और 1940 के दशक में इतिहास की आवश्यकता वाले रसायन विज्ञान का अवलोकन और विकास किया गया था। पहला पॉलीमराइज्ड ऑक्सीटेन 3,3-बिस (क्लोरोमेथाइल) ऑक्सीटेन था जिसके बाद 1950 के दशक के दौरान अन्य 3,3-विघटित व्युत्पन्न थे। 1956 में गैर-प्रतिस्थापित ऑक्सीटेन का ही बहुलककरण किया गया था। मोनोमर्स ऑक्सीटेन व्युत्पन्न के दसियों को संश्लेषित किया गया है और उनमें से कई बहुलक हैं। पोलीमराइज़ करने में असमर्थता के कारण अलग-अलग क्षारता और रिंग तनाव हैं जो अलग-अलग इलेक्ट्रॉनों के कारण होते हैं और प्रतिस्थापन की स्थूलता भी उनकी स्थिति के रूप में होती है। प्रमुख 3-प्रतिस्थापित और 3,3-प्रतिस्थापित मोनोमर्स को ऑक्सीटेन लेख में संक्षेपित किया गया है। पॉलिमराइजेशन मैकेनिज्म गैर-प्रतिस्थापित ऑक्सीटेन का रिंग स्ट्रेन 107 kJ/mol है। यह गैर-बहुलक छह-सदस्यीय टेट्राहाइड्रोपाइरन की तुलना में बीस गुना अधिक है। ऑक्सीटेन एक कैशनिक, रिंग-ओपनिंग तंत्र के माध्यम से पोलीमराइज़ होता है। विशेष ऑक्सीटेन अन्य तंत्रों द्वारा बहुलक योग्य होते हैं। प्रसार केंद्र एक तृतीयक ऑक्सोनियम आयन है, जो मुख्य रूप से लुईस एसिड, ट्राइएल्किल ऑक्सोनियम लवण, कार्बोकैटैनिक लवण और अन्य द्वारा आरंभ किया जाता है। मजबूत एसिड द्वितीयक ऑक्सोनियम आयन उत्पन्न करते हैं, जो प्रतिक्रियाशील नहीं होते हैं, इस प्रकार वे पहली पसंद के आरंभकर्ता नहीं होते हैं। दूसरी ओर सुपर एसिड (जैसे। एच. एस. ओ. 3. एफ.) ऑक्सीटेन जैसे चक्रीय ईथर्स के कैशनिक पोलीमराइजेशन के प्रभावी आरंभकर्ता हैं। प्रसार केंद्र की पर्याप्त स्थिरता के लिए, एस. बी. सी. एल. 6-, पी. एफ. 6-, ए. एस. एफ. 6-या एस. बी. एफ. 6-जैसे कम नाभिकीयता वाले एक प्रतिरक्षी एक्स-की आवश्यकता होती है। पहला पोलीमराइजेशन बी. एफ. 4-या बी. एफ. 3. ओ. एच.-काउंटरियन वाले यौगिकों के साथ किया गया था। प्रसार बहुत तेज है और इस प्रकार कम आणविक भार वाले उत्पादों (वांछित कार्यात्मक अंतिम समूहों के साथ भी) की तैयारी आज तक नहीं की गई थी। असमान रूप से प्रतिस्थापित ऑक्सीटेन प्रसार केंद्र के एक या दोनों अल्फा-कार्बन पर हमला करने की क्षमता के अनुसार बहुलक बन जाते हैं। गैर-प्रतिस्थापित और 3-प्रतिस्थापित व्युत्पन्न सममित तरीके से बहुलक होते हैं, लेकिन 2-प्रतिस्थापित व्युत्पन्न किसी भी प्रकार के मूल प्रकार के बहुलक श्रृंखला कनेक्शन (सिर से पूंछ, सिर से सिर और पूंछ से पूंछ) बना सकते हैं। हालांकि, सही परिस्थितियों और दीक्षा प्रणाली के उपयोग के साथ, एक रूढ़िवादी प्रसार प्राप्त किया जा सकता है। मुख्य श्रृंखला के ऑक्सीजन परमाणुओं में ऑक्सोनियम प्रसार केंद्र पर हमला करने के लिए या तो चक्रीय ऑलिगोमर्स (आमतौर पर टेट्रामर) बनाने या डिपॉलिमराइज़ करने के लिए पर्याप्त प्रतिक्रियाशीलता होती है। एक अणु के भीतर इन प्रतिक्रियाओं को बैकबिटिंग कहा जाता है। असंबद्ध ऑक्सीटेन के पोलीमराइजेशन के दौरान, दो बढ़ती श्रृंखलाओं का आपसी हमला, बहुत कम संख्या में, एसाइक्लिक ऑक्सोनियम आयन बनाने के लिए हो सकता है। इस प्रक्रिया को अस्थायी समाप्ति कहा जाता है। उल्लिखित साइड रिएक्शन प्रसार के साथ गति में प्रतिस्पर्धा करते हैं। जितनी तेजी से प्रसार होता है, उतनी ही कम दुष्प्रभाव प्रतिक्रियाएं होती हैं। प्रसार की गति पॉलीमराइज्ड मोनोमर, उपयोग की जाने वाली दीक्षा प्रणाली और पॉलीमराइजेशन स्थितियों पर निर्भर करती है। औद्योगिक उत्पादन का उदाहरण पॉलिमर का निलंबन प्राप्त करने के लिए 4 से 8 घंटे के लिए-25 डिग्री सेल्सियस में मिथिलीन क्लोराइड और पेट्रोल के मिश्रण में पॉलिमराइजेशन किया जाता है। उत्प्रेरक प्रणाली में 1-2% BF3 और 0,1-0,4 प्रतिशत एपिक्लोरहाइड्रिन होता है जो एक कोकैटलिस्ट के रूप में कार्य करता है। अंतिम निलंबन को निष्क्रिय किया जाता है, पानी की भाप से अलग किया जाता है, फ़िल्टर किया जाता है, धोया जाता है और सुखाया जाता है। प्रतिस्थापित पॉलीऑक्सीटेन प्रतिस्थापित ऑक्सीटेन की एक श्रृंखला को संश्लेषित और बहुलक बनाया गया है। पहला पॉलीमराइज्ड ऑक्सीटेन 3,3-बिस (क्लोरोमेथाइल) ऑक्सीटेन था। पॉलीऑक्सीटेन उच्च श्रेणी की क्रिस्टलीकरण और पिघलने वाले तापमान वाले तरल या ठोस हो सकते हैं। अंतिम भौतिक विशेषताएँ प्रतिस्थापनों की समरूपता, स्थूलता और ध्रुवीयता पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, पीओएक्स का पिघलने का तापमान 35 डिग्री सेल्सियस है। स्थिति 2 या 3 में एक मिथाइल प्रतिस्थापन पॉलीमिथाइलॉक्सीटेंस के अनाकार चरित्र को सुनिश्चित करता है। समान कार्बन पर सममित रूप से द्वि-प्रतिस्थापित ऑक्सीटेन, क्रिस्टलीय पॉलिमर देते हैं, जैसे कि 3,3-डाइमिथाइलॉक्सीटेन। पॉली (3,3-डाइमिथाइलॉक्सीटेन) का पिघलने का बिंदु 47 डिग्री सेल्सियस है। हेलोजन ऑक्सीटेन पॉलिमर के पिघलने के बिंदु को बढ़ाते हैं। जितना बड़ा हेलोजन परमाणु होगा, पिघलने का तापमान उतना ही अधिक होगा। हेलोजेनेटेड ऑक्सीटेन का पिघलने का तापमान 135 से 290 डिग्री सेल्सियस तक होता है। अनाकार कम पिघलने वाले ऑक्सीटेन सामान्य कार्बनिक विलायकों में घुलनशील होते हैं, दूसरी ओर क्रिस्टलीय नहीं होते हैं। पॉलीमेरानालोजिकल प्रतिक्रिया ब्यूटिलिथियम का उपयोग हाइड्रॉक्सिल (-ओएच) कार्यात्मक अंत समूहों के साथ आणविक भार पीओएक्स ग्लाइकोल्स को कम करने के लिए पॉलीऑक्सीटेन को तोड़ने के लिए किया गया है। इसी परिणाम के साथ, ओजोन के साथ क्षरण के बाद लीएलएच4 द्वारा कमी का उपयोग किया जा सकता है। पॉलीऑक्सीटेन ग्लाइकोल्स का उपयोग पॉलीयूरेथेन नेटवर्क के निर्माण और कॉपोलिमर की तैयारी के लिए किया जा सकता है। कॉपोलिमर ऑक्सीटेन के कॉपोलिमराइज़ होने के दो मुख्य कारण हैं क्रिस्टलीयता का समायोजन और भौतिक गुणों का संशोधन। पॉलीयुरेथेन (पी. यू. आर.), पॉलीइथर और पॉलीएमाइड इलास्टोमर्स के नरम खंडों के अग्रदूतों का उत्पादन करने के लिए ऑक्सीटेन को मुख्य रूप से टेट्राहाइड्रोफुरन (टी. एच. एफ.) के साथ सह-पॉलीमराइज किया जाता है। विशेष रूप से बी. सी. एम. ओ. और टी. एच. एफ. का सांख्यिकीय सह-पॉलिमर अनाकार, कठोर रबर है। ऑक्सीटेन के गैर-बहुपदनीय व्युत्पन्न सम-बहुपदनीय ऑक्सीटेन के साथ सह-बहुलक बनाने में सक्षम हैं। कोपोलिमराइजेशन समस्या विज्ञान में अधिकांश अध्ययन किए गए मोनोमर बी. सी. एम. ओ. रहे हैं। थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर व्यवहार के साथ सह-पॉलिमर भी तैयार किए गए हैं। अनुप्रयोग पॉलीऑक्सीटेन इंजीनियरिंग पॉलिमर हैं। 3, 3-bis (क्लोरोमेथाइल) ऑक्सीटेन (BCMO) से प्राप्त केवल एक ऑक्सीटेन बहुलक का औद्योगिक अनुप्रयोग था। यह हरक्यूलिस, इंक. (यू. एस. ए.) और पेंटाप्लास्ट (रूस) द्वारा व्यापार चिह्न पेंटॉन के तहत उपलब्ध था। अपेक्षाकृत उच्च ऊष्मा-विरूपण तापमान और कम जल अवशोषण के कारण मुख्य उपयोग निर्जंतुक करने योग्य सामान थे। बी. सी. एम. ओ. स्वयं अग्निशामक है (बहुलक श्रृंखला में मौजूद क्लोरीन परमाणुओं के कारण) और अत्यधिक रासायनिक रूप से प्रतिरोधी है। यह अधिकांश कार्बनिक सॉल्वैंट्स और मजबूत क्षार के लिए खड़ा है। यह मजबूत एसिड में घुल जाता है, जैसे कि केंद्रित एच. एन. ओ. 3 या एच. 2. एस. ओ. 4। एक विशिष्ट संख्या-औसत आणविक भार 250,000 नैड 350,000 ग्राम/मोल के बीच होता है। इसे पारंपरिक रूप से इंजेक्शन मोल्डिंग के माध्यम से संसाधित किया जा सकता है। मोल्डेड सामान सामान्य रूप से कम सिकुड़न और शानदार आयामी स्थिरता प्रदर्शित करते हैं। महंगे पी. बी. सी. एम. ओ. से बनाए जा सकने वाले पुर्जों के उदाहरण बीयरिंग, वाल्व, फिटिंग केबल और विद्युत भागों के लिए पुर्जे आदि हैं। यह रासायनिक टैंकों के लिए मुख्य उपयोग के साथ संक्षारक स्थिरता की गारंटी के साथ एक बहुत अच्छा संक्षारक-रोधी परत है। यह विलवणीकरण झिल्ली के लिए बहुत अच्छी सामग्री है। परफ्लोरिनेटेड ऑक्सीटेन (-सी. एफ. 2. सी. एफ. 2. सी. एफ. 2. ओ.-) एन महान घर्षण-कम करने वाले गुणों को प्रदर्शित करते हैं और गैस पृथक्करण झिल्ली के लिए संभावित रूप से उपयोगी होते हैं ऑक्सीटेन का महत्वपूर्ण हिस्सा पॉलीऑक्सीटेन ग्लाइकोल्स और अन्य पॉलीमेरिक पदार्थों में बदल जाता है। ऊर्जावान पॉलिमर स्थिति 3 में हाइड्रोजन को इलेक्ट्रॉन की कमी वाले समूहों द्वारा प्रतिस्थापित करके, ऊर्जावान पॉलिमर तैयार किए जा सकते हैं। वांछित कार्यात्मक समूह एथिल (CH3-CH2-), नाइट्रो (NO2-) या 2-ओक्सा-4,4-डाइनाइट्रोपेंटाइल (CH3-C (NO2) 2-CH2-O-CH2-) हैं। ऊर्जावान पॉलिमर का उपयोग विस्फोटकों और प्रणोदक के रूप में किया जा सकता है या वे ऊपर उल्लिखित निर्माण के लिए अग्रदूत हैं। वे बहुत सारे धुएँ के साथ जलते हैं। संदर्भ पॉलिमर पॉलिथर्स