तियानजिन विश्वविद्यालय में स्कूल ऑफ केमिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर वांग हुआइयुआन के नेतृत्व में एक टीम ने सफलतापूर्वक एक नया एपॉक्सी राल विकसित किया है जो उच्च तापमान प्रतिरोध, उच्च शक्ति और क्रूरता और नवीन आणविक संरचना डिजाइन के माध्यम से पुनर्चक्रण को जोड़ता है, जो लंबे समय से चली आ रही प्रदर्शन "सीसॉ दुविधा" को तोड़ता है जिसने उद्योग को परेशान किया है। प्रासंगिक शोध परिणाम हाल ही में अंतर्राष्ट्रीय जर्नल *एडवांस्ड मैटेरियल्स* में प्रकाशित हुए थे। एपॉक्सी राल, अपने उत्कृष्ट चिपकने वाले गुणों, यांत्रिक शक्ति और रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध के कारण, नई ऊर्जा और इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग जैसे रणनीतिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह आधुनिक उच्चस्तरीय विनिर्माण में एक अपरिहार्य महत्वपूर्ण सामग्री है, जिसे अक्सर आधुनिक उद्योग का "अदृश्य कंकाल" कहा जाता है, जिसका वैश्विक बाजार आकार 13 बिलियन डॉलर से अधिक है। मेरे देश में, एपॉक्सी राल पवन टरबाइन ब्लेड निर्माण के लिए भी एक महत्वपूर्ण आधार सामग्री है। हालाँकि, जैसे-जैसे पवन ऊर्जा उपकरण धीरे-धीरे अपनी समाप्ति अवधि में प्रवेश करते हैं, लगभग 5,800 टन एपॉक्सी राल मिश्रित सामग्री अपशिष्ट सालाना उत्पन्न होता है, वर्तमान में निपटान के लिए मुख्य रूप से लैंडफिल या भस्मीकरण पर निर्भर होता है, जिससे न केवल संसाधन अपशिष्ट होता है बल्कि पर्यावरणीय दबाव भी होता है। एपॉक्सी राल के पुनर्चक्रण में मुख्य चुनौती "सीसॉ दुविधा" के प्रदर्शन में निहित है। पारंपरिक एपॉक्सी रेजिन, इलाज के बाद, एक "अटूट मछली पकड़ने के जाल" जैसा दिखने वाला तीन आयामी नेटवर्क संरचना बनाते हैं। उच्च शक्ति, उच्च ताप प्रतिरोध, क्रूरता और प्रक्रियात्मकता के बीच संतुलन हासिल करना हमेशा चुनौतीपूर्ण होता है। {{15}सख्त करने के लिए ताप प्रतिरोध का त्याग करना पड़ता है, जबकि ताप प्रतिरोध में सुधार करने से भंगुरता उत्पन्न होती है। यह न केवल चरम वातावरण में इसके अनुप्रयोग को सीमित करता है बल्कि उच्च अंत एपॉक्सी रेजिन के घरेलू उत्पादन और हरियाली के लिए एक मुख्य बाधा भी बन जाता है। प्रोफेसर वांग हुआइयुआन की टीम ने आणविक डिजाइन स्रोत से शुरुआत की, चतुराई से पारंपरिक एपॉक्सी रेजिन के कठोर नेटवर्क में प्रतिवर्ती "एसिड - बेस आयन जोड़े" को एम्बेड किया। ये आयन जोड़े सामग्री में दोहरी भूमिका निभाते हैं: वे दोनों "लघु सदमे अवशोषक" हैं जो प्रभाव ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और "बुद्धिमान उत्प्रेरक" हैं जो उच्च तापमान पर बंधन पुनर्संयोजन शुरू करते हैं। यह डिज़ाइन नई सामग्री को 8.2 मेगाजूल प्रति घन मीटर की फ्रैक्चर कठोरता प्राप्त करते हुए अल्ट्रा-{22}} उच्च शक्ति (78 एमपीए) और गर्मी प्रतिरोध (245 डिग्री सेल्सियस से अधिक ग्लास संक्रमण तापमान) बनाए रखने की अनुमति देता है। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उच्च अंत एपॉक्सी राल सामग्री की तुलना में, नई सामग्री की गर्मी प्रतिरोध में लगभग 15% सुधार हुआ है, जबकि इसकी फ्रैक्चर क्रूरता लगभग तीन गुना बढ़ गई है। इन उत्कृष्ट गुणों को बनाए रखते हुए, नई सामग्री में पारंपरिक एपॉक्सी रेजिन की कमी के कारण स्व-उपचार क्षमताएं और पुनर्चक्रण क्षमता भी मौजूद है। वांग हुआयुआन ने कहा, "पहली बार, हमने इतने उच्च प्रदर्शन वाले थर्मोसेटिंग एपॉक्सी रेज़िन में प्रोग्रामयोग्य आकार और रासायनिक क्षरण हासिल किया है।" "प्रयोगों से पता चलता है कि इस सामग्री को कई बार पुन: संसाधित और भौतिक रूप से पुनर्चक्रित किया जा सकता है, प्रदर्शन में गिरावट 10% से अधिक नहीं होगी।" यह पारंपरिक एपॉक्सी रेजिन की सीमा को तोड़ता है जो "एक बार इलाज के बाद स्थायी रूप से तय हो जाते हैं।" इसके अनूठे गुणों के आधार पर, टीम ने एक साधारण गर्म दबाव प्रक्रिया के माध्यम से 150 डिग्री के करीब पानी के संपर्क कोण के साथ एक सुपरहाइड्रोफोबिक, उच्च तापीय चालकता मिश्रित कोटिंग तैयार की। बोरोन नाइट्राइड फिलर को जोड़ने से थर्मल चालकता में काफी सुधार होता है, 5जी बेस स्टेशनों और उच्च प्रदर्शन चिप्स की गर्मी अपव्यय चुनौतियों का समाधान होता है, और "दोहरी कार्बन" लक्ष्य के तहत उच्च अंत सामग्री उद्योगों के उन्नयन के लिए सहायता प्रदान की जाती है। भविष्य में, पवन ऊर्जा क्षेत्र में, इसकी पुनर्चक्रण क्षमता से सेवानिवृत्त ब्लेडों के निपटान की समस्या का समाधान होने की उम्मीद है; नए ऊर्जा वाहन क्षेत्र में, इसकी उच्च शक्ति, क्रूरता और उच्च तापमान प्रतिरोध लाभ उपकरण को हल्का बनाने में मदद कर सकते हैं, साथ ही उच्च अंत एपॉक्सी रेजिन के घरेलू प्रतिस्थापन के लिए व्यापक संभावनाएं भी प्रदान कर सकते हैं।
