ইপক্সি সিস্টেমে টেটা-এর সাথে রঞ্জক ও বর্ণকের সামঞ্জস্যতা

TETA-এর অজৈব পিগমেন্ট পৃষ্ঠের সাথে মিথস্ক্রিয়া

ধাতু অক্সাইড পিগমেন্টে অ্যামিন–হাইড্রক্সিল এবং অ্যামিন–সিলানল সংযোজন পথ

ট্রাইইথাইলিনটেট্রামিন, যা সাধারণত TETA নামে পরিচিত, ঘনীভবন বিক্রিয়ার মাধ্যমে অজৈব রঞ্জকগুলির সাথে শক্তিশালী রাসায়নিক বন্ধন গঠন করে। এই বিক্রিয়াগুলি ঘটে যখন TETA-এর প্রাথমিক অ্যামিন গ্রুপগুলি টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড (TiO₂) বা আয়রন অক্সাইড (Fe₂O₃) এর মতো ধাতব অক্সাইডের পৃষ্ঠে পাওয়া যাওয়া হাইড্রক্সিল গ্রুপ (-OH) এর সাথে বিক্রিয়া করে, যার ফলে স্থিতিশীল NH₂…O==M সংযোগ গঠিত হয়। দ্বিতীয়ক অ্যামিন গ্রুপগুলিও সিলিকা-ভিত্তিক রঞ্জকগুলিতে উপস্থিত সিলানল গ্রুপ (Si-OH) এর সাথে যোগ হয়ে এই বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। যেহেতু TETA-এর চারটি কার্যকরী গ্রুপ রয়েছে, তাই এটি একসাথে একাধিক সংযোগ স্থান গঠন করতে পারে, যার ফলে ইন্টারফেসে একটি প্রকার ক্রস-লিঙ্কড নেটওয়ার্ক তৈরি হয়। এই বিক্রিয়াগুলির গতি বিজ্ঞানীরা যে 'ল্যাঙ্গমুয়ার-টাইপ গতিবিদ্যা' নামে অভিহিত করেন, তার অনুসারে তাপমাত্রা প্রায় ৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে ওঠার সাথে সাথে বিক্রিয়াগুলি দ্রুত হয়। একক-কার্যকরী অ্যামিনের তুলনায়, এই বহু-বিন্দু বন্ধন ইপক্সি সিস্টেমে রঞ্জকের গুচ্ছীভবন উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়, যার ফলে ফর্মুলেশনগুলি সামগ্রিকভাবে অনেক বেশি স্থিতিশীল ও কার্যকর হয়ে ওঠে।

প্রতিযোগিতামূলক অধিশোষণ: পিগমেন্ট ইন্টারফেসে TETA বনাম আর্দ্রতা

আর্দ্রতা TETA-এর সাথে পিগমেন্ট পৃষ্ঠের অধিশোষণ সাইটগুলির জন্য তীব্রভাবে প্রতিযোগিতা করে, যা ৬৫% আপেক্ষিক আর্দ্রতায় কার্যকর বাঁধাইয়ের হ্রাস ঘটায় ৪০–৬০%। অধিশোষণ সাম্যাবস্থা সংশোধিত BET মডেলের সাথে সমঞ্জস্যপূর্ণ:

যদিও জল ভৌত অধিশোষণের মাধ্যমে (সক্রিয়ণ শক্তি: ১০–১৫ kJ/mol) অধিকতর সহজে বাঁধাই হয়, TETA এর উচ্চতর সক্রিয়ণ বাধা (২৫–৩৫ kJ/mol) কারণে রাসায়নিক অধিশোষণে প্রাধান্য পায়। অপ্টিমাল ইন্টারফেশিয়াল বন্ডিং নিশ্চিত করতে পিগমেন্টগুলিকে পূর্ব-শুষ্কীকরণ করতে হবে ≤০.৫% আর্দ্রতা সামগ্রীতে—যাতে অ্যামিন গ্রুপগুলি প্রতিযোগিতামূলক জলযোজন ছাড়াই প্রতিক্রিয়াশীল পৃষ্ঠ সাইটগুলিতে পৌঁছাতে পারে।

উন্নত পিগমেন্ট বিস্তারের জন্য পৃষ্ঠ পরিবর্তনকারী হিসাবে TETA

কেস স্টাডি: বিসফেনল-এ এপক্সি রেজিনে TiO2-এর TETA-মধ্যস্থিত স্থিতিশীলকরণ

TETA পিগমেন্ট ও রেজিনের মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন এবং তড়িৎস্থিতিক বলের কারণে মূলত বিসফেনল-এ এপক্সি সিস্টেমে TiO2-এর বিস্তারকে উন্নত করে। অণুটির পলিঅ্যামিন গঠন মূলত একটি ঢাল হিসেবে কাজ করে, যা কণাগুলোর একত্রীভূত হওয়াকে বাধা দেয় এমন ভৌত স্থান এবং তড়িৎ আধান উভয়ই সৃষ্টি করে। এটার ব্যবহারিক অর্থ কী? আমরা কিছু প্রকৃত সুবিধা লক্ষ করি: প্রায় ১৫ থেকে ২০ শতাংশ পর্যন্ত উন্নত অপ্যাসিটি, উপকরণ নিয়ে কাজ করার সময় সান্দ্রতার পরিবর্তন প্রায় ৩০% কম, এবং ইউভি আলোর ১০০০ ঘণ্টা ধরে রপ্তানির পরেও মূল রঙের স্থায়িত্বের প্রায় ৯৫% ধরে রাখে। এবং এখানে আরও একটি সুবিধা—এই উন্নতিগুলো আসলে কোটিং মিশ্রণের ব্যবহারযোগ্য আয়ু বাড়িয়ে দেয়, যদিও চূড়ান্ত ফিল্মটি কোমল হয়ে যায় না বা রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায় না—যা গুণগত মানকে সর্বোচ্চ গুরুত্ব দেওয়া গুরুত্বপূর্ণ শিল্প প্রয়োগগুলোতে একেবারেই অপরিহার্য।

ক্লে এক্সফোলিয়েশনে অ্যামিনোসিলেনগুলির বিপরীতে তুলনামূলক কার্যকারিতা

ন্যানোক্লে মডিফিকেশনে, এক্সফোলিয়েশন দক্ষতায় TETA ঐতিহ্যবাহী অ্যামিনোসিলেনগুলিকে ছাড়িয়ে যায়। এর সংকুচিত, নমনীয় বহুদান্ত গঠন বৃহত্তর সিলেনগুলির তুলনায় ক্লে ইন্টারলেয়ারগুলিতে আরও কার্যকরভাবে প্রবেশ করে, এপক্সি কম্পোজিটগুলিতে ৫০% উচ্চতর অ্যাস্পেক্ট রেশিও বিস্তার অর্জন করে। এর সুবিধাগুলি হলো:

• সমতুল্য লোডিংয়ে ২৫% বেশি টেনসাইল মডুলাস বৃদ্ধি
• অক্সিজেন পারমিয়াবিলিটি ৪০% কম
• ১২০°সে-তে কিউরিং (অ্যামিনোসিলেনগুলির জন্য ১৫০°সে-এর বিপরীতে), যা শক্তি দক্ষতা বৃদ্ধি করে

অ্যামিনোসিলেনগুলির বিপরীতে, TETA সিলানল কনডেনসেশন পার্শ্ব বিক্রিয়াগুলি এড়ায় এবং দ্রুততর ডিফিউশন গতিবিদ্যা প্রদর্শন করে। তাপীয় গুরুত্বমাপন বিশ্লেষণ (TGA) উচ্চতর তাপীয় স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে: TETA-পরিবর্তিত ন্যানোকম্পোজিটগুলি ৩০০°সে-এর উপর পর্যন্ত তাদের অখণ্ডতা বজায় রাখে—যা সিলেন-চিকিত্সিত সমতুল্যগুলির বিঘটন শুরুর তাপমাত্রার চেয়ে ৩৫°সে বেশি

TETA-এর ইন্টারফেশিয়াল আস্তরণ এবং কোটিং কার্যকারিতার উপর প্রভাব

TETA-দ্বারা কিউর করা এপক্সি কোটিংগুলিতে ইন্টারফেশিয়াল টাফনেস বৃদ্ধি (DMA/AFM প্রমাণ)

টেটা যৌগটি এপক্সি ও পিগমেন্টের মধ্যে সংযোগকে বাস্তবিকভাবে শক্তিশালী করে তোলে, বিশেষ করে সিলিকা-ভিত্তিক উপকরণগুলির ক্ষেত্রে, যখন এটি পৃষ্ঠের হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলির সঙ্গে শক্তিশালী রাসায়নিক বন্ধন গঠন করে। আমরা যখন ডায়নামিক মেকানিক্যাল অ্যানালিসিস (ডিএমএ) পরীক্ষা চালাই, তখন সাধারণ অ্যামিন হার্ডেনারগুলির তুলনায় গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রায় (Tg) সাধারণত ১৫ থেকে ২২ শতাংশ উন্নতি দেখতে পাই। Tg-এ এই বৃদ্ধি নির্দেশ করে যে উপাদানটিতে আরও বেশি ক্রসলিঙ্কিং ঘটছে। পারমাণবিক বল আণবিক সূক্ষ্মদর্শী (AFM) দিয়ে এটিকে পর্যবেক্ষণ করলে আরও একটি গল্প উন্মোচিত হয়। পরিমাপগুলি দেখায় যে ইন্টারফেসে শক্তি শোষণের পরিমাণ প্রায় ৪০% বৃদ্ধি পেয়েছে। কেন? কারণ টেটাতে উপস্থিত নমনীয় অ্যামিন শৃঙ্খলগুলি ভাঙ্গার ছাড়াই যান্ত্রিক চাপ গ্রহণ করতে পারে। এবং এই উন্নতিগুলি কেবল তাত্ত্বিক নয়— আসল জগতের আসঞ্জন কর্মক্ষমতা পরীক্ষাগুলিও ল্যাব ডেটায় যা দেখা যাচ্ছে তার সমর্থন করে।

এই ইন্টারফেশিয়াল শক্তিকরণ তাপীয় চক্রীয়তা (−৪০°সে থেকে ৮৫°সে) এর অধীনে মাইক্রোক্র্যাক সৃষ্টি ও প্রসারণকে নিয়ন্ত্রণ করে—এটি এয়ারোস্পেস ও মেরিন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যর্থতার মোড, যেখানে ডিল্যামিনেশন প্রায়শই পিগমেন্ট–রেজিন সীমানা থেকে শুরু হয়। AFM ফেজ ইমেজিং মাইক্রোভয়েডগুলির প্রায় অনুপস্থিতি নিশ্চিত করে, যা TETA-এর দুর্বল ইন্টারফেসগুলি দূর করার ভূমিকাকে আরও জোরালোভাবে তুলে ধরে।

সাধারণ জিজ্ঞাসা

ট্রাইইথিলিনটেট্রামিন (TETA) কী?

TETA হল একটি রাসায়নিক যৌগ যার চারটি অ্যামিন গ্রুপ রয়েছে, যা সাধারণত কনডেনসেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে অজৈব পিগমেন্টগুলির সাথে শক্তিশালী বন্ধন গঠনের জন্য ব্যবহৃত হয়।

TETA এপক্সি সিস্টেমের ফর্মুলেশনগুলিকে কীভাবে উন্নত করে?

TETA বহু-বিন্দু বন্ধনের মাধ্যমে পিগমেন্টের গুচ্ছীভবন কমায়, ফলে ফর্মুলেশনগুলির স্থায়িত্ব ও কার্যকারিতা বৃদ্ধি পায়।

TETA অ্যাডসর্পশনের ক্ষেত্রে আর্দ্রতা কেন একটি উদ্বেগের বিষয়?

আর্দ্রতা TETA-এর অ্যাডসর্পশন সাইটগুলির জন্য প্রতিযোগিতা করে, বিশেষ করে উচ্চ আর্দ্রতার পরিবেশে, যা পিগমেন্ট পৃষ্ঠের সাথে বন্ধন গঠনের ক্ষেত্রে এর কার্যকারিতা হ্রাস করতে পারে।

TETA কোন কোন অ্যাপ্লিকেশনে সবচেয়ে উপকারী?

টেটা বিশেষভাবে শিল্পক্ষেত্রের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উপযোগী, যেখানে উন্নত রঞ্জক বিস্তার, কোটিং পারফরম্যান্স এবং ইন্টারফেশিয়াল টাফনেস প্রয়োজন হয়।