ស្ថេរភាពកម្ដៅ និងវិធានការកែលម្អនៃអេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូរីថេន

អ្វីដែលគេហៅថាប៉ូលីយូរីថេនគឺជាអក្សរកាត់នៃពាក្យ polyurethane ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មនៃ polyisocyanates និង polyols ហើយមានក្រុម amino ester ជាច្រើនដែលធ្វើម្តងទៀត (- NH-CO-O-) នៅលើខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល។ នៅក្នុងជ័រ polyurethane សំយោគពិតប្រាកដ បន្ថែមពីលើក្រុម amino ester ក៏មានក្រុមដូចជា urea និង biuret ផងដែរ។ Polyols ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ម៉ូលេគុលខ្សែសង្វាក់វែងដែលមានក្រុម hydroxyl នៅចុងបញ្ចប់ ដែលត្រូវបានគេហៅថា "ផ្នែកខ្សែសង្វាក់ទន់" ខណៈពេលដែល polyisocyanates ត្រូវបានគេហៅថា "ផ្នែកខ្សែសង្វាក់រឹង"។
ក្នុងចំណោមជ័រប៉ូលីយូរីថេនដែលបង្កើតឡើងដោយចម្រៀកខ្សែសង្វាក់ទន់ និងរឹង មានតែភាគរយតិចតួចប៉ុណ្ណោះដែលជាអេស្ទ័រអាស៊ីតអាមីណូ ដូច្នេះវាប្រហែលជាមិនសមរម្យទេក្នុងការហៅពួកវាថាប៉ូលីយូរីថេន។ ក្នុងន័យទូលំទូលាយ ប៉ូលីយូរីថេនគឺជាសារធាតុបន្ថែមនៃអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត។
អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតប្រភេទផ្សេងៗគ្នាមានប្រតិកម្មជាមួយសមាសធាតុប៉ូលីអ៊ីដ្រូស៊ីដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗនៃប៉ូលីយូរីថេន ដោយហេតុនេះទទួលបានវត្ថុធាតុប៉ូលីមែរដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងៗគ្នា ដូចជាផ្លាស្ទិច កៅស៊ូ ថ្នាំកូត សរសៃ សារធាតុស្អិត ជាដើម។ កៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេន
កៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេន ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រភេទកៅស៊ូពិសេសមួយប្រភេទ ដែលត្រូវបានផលិតឡើងដោយប្រតិកម្មប៉ូលីអេធើរ ឬប៉ូលីអេស្ទ័រជាមួយអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត។ មានប្រភេទជាច្រើនដោយសារតែប្រភេទវត្ថុធាតុដើមផ្សេងៗគ្នា លក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម និងវិធីសាស្ត្រភ្ជាប់គ្នា។ ពីទស្សនៈរចនាសម្ព័ន្ធគីមី មានប្រភេទប៉ូលីអេស្ទ័រ និងប៉ូលីអេធើរ ហើយពីទស្សនៈវិធីសាស្ត្រកែច្នៃ មានបីប្រភេទ៖ ប្រភេទលាយ ប្រភេទចាក់ និងប្រភេទទែម៉ូប្លាស្ទិក។
កៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេនសំយោគជាទូទៅត្រូវបានសំយោគដោយប្រតិកម្មប៉ូលីអេស្ទ័រលីនេអ៊ែរ ឬប៉ូលីអេធើរជាមួយឌីអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត ដើម្បីបង្កើតជាប្រេប៉ូលីមែរទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានទទួលរងនូវប្រតិកម្មពង្រីកខ្សែសង្វាក់ដើម្បីបង្កើតជាប៉ូលីមែរទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់។ បន្ទាប់មក សារធាតុភ្ជាប់ឆ្លងកាត់សមស្របត្រូវបានបន្ថែម និងកំដៅដើម្បីព្យាបាលវា ដែលក្លាយជាកៅស៊ូវ៉ាល់កានីស។ វិធីសាស្ត្រនេះត្រូវបានគេហៅថា ប្រេប៉ូលីមែររីសាស្យុង ឬវិធីសាស្ត្រពីរជំហាន។
វាក៏អាចប្រើវិធីសាស្ត្រមួយជំហានផងដែរ - លាយដោយផ្ទាល់នូវប៉ូលីអេស្ទ័រលីនេអ៊ែរ ឬប៉ូលីអេធើរជាមួយឌីអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត សារធាតុពង្រីកខ្សែសង្វាក់ និងសារធាតុភ្ជាប់គ្នា ដើម្បីចាប់ផ្តើមប្រតិកម្ម និងបង្កើតកៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេន។
ផ្នែក A នៅក្នុងម៉ូលេគុល TPU ធ្វើឱ្យខ្សែសង្វាក់ម៉ាក្រូម៉ូលេគុលងាយស្រួលបង្វិល ដែលផ្តល់ឱ្យកៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេននូវភាពបត់បែនល្អ កាត់បន្ថយចំណុចទន់ និងចំណុចផ្លាស់ប្តូរបន្ទាប់បន្សំនៃប៉ូលីមែរ និងកាត់បន្ថយភាពរឹង និងកម្លាំងមេកានិចរបស់វា។ ផ្នែក B នឹងភ្ជាប់ការបង្វិលនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ាក្រូម៉ូលេគុល បណ្តាលឱ្យចំណុចទន់ និងចំណុចផ្លាស់ប្តូរបន្ទាប់បន្សំនៃប៉ូលីមែរកើនឡើង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃភាពរឹង និងកម្លាំងមេកានិច និងការថយចុះនៃភាពបត់បែន។ តាមរយៈការកែតម្រូវសមាមាត្រម៉ូលរវាង A និង B TPU ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចខុសៗគ្នាអាចត្រូវបានផលិត។ រចនាសម្ព័ន្ធភ្ជាប់ឆ្លងកាត់នៃ TPU មិនត្រឹមតែត្រូវពិចារណាពីការភ្ជាប់ឆ្លងកាត់បឋមប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងការភ្ជាប់ឆ្លងកាត់បន្ទាប់បន្សំដែលបង្កើតឡើងដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងម៉ូលេគុល។ ចំណងភ្ជាប់ឆ្លងកាត់បឋមនៃប៉ូលីយូរីថេនគឺខុសពីរចនាសម្ព័ន្ធ vulcanization នៃកៅស៊ូអ៊ីដ្រូស៊ីល។ ក្រុមអាមីណូអេស្ទ័រ ក្រុមប៊ីយូរ៉េត ក្រុមទម្រង់អ៊ុយរ៉េ និងក្រុមមុខងារផ្សេងទៀតរបស់វាត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងផ្នែកខ្សែសង្វាក់រឹងធម្មតា និងចន្លោះ ដែលបណ្តាលឱ្យមានរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញធម្មតានៃកៅស៊ូ ដែលមានភាពធន់ទ្រាំនឹងការពាក់ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏ល្អឥតខ្ចោះផ្សេងទៀត។ ទីពីរ ដោយសារតែវត្តមាននៃក្រុមមុខងារជាច្រើនដែលស្អិតរមួតខ្លាំងដូចជាក្រុមអ៊ុយរ៉េ ឬកាបាម៉ាតនៅក្នុងកៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេន ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដែលបង្កើតឡើងរវាងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលមានកម្លាំងខ្ពស់ ហើយចំណងឆ្លងកាត់បន្ទាប់បន្សំដែលបង្កើតឡើងដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែនក៏មានផលប៉ះពាល់យ៉ាងសំខាន់ទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃកៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេនផងដែរ។ ចំណងឆ្លងកាត់បន្ទាប់បន្សំអនុញ្ញាតឱ្យកៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេនមានលក្ខណៈនៃអេឡាស្តូម័រទែម៉ូសេទីម ហើយម្យ៉ាងវិញទៀត ចំណងឆ្លងកាត់នេះមិនមែនជាចំណងឆ្លងកាត់ពិតប្រាកដទេ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាចំណងឆ្លងកាត់និម្មិត។ លក្ខខណ្ឌចំណងឆ្លងកាត់អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ចំណងឆ្លងកាត់នេះចុះខ្សោយបន្តិចម្តងៗ ហើយបាត់ទៅវិញ។ ប៉ូលីមែរមានភាពរាវជាក់លាក់មួយ ហើយអាចត្រូវបានទទួលរងនូវដំណើរការទែម៉ូប្លាស្ទិក។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពថយចុះ ចំណងឆ្លងកាត់នេះនឹងងើបឡើងវិញបន្តិចម្តងៗ ហើយបង្កើតម្តងទៀត។ ការបន្ថែមសារធាតុបំពេញបន្តិចបន្តួចបង្កើនចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុល ធ្វើឱ្យសមត្ថភាពក្នុងការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងម៉ូលេគុលចុះខ្សោយ និងនាំឱ្យមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃកម្លាំង។ ការស្រាវជ្រាវបានបង្ហាញថាលំដាប់លំដោយនៃស្ថេរភាពនៃក្រុមមុខងារផ្សេងៗនៅក្នុងកៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេនពីខ្ពស់ទៅទាបគឺ៖ អេស្ទ័រ អេធើរ អ៊ុយរ៉េ កាបាម៉ាត និងប៊ីយូរេត។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការចាស់នៃកៅស៊ូប៉ូលីយូរីថេន ជំហានដំបូងគឺការបំបែកចំណងឆ្លងកាត់រវាងប៊ីយូរេត និងអ៊ុយរ៉េ បន្ទាប់មកដោយការបំបែកចំណងកាបាម៉ាត និងអ៊ុយរ៉េ ពោលគឺការបំបែកខ្សែសង្វាក់សំខាន់។
០១ ការធ្វើឱ្យទន់
អ៊ីឡាស្តូម័រប៉ូលីយូរីថេន ដូចជាវត្ថុធាតុ polymer ជាច្រើនដែរ ទន់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយផ្លាស់ប្តូរពីសភាពយឺតទៅជាសភាពហូរស្អិត ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃកម្លាំងមេកានិច។ ពីទស្សនៈគីមី សីតុណ្ហភាពទន់នៃភាពយឺតអាស្រ័យជាចម្បងលើកត្តាដូចជាសមាសធាតុគីមីរបស់វា ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង និងដង់ស៊ីតេតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់។
ជាទូទៅ ការបង្កើនទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង ការបង្កើនភាពរឹងនៃផ្នែករឹង (ដូចជាការណែនាំចិញ្ចៀន benzene ចូលទៅក្នុងម៉ូលេគុល) និងមាតិកានៃផ្នែករឹង និងការបង្កើនដង់ស៊ីតេ crosslinking សុទ្ធតែមានប្រយោជន៍សម្រាប់ការបង្កើនសីតុណ្ហភាពបន្ទន់។ ចំពោះអេឡាស្តូម័រទែម៉ូប្លាស្ទិក រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលភាគច្រើនជាលីនេអ៊ែរ ហើយសីតុណ្ហភាពបន្ទន់នៃអេឡាស្តូម័រក៏កើនឡើងផងដែរនៅពេលដែលទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងត្រូវបានកើនឡើង។
ចំពោះ​អេឡាស្តូម័រ​ប៉ូលីយូរីថេន​ដែល​មាន​តំណភ្ជាប់​ឆ្លងកាត់ ដង់ស៊ីតេ​នៃ​តំណភ្ជាប់​ឆ្លងកាត់​មាន​ឥទ្ធិពល​ធំជាង​ទម្ងន់​ម៉ូលេគុល​ដែល​ទាក់ទង។ ដូច្នេះ នៅពេល​ផលិត​អេឡាស្តូម័រ ការបង្កើន​មុខងារ​របស់​អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត ឬ​ប៉ូលីអុល​អាច​បង្កើត​ជា​រចនាសម្ព័ន្ធ​តំណភ្ជាប់​ឆ្លងកាត់​គីមី​ដែល​មាន​ស្ថេរភាព​កម្ដៅ​នៅក្នុង​ម៉ូលេគុល​យឺត​មួយចំនួន ឬ​ការប្រើប្រាស់​សមាមាត្រ​អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត​លើសលប់​ដើម្បី​បង្កើត​ជា​រចនាសម្ព័ន្ធ​តំណភ្ជាប់​ឆ្លងកាត់​អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត​ដែល​មាន​ស្ថេរភាព​នៅក្នុង​តួ​យឺត គឺជា​មធ្យោបាយ​ដ៏​មាន​ឥទ្ធិពល​មួយ​ដើម្បី​កែលម្អ​ភាពធន់នឹង​កំដៅ ភាពធន់នឹង​សារធាតុរំលាយ និង​កម្លាំង​មេកានិច​របស់​អេឡាស្តូម័រ។
នៅពេលដែល PPDI (p-phenyldiisocyanate) ត្រូវបានប្រើជាវត្ថុធាតុដើម ដោយសារតែការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់នៃក្រុម isocyanate ពីរទៅនឹងចិញ្ចៀន benzene ផ្នែករឹងដែលបានបង្កើតឡើងមានមាតិកាចិញ្ចៀន benzene ខ្ពស់ជាង ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរឹងនៃផ្នែករឹង ហើយដូច្នេះបង្កើនភាពធន់នឹងកំដៅរបស់អេឡាស្តូមឺរ។
ពីទស្សនៈរូបវន្ត សីតុណ្ហភាពបន្ទន់នៃអេឡាស្តូមឺរអាស្រ័យលើកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាស។ យោងតាមរបាយការណ៍ សីតុណ្ហភាពបន្ទន់នៃអេឡាស្តូមឺរដែលមិនឆ្លងកាត់ការបំបែកមីក្រូហ្វាសគឺទាបណាស់ ដោយមានសីតុណ្ហភាពដំណើរការត្រឹមតែប្រហែល 70 ℃ ប៉ុណ្ណោះ ខណៈពេលដែលអេឡាស្តូមឺរដែលឆ្លងកាត់ការបំបែកមីក្រូហ្វាសអាចឡើងដល់ 130-150 ℃។ ដូច្នេះ ការបង្កើនកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាសនៅក្នុងអេឡាស្តូមឺរគឺជាវិធីសាស្ត្រមួយដ៏មានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការកែលម្អភាពធន់នឹងកំដៅរបស់វា។
កម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាសនៃអេឡាស្តូមឺរអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយការផ្លាស់ប្តូរការចែកចាយទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃផ្នែកខ្សែសង្វាក់ និងមាតិកានៃផ្នែកខ្សែសង្វាក់រឹង ដោយហេតុនេះបង្កើនភាពធន់នឹងកំដៅរបស់វា។ អ្នកស្រាវជ្រាវភាគច្រើនជឿថាមូលហេតុនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាសនៅក្នុងប៉ូលីយូរីថេនគឺភាពមិនឆបគ្នានៃទែរម៉ូឌីណាមិករវាងផ្នែកទន់ និងរឹង។ ប្រភេទនៃឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ ផ្នែករឹង និងមាតិការបស់វា ប្រភេទផ្នែកទន់ និងចំណងអ៊ីដ្រូសែន សុទ្ធតែមានឥទ្ធិពលគួរឱ្យកត់សម្គាល់លើវា។
បើប្រៀបធៀបជាមួយឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ឌីអុល ឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ឌីអាមីនដូចជា MOCA (3,3-ឌីក្លរ៉ូ-4,4-ឌីអាមីណូឌីហ្វេនីលមេតាន) និង DCB (3,3-ឌីក្លរ៉ូ-ប៊ីហ្វេនីលណេឌីអាមីន) បង្កើតជាក្រុមអាមីណូអេស្ទ័រប៉ូលាច្រើនជាងនៅក្នុងអេឡាស្តូមឺរ ហើយចំណងអ៊ីដ្រូសែនកាន់តែច្រើនអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងផ្នែករឹង ដែលបង្កើនអន្តរកម្មរវាងផ្នែករឹង និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាសនៅក្នុងអេឡាស្តូមឺរ។ ឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់អារ៉ូម៉ាទិចស៊ីមេទ្រីដូចជា p, p-ឌីអ៊ីដ្រូគីណូន និងអ៊ីដ្រូគីណូន មានប្រយោជន៍សម្រាប់ការធ្វើឱ្យមានលក្ខណៈធម្មតា និងការវេចខ្ចប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៃផ្នែករឹង ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការបំបែកមីក្រូហ្វាសនៃផលិតផល។
ផ្នែកអាមីណូអេស្ទ័រដែលបង្កើតឡើងដោយអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតអាលីហ្វាទិកមានភាពឆបគ្នាល្អជាមួយផ្នែកទន់ ដែលបណ្តាលឱ្យផ្នែករឹងកាន់តែច្រើនរលាយនៅក្នុងផ្នែកទន់ ដែលកាត់បន្ថយកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាស។ ផ្នែកអាមីណូអេស្ទ័រដែលបង្កើតឡើងដោយអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតអារ៉ូម៉ាទិចមានភាពឆបគ្នាមិនល្អជាមួយផ្នែកទន់ ខណៈពេលដែលកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាសគឺខ្ពស់ជាង។ ប៉ូលីយូធ្យូថេនប៉ូលីអូលេហ្វីនមានរចនាសម្ព័ន្ធបំបែកមីក្រូហ្វាសស្ទើរតែពេញលេញ ដោយសារតែផ្នែកទន់មិនបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែន ហើយចំណងអ៊ីដ្រូសែនអាចកើតឡើងតែនៅក្នុងផ្នែករឹងប៉ុណ្ណោះ។
ឥទ្ធិពលនៃចំណងអ៊ីដ្រូសែនទៅលើចំណុចទន់នៃអេឡាស្តូមឺរក៏សំខាន់ផងដែរ។ ទោះបីជាប៉ូលីអេធើរ និងកាបូនីលនៅក្នុងផ្នែកទន់អាចបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនមួយចំនួនធំជាមួយ NH4 នៅក្នុងផ្នែករឹងក៏ដោយ វាក៏បង្កើនសីតុណ្ហភាពទន់នៃអេឡាស្តូមឺរផងដែរ។ វាត្រូវបានបញ្ជាក់ថាចំណងអ៊ីដ្រូសែននៅតែរក្សាបាន 40% នៅសីតុណ្ហភាព 200 ℃។
០២ ការរលួយដោយកម្ដៅ
ក្រុមអាមីណូអេស្ទ័រឆ្លងកាត់ការរលួយដូចខាងក្រោម៖
- RNHCOOR – RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR – RNHR CO2 ene
មានទម្រង់សំខាន់ៗចំនួនបីនៃការរលួយកម្ដៅនៃវត្ថុធាតុដើមដែលមានមូលដ្ឋានលើប៉ូលីយូរីថេន៖
① ការបង្កើតអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត និងប៉ូលីអុលដើម;
② α— ចំណងអុកស៊ីសែននៅលើបាស CH2 បែក ហើយផ្សំជាមួយចំណងអ៊ីដ្រូសែនមួយនៅលើ CH2 ទីពីរ ដើម្បីបង្កើតជាអាស៊ីតអាមីណូ និងអាល់កែន។ អាស៊ីតអាមីណូរលួយទៅជាអាមីនបឋមមួយ និងកាបូនឌីអុកស៊ីត៖
③ អាមីនបន្ទាប់បន្សំទម្រង់ទី 1 និងកាបូនឌីអុកស៊ីត។
ការរលួយដោយកម្ដៅនៃរចនាសម្ព័ន្ធកាបាម៉ាត៖
អារីល NHCO អារីល, ~120 ℃;
N-អាល់គីល-NHCO-aryl, ~180 ℃;
អារីល NH3CO3 n-អាល់គីល, ~200 ℃;
N-អាល់គីល-NHCO-n-អាល់គីល, ~250 ℃។
ស្ថេរភាពកម្ដៅនៃអេស្ទ័រអាស៊ីតអាមីណូគឺទាក់ទងទៅនឹងប្រភេទនៃវត្ថុធាតុដើមដូចជាអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត និងប៉ូលីអុល (polyols)។ អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតអាលីហ្វាទិកមានកម្រិតខ្ពស់ជាងអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតអារ៉ូម៉ាទិច ខណៈដែលអាល់កុលខ្លាញ់មានកម្រិតខ្ពស់ជាងអាល់កុលអារ៉ូម៉ាទិច។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឯកសារស្រាវជ្រាវរាយការណ៍ថា សីតុណ្ហភាពរលួយកម្ដៅនៃអេស្ទ័រអាស៊ីតអាមីណូអាលីហ្វាទិកគឺស្ថិតនៅចន្លោះ 160-180 ℃ និងអេស្ទ័រអាស៊ីតអាមីណូអារ៉ូម៉ាទិចគឺស្ថិតនៅចន្លោះ 180-200 ℃ ដែលមិនស៊ីសង្វាក់គ្នានឹងទិន្នន័យខាងលើ។ ហេតុផលអាចទាក់ទងនឹងវិធីសាស្ត្រសាកល្បង។
តាមពិតទៅ អាល់ហ្វាទិក CHDI (1,4-ស៊ីក្លូហិចសេន ឌីអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត) និង HDI (ហិចសាមេទីលីន ឌីអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត) ពិតជាមានភាពធន់នឹងកំដៅបានល្អជាង MDI និង TDI ក្រអូបដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅ។ ជាពិសេស CHDI ឆ្លងកាត់ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស៊ីមេទ្រីត្រូវបានគេទទួលស្គាល់ថាជាអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតធន់នឹងកំដៅបំផុត។ អេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូរីថេនដែលរៀបចំពីវាមានដំណើរការល្អ ធន់នឹងអ៊ីដ្រូលីសដ៏ល្អឥតខ្ចោះ សីតុណ្ហភាពទន់ខ្ពស់ សីតុណ្ហភាពអន្តរកាលកញ្ចក់ទាប ហ៊ីស្ទ័ររីស៊ីសកម្ដៅទាប និងភាពធន់នឹងកាំរស្មីយូវីខ្ពស់។
បន្ថែមពីលើក្រុមអាមីណូអេស្ទ័រ អេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូរីថេនក៏មានក្រុមមុខងារផ្សេងទៀតដូចជា អ៊ុយរ៉េហ្វម៉ាតេ ប៊ីយូរ៉េត អ៊ុយរ៉េ ជាដើម។ ក្រុមទាំងនេះអាចឆ្លងកាត់ការរលួយដោយកម្ដៅនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់៖
NHCONCOO – (ទម្រង់​អ៊ុយរ៉េ​អាលីហ្វាទិក), 85-105 ℃;
- NHCONCOO – (ទម្រង់​អ៊ុយរ៉េ​ក្រអូប) នៅ​ចន្លោះ​សីតុណ្ហភាព 1-120 ℃;
- NHCONCONH – (អាលីហ្វាទិកប៊ីយូរេត) នៅសីតុណ្ហភាពចាប់ពី 10°C ដល់ 110°C;
NHCONCONH – (ប៊ីយូរេតក្រអូប) ១១៥-១២៥ ℃;
NHCONH – (អ៊ុយរ៉េអាលីហ្វាទិក), 140-180 ℃;
- NHCONH – (អ៊ុយរ៉េអារ៉ូម៉ាទិក), 160-200 ℃;
ចិញ្ចៀនអ៊ីសូស៊ីយ៉ានុរត > 270 ℃។
សីតុណ្ហភាពរលួយដោយកម្ដៅនៃទម្រង់ដែលមានមូលដ្ឋានលើប៊ីយូរ៉េត និងអ៊ុយរ៉េ គឺទាបជាងសីតុណ្ហភាពនៃអាមីណូហ្វ័រម៉េត និងអ៊ុយរ៉េ ខណៈពេលដែលអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតមានស្ថេរភាពកម្ដៅល្អបំផុត។ នៅក្នុងការផលិតអេឡាស្តូមឺរ អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតលើសអាចមានប្រតិកម្មបន្ថែមទៀតជាមួយអាមីណូហ្វ័រម៉េត និងអ៊ុយរ៉េដែលបានបង្កើតឡើង ដើម្បីបង្កើតទម្រង់ដែលមានមូលដ្ឋានលើអ៊ុយរ៉េ និងរចនាសម្ព័ន្ធភ្ជាប់ប៊ីយូរ៉េត។ ទោះបីជាពួកវាអាចកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃអេឡាស្តូមឺរក៏ដោយ ពួកវាមិនស្ថិតស្ថេរខ្លាំងចំពោះកំដៅ។
ដើម្បីកាត់បន្ថយក្រុមដែលមិនស្ថិតស្ថេរខាងកម្ដៅដូចជា ប៊ីយូរ៉េត និង អ៊ុយរ៉េ ហ្វម៉ាត នៅក្នុងអេឡាស្តូមឺរ ចាំបាច់ត្រូវពិចារណាពីសមាមាត្រវត្ថុធាតុដើម និងដំណើរការផលិតរបស់វា។ សមាមាត្រអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតលើសគួរតែត្រូវបានប្រើ ហើយវិធីសាស្ត្រផ្សេងទៀតគួរតែត្រូវបានប្រើឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដើម្បីបង្កើតចិញ្ចៀនអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតដោយផ្នែកនៅក្នុងវត្ថុធាតុដើម (ជាចម្បងអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត ប៉ូលីអុល និងឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់) ហើយបន្ទាប់មកបញ្ចូលវាទៅក្នុងអេឡាស្តូមឺរតាមដំណើរការធម្មតា។ នេះបានក្លាយជាវិធីសាស្ត្រដែលប្រើជាទូទៅបំផុតសម្រាប់ផលិតអេឡាស្តូមឺរប៉ូលីយូរីថេនធន់នឹងកំដៅ និងធន់នឹងអណ្តាតភ្លើង។
០៣ អ៊ីដ្រូលីស និង អុកស៊ីតកម្មកម្ដៅ
ជ័រប៉ូលីយូរីថេនអេឡាស្តូមឺរងាយនឹងរលួយដោយសារកម្ដៅនៅក្នុងផ្នែករឹងរបស់វា និងការផ្លាស់ប្តូរគីមីដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងផ្នែកទន់របស់វានៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ជ័រប៉ូលីយូរីថេនអេឡាស្តូមឺរមានភាពធន់នឹងទឹកមិនល្អ និងមានទំនោរកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរក្នុងការបំបែកនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ អាយុកាលសេវាកម្មរបស់ជ័រប៉ូលីយូរីថេន/TDI/ឌីអាមីនអាចឡើងដល់ ៤-៥ ខែនៅសីតុណ្ហភាព ៥០ អង្សាសេ មានតែពីរសប្តាហ៍ប៉ុណ្ណោះនៅសីតុណ្ហភាព ៧០ អង្សាសេ និងមានតែពីរបីថ្ងៃប៉ុណ្ណោះលើសពី ១០០ អង្សាសេ។ ចំណងអេស្ទ័រអាចរលួយទៅជាអាស៊ីត និងអាល់កុលដែលត្រូវគ្នានៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងទឹកក្តៅ និងចំហាយទឹក ហើយក្រុមអ៊ុយរ៉េ និងអេស្ទ័រអាមីណូនៅក្នុងជ័រអេឡាស្តូមឺរក៏អាចឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មបំបែកផងដែរ៖
RCOOR H20- → RCOOH HOR
អាល់កុលអេស្ទ័រ
មួយ RNHCONHR មួយ H20- → RXHCOOH H2NR -
អ៊ុយរ៉េអាមីដ
មួយ RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
ទម្រង់អាមីណូអេស្ទ័រ ទម្រង់អាមីណូអាល់កុល
អេឡាស្តូមឺរដែលមានមូលដ្ឋានលើប៉ូលីអេធើរមានស្ថេរភាពអុកស៊ីតកម្មកម្ដៅមិនល្អ ហើយអេឡាស្តូមឺរដែលមានមូលដ្ឋានលើអេធើរ α-អ៊ីដ្រូសែននៅលើអាតូមកាបូនងាយនឹងអុកស៊ីតកម្ម បង្កើតបានជាអ៊ីដ្រូសែនប៉េរ៉ុកស៊ីត។ បន្ទាប់ពីការរលួយ និងការកាត់បន្ថែមទៀត វាបង្កើតរ៉ាឌីកាល់អុកស៊ីដ និងរ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូស៊ីល ដែលនៅទីបំផុតរលួយទៅជាទម្រង់ ឬអាល់ដេអ៊ីត។
ប៉ូលីអេស្ទ័រផ្សេងៗគ្នាមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើភាពធន់នឹងកំដៅរបស់អេឡាស្តូមឺរ ខណៈពេលដែលប៉ូលីអេធើរផ្សេងៗគ្នាមានឥទ្ធិពលជាក់លាក់មួយ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ TDI-MOCA-PTMEG TDI-MOCA-PTMEG មានអត្រារក្សាកម្លាំង tensile 44% និង 60% រៀងគ្នានៅពេលចាស់នៅសីតុណ្ហភាព 121 ℃ រយៈពេល 7 ថ្ងៃ ដោយ TDI-MOCA-PTMEG ល្អជាងមុន។ មូលហេតុអាចបណ្តាលមកពីម៉ូលេគុល PPG មានខ្សែសង្វាក់មែកឈើ ដែលមិនអំណោយផលដល់ការរៀបចំម៉ូលេគុលយឺតជាប្រចាំ និងកាត់បន្ថយភាពធន់នឹងកំដៅរបស់រាងកាយយឺត។ លំដាប់លំដោយស្ថេរភាពកម្ដៅរបស់ប៉ូលីអេធើរគឺ៖ PTMEG>PEG>PPG។
ក្រុមមុខងារផ្សេងទៀតនៅក្នុងអេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូរីថេន ដូចជាអ៊ុយរ៉េ និងកាបាម៉ាត ក៏ឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម និងអ៊ីដ្រូលីសផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្រុមអេធើរគឺងាយស្រួលអុកស៊ីតកម្មបំផុត ខណៈដែលក្រុមអេស្ទ័រគឺងាយស្រួលអ៊ីដ្រូលីសបំផុត។ លំដាប់នៃភាពធន់នឹងសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម និងអ៊ីដ្រូលីសរបស់ពួកវាគឺ៖
សកម្មភាពប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម៖ អេស្ទ័រ>អ៊ុយរ៉េ>កាបាម៉ាត>អេធើរ;
ភាពធន់នឹងអ៊ីដ្រូលីស៖ អេស្ទ័រ
ដើម្បីបង្កើនភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្មនៃប៉ូលីយូធ្យូថេនប៉ូលីអេធើរ និងភាពធន់នឹងអ៊ីដ្រូលីសនៃប៉ូលីយូធ្យូថេន សារធាតុបន្ថែមក៏ត្រូវបានបន្ថែមផងដែរ ដូចជាការបន្ថែមសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម phenolic 1% Irganox1010 ទៅក្នុងអេឡាស្តូម័រប៉ូលីអេធើរ PTMEG។ កម្លាំង tensile នៃអេឡាស្តូម័រនេះអាចកើនឡើង 3-5 ដងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការមិនប្រើសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម (លទ្ធផលតេស្តបន្ទាប់ពីអាយុកាលនៅ 1500C រយៈពេល 168 ម៉ោង)។ ប៉ុន្តែមិនមែនសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មទាំងអស់សុទ្ធតែមានឥទ្ធិពលលើអេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូថេននោះទេ មានតែ phenolic 1rganox 1010 និង TopanOl051 (សារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម phenolic សារធាតុរក្សាលំនឹងពន្លឺ ស្មុគស្មាញ benzotriazole) ប៉ុណ្ណោះដែលមានឥទ្ធិពលគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ហើយសារធាតុទីមួយគឺល្អបំផុត ប្រហែលជាដោយសារតែសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម phenolic មានភាពឆបគ្នាល្អជាមួយអេឡាស្តូម័រ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែតួនាទីដ៏សំខាន់នៃក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលហ្វេណុលនៅក្នុងយន្តការស្ថេរភាពនៃសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មហ្វេណុល ដើម្បីជៀសវាងប្រតិកម្ម និង "ការបរាជ័យ" នៃក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលហ្វេណុលនេះជាមួយក្រុមអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតនៅក្នុងប្រព័ន្ធ សមាមាត្រនៃអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតទៅនឹងប៉ូលីអុលមិនគួរធំពេកទេ ហើយសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មត្រូវតែបន្ថែមទៅក្នុងប្រេប៉ូលីមែរ និងសារធាតុពង្រីកខ្សែសង្វាក់។ ប្រសិនបើបន្ថែមក្នុងអំឡុងពេលផលិតប្រេប៉ូលីមែរ វានឹងប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ប្រសិទ្ធភាពស្ថេរភាព។
សារធាតុបន្ថែមដែលប្រើដើម្បីការពារការបំបែកដោយទឹកនៃអេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូរីថេនប៉ូលីថេនភាគច្រើនជាសមាសធាតុកាបូឌីអ៊ីមីត ដែលមានប្រតិកម្មជាមួយអាស៊ីតកាបូស៊ីលីកដែលបង្កើតឡើងដោយការបំបែកដោយអេស្ទ័រនៅក្នុងម៉ូលេគុលអេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូរីថេនដើម្បីបង្កើតដេរីវេអាស៊ីលីយូរ៉េ ដែលការពារការបំបែកដោយទឹកបន្ថែមទៀត។ ការបន្ថែមកាបូឌីអ៊ីមីតក្នុងប្រភាគម៉ាស់ពី 2% ទៅ 5% អាចបង្កើនស្ថេរភាពទឹកនៃប៉ូលីយូរីថេនបាន 2-4 ដង។ លើសពីនេះ tert butyl catechol, hexamethylenetetramine, azodicarbonamide ជាដើមក៏មានប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងការបំបែកដោយទឹកមួយចំនួនផងដែរ។
០៤ លក្ខណៈប្រតិបត្តិការសំខាន់ៗ
ប៉ូលីយូធ្យូថេនអេឡាស្តូមឺរ គឺជាកូប៉ូលីមែរច្រើនប្លុកធម្មតា ដែលមានខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលផ្សំឡើងពីផ្នែកដែលអាចបត់បែនបាន ដែលមានសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់ទាបជាងសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ និងផ្នែករឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់ខ្ពស់ជាងសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ ក្នុងចំណោមនោះ ប៉ូលីអុលអូលីហ្គោមឺរបង្កើតជាផ្នែកដែលអាចបត់បែនបាន ខណៈពេលដែលឌីអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត និងឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលតូចៗបង្កើតជាផ្នែករឹង។ រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានបង្កប់នៃផ្នែកខ្សែសង្វាក់ដែលអាចបត់បែនបាន និងរឹងកំណត់ដំណើរការពិសេសរបស់វា៖
(1) ជួររឹងរបស់កៅស៊ូធម្មតាជាទូទៅគឺស្ថិតនៅចន្លោះ Shaoer A20-A90 ខណៈដែលជួររឹងរបស់ផ្លាស្ទិចគឺប្រហែល Shaoer A95 Shaoer D100។ អេឡាស្តូម័រប៉ូលីយូរីថេនអាចឡើងដល់កម្រិតទាបដូចជា Shaoer A10 និងខ្ពស់ដូចជា Shaoer D85 ដោយមិនចាំបាច់មានជំនួយបំពេញឡើយ។
(2) កម្លាំងខ្ពស់ និងភាពយឺតអាចនៅតែរក្សាបានក្នុងជួររឹងដ៏ធំទូលាយ។
(3) ធន់នឹងការពាក់ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ 2-10 ដងនៃកៅស៊ូធម្មជាតិ;
(4) ភាពធន់នឹងទឹក ប្រេង និងសារធាតុគីមីបានល្អឥតខ្ចោះ;
(5) ធន់នឹងផលប៉ះពាល់ខ្ពស់ ធន់នឹងភាពអស់កម្លាំង និងភាពធន់នឹងរំញ័រ សមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីពត់កោងប្រេកង់ខ្ពស់;
(6) ធន់នឹងសីតុណ្ហភាពទាបល្អ ជាមួយនឹងភាពផុយស្រួយនៅសីតុណ្ហភាពទាបក្រោម -30 ℃ ឬ -70 ℃;
(7) វាមានដំណើរការអ៊ីសូឡង់ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ហើយដោយសារតែចរន្តកំដៅទាបរបស់វា វាមានប្រសិទ្ធភាពអ៊ីសូឡង់ល្អជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងកៅស៊ូ និងផ្លាស្ទិច។
(8) ភាពឆបគ្នាជីវសាស្រ្តល្អ និងលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងកំណកឈាម;
(9) អ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីល្អឥតខ្ចោះ ធន់នឹងផ្សិត និងស្ថេរភាពកាំរស្មីយូវី។
ជ័រប៉ូលីយូរីថេនអេឡាស្តូមឺរអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើដំណើរការដូចគ្នានឹងជ័រកៅស៊ូធម្មតាដែរ ដូចជាការផ្លាស្ទិច ការលាយ និងការវុលកានីស្យុង។ ពួកវាក៏អាចត្រូវបានផ្សិតក្នុងទម្រង់ជាជ័ររាវដោយការចាក់ ការផ្សិតដោយកម្លាំងបង្វិលជុំ ឬការបាញ់ថ្នាំ។ ពួកវាក៏អាចត្រូវបានផលិតទៅជាវត្ថុធាតុគ្រាប់ៗ និងបង្កើតឡើងដោយប្រើការចាក់ ការច្របាច់ ការរមៀល ការផ្លុំផ្សិត និងដំណើរការផ្សេងៗទៀត។ តាមរបៀបនេះ វាមិនត្រឹមតែធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពការងារប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពត្រឹមត្រូវនៃវិមាត្រ និងរូបរាងរបស់ផលិតផលផងដែរ។