റേഡിയേഷനും വ്യാവസായിക പോളിമറുകളും ഉൾപ്പെടുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തന തരങ്ങൾ

റേഡിയേഷൻ-ആരംഭിച്ച പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തരംതിരിക്കാം: (1) ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ്, സിഷൻ, (2) ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ്, ക്യൂറിംഗ്.

പോളിമർ ശൃംഖലകളുടെ ഇന്റർമോളികുലാർ ബോണ്ട് രൂപീകരണമാണ് ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ്.ക്രോസ്ലിങ്കിംഗിന്റെ അളവ് റേഡിയേഷൻ ഡോസിന് ആനുപാതികമാണ്.ഇതിന് അപൂരിത അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് കൂടുതൽ പ്രതികരണ ഗ്രൂപ്പിംഗുകൾ ആവശ്യമില്ല.ചില ഒഴിവാക്കലുകളോടെ (ആരോമാറ്റിക്സ് അടങ്ങിയ പോളിമറുകളിൽ പോലെ), ഇത് രാസഘടനയിൽ വലിയ വ്യത്യാസമില്ല.താപനിലയിൽ വലിയ വ്യത്യാസമില്ല.റേഡിയേഷൻ വഴി ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ് സംവിധാനം അതിന്റെ പ്രാരംഭ കണ്ടുപിടിത്തം മുതൽ പഠിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അതിന്റെ കൃത്യമായ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ച് ഇപ്പോഴും വ്യാപകമായ ധാരണയില്ല.ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗിന്റെ സംവിധാനം സാധാരണയായി ബന്ധപ്പെട്ട പോളിമറുകൾക്കനുസരിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.സാർവത്രികമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട മെക്കാനിസത്തിൽ ഒരു പോളിമർ ശൃംഖലയിലെ C-H ബോണ്ടിന്റെ പിളർപ്പ് ഉൾപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് അയൽ ശൃംഖലയിൽ നിന്ന് രണ്ടാമത്തെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം അമൂർത്തമാക്കി തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.അടുത്തടുത്തുള്ള രണ്ട് പോളിമെറിക് റാഡിക്കലുകൾ കൂടിച്ചേർന്ന് ഒരു ക്രോസ്‌ലിങ്ക് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഫലം, പോളിമറിന്റെ തന്മാത്രാ പിണ്ഡം വിത്ത്‌റേഡിയേഷൻ ഡോസ് ക്രമാനുഗതമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ശാഖിതമായ ശൃംഖലകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ആത്യന്തികമായി ഓരോ പോളിമർ ശൃംഖലയും ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഒരു ത്രിമാന പോളിമർ ശൃംഖല രൂപപ്പെടും. മറ്റൊരു ചങ്ങലയിലേക്ക്.

നേരെമറിച്ച്, സി-സി ബോണ്ടുകളുടെ വിള്ളൽ സംഭവിക്കുന്ന ക്രോസ്ലിങ്കിംഗിന്റെ വിപരീത പ്രക്രിയയാണ് സിഷൻ.ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് ശരാശരി തന്മാത്രാ ഭാരം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, എന്നാൽ പിന്നീടുള്ള പ്രക്രിയ അത് കുറയ്ക്കുന്നു.വികിരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജം ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, C-C ബോണ്ടിന്റെ പിളർപ്പിലൂടെ ചെയിൻ ബ്രേക്കിംഗ് സംഭവിക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, വായുസഞ്ചാരമുള്ള സൊല്യൂഷൻ മാധ്യമത്തിൽ, ശിഥിലീകരണത്തിന്റെ യാന്ത്രിക രീതി പരോക്ഷമായ രീതിയിലൂടെയാണ് മുന്നോട്ട് പോകുന്നത്.പോളിമെറിക് ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളെ സോൾവെന്റ് ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളാണ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്, അവ ഇതിനകം വികിരണത്താൽ രൂപപ്പെട്ടതാണ്. പോളിമെറിക് ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളോടൊപ്പം ഓക്സിജൻ ചേർക്കുന്നത് പെറോക്‌സി സ്പീഷീസ് ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് വിഘടിപ്പിക്കുമ്പോൾ ചെറിയ തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.പോളിമറുകളുടെ ഓക്സിഡേറ്റീവ് ഡീഗ്രേഡേഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലായകത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.യഥാർത്ഥത്തിൽ, പോളിമർ ഡീഗ്രഡേഷൻ ലായകത്തിന്റെ ഓക്സീകരണവുമായി മത്സരിക്കുന്നു.

മോണോമറുകൾ പോളിമർ ശൃംഖലയിൽ പാർശ്വസ്ഥമായി അവതരിപ്പിക്കുന്ന ഒരു രീതിയാണ് ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ്, അവിടെ ഒരു ഒലിഗോമർ മോണോമർ മിശ്രിതത്തിന്റെ ദ്രുത പോളിമറൈസേഷൻ ഒരു കോട്ടിംഗ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് അടിവസ്ത്രവുമായി ശാരീരിക ശക്തികളാൽ സാരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ഏറ്റവും ലളിതമായ രൂപത്തിൽ, അത്തരം രീതികളിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന സംവിധാനങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, അടിവസ്ത്രം ഒരു ഫിലിമോ നാരുകളോ പൊടിയോ ആണ്, മോണോമർ അനിയറ്റ് ദ്രാവകമോ നീരാവിയോ ലായനിയോ ആണ്.ചില വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും ഗ്രാഫ്റ്റിംഗും ക്യൂറിംഗും തമ്മിൽ അടുത്ത ബന്ധമുണ്ട്.യഥാർത്ഥത്തിൽ, ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് സമയപരിധിയില്ല.ഇതിന് മിനിറ്റുകളോ മണിക്കൂറുകളോ ദിവസങ്ങളോ എടുത്തേക്കാം, അതേസമയം ക്യൂറിംഗ് സാധാരണയായി വളരെ വേഗത്തിലുള്ള പ്രക്രിയയാണ് സെക്കന്റിന്റെ അംശത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നത്.ഗ്രാഫ്റ്റിംഗിൽ, കോവാലന്റ് സി-സി ബോണ്ടുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, എന്നാൽ ക്യൂറിംഗിൽ, ബോണ്ടിംഗിൽ സാധാരണയായി ദുർബലമായ ഡെർ വാൽസ് അല്ലെങ്കിൽ ലണ്ടൻ ഡിസ്പർഷൻ ഫോഴ്‌സ് ഉൾപ്പെടുന്നു.വാൻ ഡെർ വാൽസ് ബോണ്ടിംഗ് ഓവർലാപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ എക്സ്ചേഞ്ച് ഇല്ലാത്ത ദൂരങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് പൊതുവെ ചെറിയ ഊർജ്ജങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, കോവാലന്റ്ബോണ്ടിംഗ്, ചെറിയ അന്തർ ന്യൂക്ലിയർ ദൂരങ്ങളിൽ ഫലപ്രദമാണ്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോൺ ഓവർലാപ്പ്, എക്സ്ചേഞ്ച്, തൽഫലമായി ഉയർന്ന ഊർജ്ജം എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.ക്യൂറിംഗ് പ്രതികരണങ്ങളുടെ മറ്റൊരു പ്രധാന വശം, ക്യൂറിംഗിനൊപ്പം ഒരേസമയം ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ് സംഭവിക്കാനുള്ള സാധ്യതയാണ്, ഇത് പൂർത്തിയായ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ മെച്ചപ്പെട്ട ഗുണങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് അഡീഷനിലും വഴക്കത്തിലും.

ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ് മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ നടക്കുന്നു: (എ) പ്രീ-റേഡിയേഷൻ;(ബി) പെറോക്സൈഡേഷനും (സി) മ്യൂച്വൽ റേഡിയേഷൻ ടെക്നിക്കും.പ്രീ-റേഡിയേഷൻ ടെക്നിക്കിൽ, ആദ്യത്തെ പോളിമർ നട്ടെല്ല് ശൂന്യതയിലോ നിഷ്ക്രിയ വാതകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിലോ വികിരണം ചെയ്ത് ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളായി മാറുന്നു.വികിരണം ചെയ്ത പോളിമർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മോണോമർ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുന്നു, അത് ദ്രാവകമോ നീരാവിയോ അല്ലെങ്കിൽ അനുയോജ്യമായ ലായകത്തിൽ ഒരു പരിഹാരമോ ആണ്.എന്നിരുന്നാലും, പെറോക്സിഡേഷൻ ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ് രീതിയിൽ, ട്രങ്ക് പോളിമർ വായുവിന്റെയോ ഓക്സിജന്റെയോ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ വികിരണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു.പോളിമെറിക് നട്ടെല്ലിന്റെ സ്വഭാവത്തെയും വികിരണ അവസ്ഥയെയും ആശ്രയിച്ച് ഹൈഡ്രോപെറോക്സൈഡുകളുടെയോ ഡൈപെറോക്സൈഡുകളുടെയോ രൂപവത്കരണമാണ് ഫലം.സ്ഥിരതയുള്ള പെറോക്‌സി ഉൽപന്നങ്ങൾ ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ മോണോമർ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുന്നു, അവിടെ നിന്ന് പെറോക്സൈഡുകൾ വിഘടിപ്പിക്കുന്ന ടോറാഡിക്കലുകൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു, അത് പിന്നീട് ഒട്ടിക്കൽ ആരംഭിക്കുന്നു.ഗ്രാഫ്റ്റിംഗ് ഘട്ടം നടപ്പിലാക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഇന്റർമീഡിയറ്റ് പെറോക്‌സി ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വളരെക്കാലം സൂക്ഷിക്കാൻ കഴിയും എന്നതാണ് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രയോജനം.മറുവശത്ത്, പരസ്പര വികിരണ സാങ്കേതികത ഉപയോഗിച്ച് പോളിമറും മോണോമറുകളും ഒരേസമയം വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും സ്വതന്ത്ര റാഡിക്കലുകളെ രൂപപ്പെടുത്തുകയും അങ്ങനെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ നടക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.പ്രീ-റേഡിയേഷൻ ടെക്നിക്കിൽ മോണോമറുകൾ വികിരണത്തിന് വിധേയമാകാത്തതിനാൽ, ആ രീതിയുടെ വ്യക്തമായ നേട്ടം, ഒരേസമയം സാങ്കേതികതയിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഹോമോപോളിമർ രൂപീകരണത്തിന്റെ പ്രശ്നത്തിൽ നിന്ന് ഇത് താരതമ്യേന മുക്തമാണ് എന്നതാണ്.എന്നിരുന്നാലും, പ്രീ-റേഡിയേഷൻ ടെക്നിക്കിന്റെ നിർണ്ണായകമായ പോരായ്മ അതിന്റെ ഡയറക്റ്റ് റേഡിയേഷൻ കാരണം ബേസ് പോളിമറിന്റെ ശിഥിലീകരണമാണ്, ഇത് പ്രധാനമായും ഗ്രാഫ്റ്റ്കോപോളിമറുകളേക്കാൾ ബ്ലോക്ക് കോപോളിമറുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന് കാരണമാകുന്നു.