प्लॅस्टिकीकारक : जे पदार्थ बहुवारिकात [⟶ प्लॅस्टिक व उच्च बहुवारिके] मिसळल्याने त्याचा लवचिकपणा किंवा विस्तरणक्षमता वाढते व त्याचा व्यवहारात उपयोग करणे साध्य होते, त्यांना प्लॅस्टिकीकारक म्हणतात. प्लॅस्टिकीकारकामुळे बहुवारिकापासून वस्तू बनविण्याच्या प्रक्रिया सुलभ होतात व वस्तूमध्ये आवश्यक ते गुण आणता येतात. बहुवारिकाचा उपयोग पृष्ठभागावर संरक्षक किंवा सुशोभित लेप देण्यासाठी करावयाचा असेल, तर लेप वस्तूला चांगला चिकटावा व खपल्या न पडता टिकावा यासाठी त्यात प्लॅस्टिकीकारकांचा अंतर्भाव कारतात. प्लॅस्टिकीकारकांचा उपयोग मुख्यतः ऊष्मामृदू (उष्ण केल्यावर मऊ व थंड करून कडक बनविण्याची क्रिया अनेकदा करता येईल अशा) प्लॅस्टिकांमध्येच केला जातो.
इतिहास : सेल्युलोज नायट्रेट हे बहुवारिक प्रारंभी वस्तूंच्या पृष्ठभागावर लेपन करण्यासाठी वापरले जाई त्यापासून वस्तू बनविता येत नसत परंतु १८६० मध्ये जे. डब्ल्यू. हायट आणि आय्. एस्. हायट या बंधूंना असे दिसून आले की, त्यामध्ये कापूर मिसळला, तर त्या मिश्रणापासून दाब व उष्णतेच्या साहाय्याने वस्तू बनविता येतात. प्लॅस्टिकीकारकांच्या आधुनिक उपयोगास येथून सुरूवात झाली. कापराऐवजी एखादे बिनवासाचे व किंमतीने स्वस्त असे प्लॅस्टिकीकारक शोधून काढण्याच्या प्रयत्नांमुळे १९१२ मध्ये ट्रायफिनिल फॉस्फेट हे प्लॅस्टिकीकारक उपलब्ध झाले व त्यानंतर फॉस्फेट वर्गाची इतर प्लॅस्टिकीकारके प्रचारात आली. थॅलेट वर्गाची प्लॅस्टिकीकारके १९२० च्या सुमारास प्रथम बनविण्यात आली व त्यापैकी डाय-२-एथिल हेक्झिल थॅलेट हे महत्त्वाचे प्लॅस्टिकीकारक १९३३ मध्ये एकस्वाने (पेटंटने) संरक्षित करण्यात आले. पॉलिव्हिनिल ॲसिटेट, सेल्युलोज ॲसिटेट व पॉलिव्हिनिल क्लोराइड ही प्लॅस्टिके उपलब्ध होऊ लागल्यावर त्यांच्यासाठी प्लॅस्टिकीकारके शोधणे आवश्यक झाले आणि त्या दृष्टीने प्रयत्न होऊ लागले. पॉलिव्हिनिल क्लोराइडाच्या अंगी विद्रावकाच्या (विरघळविण्याऱ्या पदार्थाच्या) संपर्कात टिकून राहण्याचा बहुमोल गुण असूनही फार कणखर असल्यामुळे ते वस्तू बनविण्यासाठी प्रथमतः वापरता येत नसे परंतु १९३३ मध्ये वॉल्डो सीमन व बी. एफ्. गुडरिच यांनी असे दाखविले की, ऑर्थोनायट्रो डायफिनिल ईथर, क्लोरोनॅप्थॅलीन, डायब्युटिल थॅलेट किंवा ट्रायक्रेसिल फॉस्फेट यांमध्ये कढत असताना ते विरघळविले व विद्राव थंड होऊ दिला, तर जेलरूप [⟶ जेल] बनते व त्याचा उपयोग अनेक वस्तू बनविण्यासाठी करता येतो. तेव्हापासून हे रेझीन अनेक ठिकाणी वापरण्यात आले. दुसऱ्या महायुद्धाच्या काळी नैसर्गिक रबराची चणचण भासू लागली व कृत्रिम रबरांचे उत्पादन सुरू झाले. त्यांच्यासाठी लागणाऱ्या प्लॅस्टिकीकारकाच्या संशोधनास चालना मिळाली. १९३४ मध्ये ५६ प्लॅस्टिकीकारकांचे औद्योगिक उत्पादन होत होते, १९४३ मध्ये हा आकडा १५० च्यावर व १९६० मध्ये सु. ५०० झाला. यापैकी सु. १०० प्लॅस्टिकीकारके उत्पादनाच्या दृष्टीने महत्त्वाची ठरली आहेत. प्लॅस्टिकीकारकांच्या धंद्याची वाढ पॉलिव्हिनिल क्लोराइडासंबंधीच्या घडामोडींशी निगडित आहे. या रेझिनाचे उत्पादन करणे स्वस्त पडू लागल्यावर महागड्या प्लॅस्टिकीकारकांच्या ऐवजी स्वस्त प्लॅस्टिकीकारके शोधून काढण्यात आली.
गुणधर्म व प्रकार : प्लॅस्टिकिकारके उच्च उकळबिंदू असलेले द्रव किंवा नीच वितळबिंदू असलेले घन पदार्थ असतात. सामान्यतः ती वर्णहीन व गंधहीन असून उच्च तापमानास टिकणारी असतात.
रासायनिक प्रकार :अनेक प्लॅस्टिकीकारके द्विक्षारकीय (दोन क्षारकीय अणू वा अणुगट ज्यांची जागा घेऊ शकतील असे दोन हायड्रोजन अणू असलेली क्षारकीय म्हणजे इतर पदार्थाकडून प्रोटॉनाचा स्वीकार करू शकतात असे) अम्लांची एस्टरे (उदा., डायब्युटिल व डाय-ऑक्टिल थॅलेटे, डायहेक्झिल सेबॅकेट, डायलॉरिल ॲडिपेट, डाय ॲमिल मॅलिएट इ.). तसेच काही मिश्र एस्टरे (उदा., ब्युटिल थॅलिल ब्युटिल ग्लायकोलेट, डायब्युटिल फिनिल फॉस्फेट, ब्युटॉक्सिएथिल स्टिअरेट इ.) असतात.
कमी रेणुभाराची काही रेझिने (उदा., पॉलिएथिलीन ॲडिपेट, ॲबिएटिक अम्लांची एस्टरे) आणि फिनॉलिक व पॉलिअमाइड वर्गाची रेझिने प्लॅस्टिकीकारके म्हणून उपयोगी पडतात. काही अमाइडे (उदा., पॅराटोल्यूइन सल्फॉनामाइड, लॉरामाइड) व उच्च ईथरे, अल्कोहॉले, कीटोने आणि डाय ॲमिल, डायफिनिल यांसारखी हायड्रोकार्बने, तसेच डायक्लोरोडायफिनिल यासारखी क्लोरिनीकृत हायड्रोकार्बने प्लॅस्टिकीकारके म्हणून वापरली जातात.
प्राथमिक व दुय्यम प्लॅस्टिकीकारके :जी प्लॅस्टिकीकारके बहुवारिकाशी पूर्ण समरस होतात (बहुवारिक त्यात विरघळून किंवा ते बहुवारिकात विरघळून) ती वस्तूच्या पृष्ठभागावर कालांतराने थेंबाच्या रूपाने किंवा द्रवरूप अथवा घनरूप थराच्या रूपाने निःस्त्रावित होत नाहीत (बाहेर टाकली जात नाहीत) त्यांना ‘प्राथमिक प्लॅस्टिकीकारके’ म्हणतात. याच्या उलट ज्यांचे वरीलप्रमाणे निःस्त्रावण होते त्यांना ‘दुय्यम प्लॅस्टिकीकारके’ ही संज्ञा लावतात. ती प्राथमिक प्लॅस्टिकीकारकाबरोबर वापरावी लागतात एकएकटी वापरता येत नाहीत. एखादे प्लॅस्टिकीकारक प्राथमिक आहे का दुय्यम आहे, हे ते ज्या बहुवारिकासाठी वापरावयाचे असेल त्यावर, किती प्रमाणात वापरावयाचे आहे त्या प्रमाणावर आणि ते वापरून बनविलेली वस्तू कोणत्या परिस्थितीत वापरावयाची आहे यांवर अवलंबून असते. उदा., ट्रायफिनिल फॉस्फेट हे नायट्रोसेल्युलोजामध्ये प्राथमिक प्लॅस्टिकीकारकाचे कार्य बजावते पण तेच सेल्युलोज ॲसिटेटात दुय्यम प्लॅस्टिकीकारक ठरते.
कार्यासंबंधीचे सिद्धांत : प्लॅस्टिकीकारकांचे कार्य स्पष्ट करण्यासाठी दोन सिद्धांत मांडले गेले आहेत : (१) वंगण सिद्धांत व (२) ‘जेल’ सिद्धांत.
वंगण सिद्धांत : बहुवारिकाला आकार देण्याचा प्रयत्न केला, तर त्याला जो विरोध होतो तो बहुवारिकाच्या रेणूमध्ये परस्परांत असणाऱ्या घर्षणामुळे होय. प्लॅस्टिकीकारके वंगणाप्रमाणे हे घर्षण कमी करतात व त्यामुळे बहुवारिकाचे रेणू एकमेकांवरून सुलभतेने घसरू शकतात व त्यामुळे ते बहुवारिक वस्तूचा आकार अल्प आयासाने धारण करू शकते.
जेल सिद्धांत :या सिद्धांतानुसार अस्फटिकी बहुवारिकांचा आकार धारण करण्यास होणारा विरोध हा त्यांच्या अंतर्गत असलेल्या मधमाश्यांच्या पोळ्यासारख्या त्रिमितीय मांडणीमुळे (यालाच ‘जेल’ म्हणतात) होत असतो. बहुवारिक रेणूंच्या साखळ्यांत अनेक प्रेरणा-केंद्रे असून त्यांच्या योगाने साखळ्या-साखळ्यांमध्ये अनेक जोड निर्माण झालेले असतात. कडक व ठिसूळ रेझिनामध्ये हे जोड एकमेकांच्या सन्निध असतात, लवचिक रेझिनात त्यांची स्थाने एकमेकांपासून दूर असतात. रेझिनामध्ये प्लॅस्टिकीकारक मिसळले म्हणजे हे जोड तुटतात व तेथील प्रेरणा-केंद्रे प्लॅस्टिकीकारकाशी संयोग पावतात आणि त्यामुळे आच्छादित होतात. याचा परिणाम प्रेरणा-केंद्रे कमी झाल्यासारखा होतो. येथे बहुवारिकाच्या रेणूंना प्लॅस्टिकीकारकाचे रेणू जोडले जातात. ते कायमचे जोडले जात नाहीत असे गृहीत धरण्यात आले आहे. एकदा जोडले गेलेले रेणू सुटे होणे व त्या जागी दुसरे रेणू जोडले जाणे अशी प्रक्रिया सतत व उलटसुलट होत असून त्यामध्ये गतिक समतोल असतो. याचा अंतिम परिणाम एकंदर प्रेरणा-केंद्रांपैकी काही झाकली गेल्यासारखा होतो. अशा आच्छादित केंद्राचा अंश किती असेल हे त्या प्लॅस्टिकीकारकाची संहती (मिश्रणातील प्रमाण), तापमान व दाब यांवर अवलंबून असते. अंशतः रेझिनामध्ये जो प्रदेश अस्फटिकी असेल त्यावर किंवा स्फटिकता अपूर्ण असेल त्या ठिकाणी प्लॅस्टिकीकारकाचा परिणाम घडून येतो.
विविध प्लॅस्टिक वर्ग व त्यांसाठी प्लॅस्टिकीकारके : सेल्युलोज नायट्रेटापासून कमी तापमानासही लवचिक राहतील असे पातळ तक्ते बनविण्यासाठी व त्याचप्रमाणे पृष्ठलेपनासाठी वापरावयाच्या मिश्रणात डायब्युटिल थॅलेट हे प्लॅस्टिकीकारक उपयोगी पडते. ब्युटिलबेंझिल थॅलेट कमी बाष्पनशील (बाष्परूपाने उडून जाणारे) असल्यामुळे काही ठिकाणी जास्त सोयीस्कर पडते. सेल्युलोज ॲसिटेटासाठी डायमिथिल व डायएथिल थॅलेटे, एथिल ग्लायकोलेट, ॲरोमॅटिक फॉस्फेट व सल्फॉनामाइडे वापरली जातात. सेल्युलोज ॲसिटेट-ब्युटिरेटाकरिता डाय-ऑक्टिल थॅलेट डाय-२-एथिल हेक्झिल ॲडिपेट, डायब्युटिल सेबॅकेट व ब्युटिलबेंझिल थॅलेट वापरतात. पॉलिॲक्रिलोनाइट्राइलामध्ये N-N-डायसायनो एथिल o-p टोल्यूइन सल्फॉनामाइड हे प्लॅस्टिकीकारक वापरून लवचिक व चामड्यासारखे बळकट तक्ते बनविता येतात. नायलॉनाच्या नळ्या, तक्ते इ. बनविण्याकरिता त्यात सायक्लोहेक्झिल –p-टोल्यूइन सल्फॉनामाइड, N-एथिल –p-टोल्यूइन सल्फॉनामाइड इ. सल्फॉनामाइडे प्लॅस्टिकीकारके म्हणून मिश्र करतात. पॉलिकार्बोनेटांसाठी अराल्किल हायड्रोकार्बने, ग्लायकोलेट, ॲडिपेट, बेंझोएट, फॉस्फेट व थॅलेट वर्गाची एस्टरे व सल्फॉनामाइडे वापरतात. पॉलिप्रोपिलिनाकरिता हायड्रोकार्बने, हॅलोजनीकृत हायड्रोकार्बने, एस्टरे व फिनॉले उपयोगी पडतात. पॉलिस्टायरिनामध्ये डायब्युटिल थॅलेट मिश्र केले असता ते लॅटेक्सच्या (चिकाच्या) रूपात आणता येते. पॉलिव्हिनिल अल्कोहॉलासाठी अनेक प्लॅस्टिकीकारके उपयोगानुरूप उपलब्ध आहेत. (उदा., ग्लिसरॉल, सॉर्बिटॉल व इतर पॉलि-अल्कोहॉले). सुरक्षित काच बनविण्यासाठी पॉलिव्हिनिल ब्युटिरॉलाचा उपयोग करताना त्यात ट्राय एथिलीन ग्लायकॉल डाय-२-एथिल ब्युटिरेट वापरतात. पॉलिव्हिनायलिडीन क्लोराइडासाठी एथिल थॅलिल एथिल ग्लायकोलेट, ट्राय ब्युटिल ॲसिटिल सायट्रेट अणि २- एथिल हेक्झिल डायफिनिल फॉस्फेट ही प्लॅस्टिकीकारके उपयोगी पडतात.
ऊष्मादृढ (वस्तू बनविताना प्रथम उष्णतेने मऊ व शेवटी कायमची कडक होणाऱ्या) प्लॅस्टिकांमध्ये थोड्या प्रमाणात प्लॅस्टिकीकारकांचा उपयोग पृष्ठलेपनाच्या क्षेत्रात ती वापरण्यासाठी केला जातो. त्यांच्या योगाने लेपन मिश्रणास प्रवाहित्व येते व लेप आघाताने टवका उडणार नाही असा बनतो.
प्लॅस्टिकीकारकाची निवड : प्लॅस्टिकीकारकाची निवड करताना अनेक गोष्टींचा विचार करावा लागतो. ते मिसळून बनविलेली वस्तू त्वचेशी संबंध येईल अशी असेल, तर त्वचाक्षोभ होणार नाही असे प्लॅस्टिकीकारक निवडावे लागते. खाद्ये, पेये यांसाठी वापरावयाची पात्रे, डबे, बाटल्या इ. बनविण्याच्या प्लॅस्टिकात वापरावयाचे प्लॅस्टिकीकारक बिनविषारी असले पाहिजे. विद्रावक साठविण्यासाठी बनविण्याच्या पात्रात वापरलेले प्लॅस्टिकीकारक त्यात न विरघळणारे व त्याच्याशी संयोग पावणार नाही असे निवडले पाहिजे. ज्या पदार्थाच्या संपर्कात प्लॅस्टिकीकारक येणार असेल त्यात ते स्थानांतरीत होणार नाही, त्याचप्रमाणे त्याच्या सान्निध्यात एखादी धातू येणार असेल, तर तिचे क्षरण (झीज) होणार नाही अशा गुणधर्माचे प्लॅस्टिकीकारक वस्तूच्या उपयोगास अनुसरून योजावे लागते.
भारतीय व्यवसाय : डायब्युटिल थॅलेट, डायमिथिल थॅलेट, डाय-एथिल थॅलेट, डाय-ऑक्टिल थॅलेट, डाय-आयसोऑक्टिल थॅलेट, ट्राय क्रेसिल फॉस्फेट, एपॉक्सी रेझिने, क्लोरिनीकृत पॅराफिने व रिसिनोलिएट ही प्लॅस्टिकीकारके भारतात बनविली जातात. इंडो-निप्पॉन केमिकल्स लि., हारडीलिया केमिकल्स लि. व युनियन कार्बाइड हे कारखाने मुंबईत व ईस्ट अँग्लिका प्लॅस्टिक्स लि., कलकत्ता येथे त्यांचे उत्पादन करतात. इंडो-निप्पॉन कंपनी आणखी एक कारखाना बडोद्यास सुरू करीत आहे. लघू-उद्योग क्षेत्रातील तीन कारखानेही प्लॅस्टिकीकारकांचे उत्पादन करतात.
भारतात प्लॅस्टिकीकारकांचे एकूण उत्पादन १९६६ मध्ये ८२७ टन, १९६७ मध्ये ३,१३० टन, १९६८ मध्ये ५,०५२ टन व १९६९ मध्ये ८,६९९ टन इतके झाले. भारताची एकूण उत्पादनक्षमता १९८० मध्ये सु. ४०,००० टन होती.
पहा : प्लॅस्टिक व उच्च बहुवारिके.
संदर्भ : 1. Chatfield, H. W., Ed., Paint and Varnish Manufacture, London, 1955.
2. Mark, H. F. Gaylord, N. G., Ed., Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 10, New York, 1969.
3. Sarvetnick, H. A. Polyvinyl Chloride, New York, 1969.
पटवर्धन, अ. वि.
“
आपल्या मित्रपरिवारात शेअर करा..
