អ្វីដែលគេហៅថាpolyurethaneគឺជាអក្សរកាត់នៃ polyurethane ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មនៃ polyisocyanates និង polyols ហើយមានក្រុម amino ester ច្រើនដង (-NH-CO-O-) នៅលើខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល។នៅក្នុងជ័រ polyurethane សំយោគពិតប្រាកដ បន្ថែមពីលើក្រុម amino ester ក៏មានក្រុមដូចជា អ៊ុយ និង biuret ផងដែរ។Polyols ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ម៉ូលេគុលខ្សែសង្វាក់វែងដែលមានក្រុម hydroxyl នៅចុងបញ្ចប់ដែលត្រូវបានគេហៅថា "ផ្នែកខ្សែសង្វាក់ទន់" ខណៈពេលដែល polyisocyanates ត្រូវបានគេហៅថា "ចម្រៀកខ្សែសង្វាក់រឹង" ។
ក្នុងចំណោមជ័រ polyurethane ដែលបង្កើតដោយផ្នែកខ្សែសង្វាក់ទន់ និងរឹង មានតែភាគរយតូចមួយប៉ុណ្ណោះដែលជាអាស៊ីតអាមីណូ esters ដូច្នេះវាអាចមិនសមស្របក្នុងការហៅពួកវាថា polyurethane ។នៅក្នុងន័យទូលំទូលាយ polyurethane គឺជាសារធាតុបន្ថែមនៃ isocyanate ។
ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ isocyanates មានប្រតិកម្មជាមួយនឹងសមាសធាតុ polyhydroxy ដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗនៃ polyurethane ដោយហេតុនេះទទួលបានវត្ថុធាតុ polymer ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិខុសៗគ្នាដូចជា ផ្លាស្ទិច កៅស៊ូ ថ្នាំកូត សរសៃ សារធាតុ adhesive ជាដើម។ ជ័រកៅស៊ូ Polyurethane
កៅស៊ូ Polyurethane ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រភេទកៅស៊ូពិសេស ដែលត្រូវបានផលិតដោយប្រតិកម្មប៉ូលីអេធើរ ឬប៉ូលីអេស្ទ័រជាមួយអ៊ីសូស៊ីយ៉ានត។មានពូជជាច្រើនដោយសារប្រភេទផ្សេងគ្នានៃវត្ថុធាតុដើម លក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម និងវិធីសាស្ត្រឆ្លងកាត់។តាមទស្សនៈនៃរចនាសម្ព័ន្ធគីមី មានប្រភេទប៉ូលីអេស្ទ័រ និងប៉ូលីអេធើរ ហើយតាមទស្សនៈនៃវិធីសាស្ត្រកែច្នៃ មានបីប្រភេទ៖ ប្រភេទលាយ ប្រភេទខាស និងប្រភេទកម្ដៅ។
កៅស៊ូ polyurethane សំយោគជាទូទៅត្រូវបានសំយោគដោយប្រតិកម្មលីនេអ៊ែរ polyester ឬ polyether ជាមួយ diisocyanate ដើម្បីបង្កើតជា prepolymer ទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានទទួលរងនូវប្រតិកម្មផ្នែកបន្ថែមខ្សែសង្វាក់ដើម្បីបង្កើតវត្ថុធាតុ polymer ទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់។បនា្ទាប់មក ភ្នាក់ងារចម្លងដែលសមស្របត្រូវបានបន្ថែម និងកំដៅដើម្បីព្យាបាលវា ក្លាយជាជ័រកៅស៊ូ។វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានគេហៅថា prepolymerization ឬវិធីសាស្រ្តពីរជំហាន។
វាក៏អាចប្រើវិធីសាស្រ្តមួយជំហានផងដែរ - លាយប៉ូលីអេស្ទ័រលីនេអ៊ែរ ឬប៉ូលីអេធើរដោយផ្ទាល់ជាមួយឌីអ៊ីសូស៊ីយ៉ានត ឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ និងភ្នាក់ងារភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងដើម្បីផ្តួចផ្តើមប្រតិកម្ម និងបង្កើតកៅស៊ូប៉ូលីយូធ្យូណាត។
ផ្នែក A នៅក្នុងម៉ូលេគុល TPU ធ្វើឱ្យខ្សែសង្វាក់ម៉ាក្រូម៉ូលេគុលមានភាពងាយស្រួលក្នុងការបង្វិល ផ្តល់កៅស៊ូប៉ូលីយូធ្យូនជាមួយនឹងការបត់បែនល្អ កាត់បន្ថយចំណុចទន់ និងចំណុចផ្លាស់ប្តូរបន្ទាប់បន្សំនៃវត្ថុធាតុ polymer និងកាត់បន្ថយភាពរឹង និងកម្លាំងមេកានិចរបស់វា។ផ្នែក B នឹងភ្ជាប់ការបង្វិលនៃខ្សែសង្វាក់ macromolecular ដែលបណ្តាលឱ្យចំណុចបន្ទន់ និងចំណុចផ្លាស់ប្តូរបន្ទាប់បន្សំនៃវត្ថុធាតុ polymer កើនឡើង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃភាពរឹង និងកម្លាំងមេកានិច និងការថយចុះនៃការបត់បែន។តាមរយៈការកែតម្រូវសមាមាត្រថ្គាមរវាង A និង B, TPUs ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចផ្សេងៗគ្នាអាចត្រូវបានផលិត។រចនាសម្ព័ន្ធតំណភ្ជាប់ឆ្លងនៃ TPU ត្រូវតែមិនត្រឹមតែពិចារណាលើតំណភ្ជាប់ឆ្លងបឋមប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងតំណភ្ជាប់ឆ្លងបន្ទាប់បន្សំដែលបង្កើតឡើងដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងម៉ូលេគុលផងដែរ។ចំណងតំណឆ្លងបឋមនៃប៉ូលីយូធ្យូថេនគឺខុសគ្នាពីរចនាសម្ព័ន្ធ vulcanization នៃកៅស៊ូ hydroxyl ។ក្រុមអាមីណូ ester របស់វា ក្រុម biuret ក្រុមទម្រង់ អ៊ុយ និងក្រុមមុខងារផ្សេងទៀត ត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងផ្នែកខ្សែសង្វាក់រឹងធម្មតា និងមានគម្លាត ដែលបណ្តាលឱ្យមានរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញធម្មតានៃកៅស៊ូ ដែលមានភាពធន់ទ្រាំនឹងការពាក់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏ល្អឥតខ្ចោះផ្សេងទៀត។ទីពីរ ដោយសារវត្តមាននៃក្រុមមុខងារស្អិតរមួតច្រើន ដូចជាក្រុមអ៊ុយ ឬក្រុម carbamate នៅក្នុងកៅស៊ូ polyurethane ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដែលបង្កើតឡើងរវាងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលមានកម្លាំងខ្ពស់ ហើយចំណងបន្ទាប់បន្សំដែលបង្កើតឡើងដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែនក៏មានផលប៉ះពាល់យ៉ាងសំខាន់ទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ កៅស៊ូ polyurethane ។ការភ្ជាប់ឆ្លងកាត់បន្ទាប់បន្សំអាចឱ្យកៅស៊ូ polyurethane មានលក្ខណៈនៃ thermosetting elastomers នៅលើដៃម្ខាង ហើយម្យ៉ាងវិញទៀត ការភ្ជាប់ឆ្លងកាត់នេះមិនត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងពិតប្រាកដទេ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាការភ្ជាប់ឆ្លងកាត់និម្មិត។លក្ខខណ្ឌនៃការភ្ជាប់ឆ្លងកាត់អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ការតភ្ជាប់ឆ្លងនេះនឹងចុះខ្សោយបន្តិចម្តងៗ ហើយបាត់ទៅវិញ។វត្ថុធាតុ polymer មានជាតិទឹកជាក់លាក់ ហើយអាចទទួលរងការកែច្នៃ thermoplastic ។នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះ តំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់នេះចាប់ផ្តើមឡើងវិញបន្តិចម្តងៗ ហើយបង្កើតម្តងទៀត។ការបន្ថែមបរិមាណតិចតួចនៃសារធាតុបំពេញ បង្កើនចម្ងាយរវាងម៉ូលេគុល ធ្វើឱ្យសមត្ថភាពបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែន រវាងម៉ូលេគុលចុះខ្សោយ និងនាំឱ្យមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃកម្លាំង។ការស្រាវជ្រាវបានបង្ហាញថាលំដាប់លំនឹងនៃក្រុមមុខងារផ្សេងៗនៅក្នុងជ័រកៅស៊ូ polyurethane ពីខ្ពស់ទៅទាបគឺ: ester, ether, urea, carbamate និង biuret ។ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការចាស់នៃជ័រកៅស៊ូ polyurethane ជំហានដំបូងគឺការបំបែកចំណងឆ្លងរវាង biuret និង urea បន្ទាប់មកការបំបែកចំណង carbamate និង urea នោះគឺជាការបំបែកខ្សែសង្វាក់សំខាន់។
០១ បន្ទន់
Polyurethane elastomers ដូចជាវត្ថុធាតុ polymer ជាច្រើន បន្ទន់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងផ្លាស់ប្តូរពីស្ថានភាពយឺតទៅជាស្ថានភាពលំហូរ viscous ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃកម្លាំងមេកានិច។តាមទស្សនៈគីមី សីតុណ្ហភាពបន្ទន់នៃការបត់បែនភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើកត្តាដូចជាសមាសធាតុគីមីរបស់វា ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង និងដង់ស៊ីតេនៃតំណភ្ជាប់។
និយាយជាទូទៅ ការបង្កើនទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង ការបង្កើនភាពរឹងនៃផ្នែករឹង (ដូចជាការណែនាំចិញ្ចៀន benzene ទៅក្នុងម៉ូលេគុល) និងខ្លឹមសារនៃផ្នែករឹង និងការបង្កើនដង់ស៊ីតេឆ្លងកាត់គឺសុទ្ធតែមានអត្ថប្រយោជន៍សម្រាប់ការបង្កើនសីតុណ្ហភាពបន្ទន់។សម្រាប់ thermoplastic elastomers រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលគឺលីនេអ៊ែរជាចម្បង ហើយសីតុណ្ហភាពនៃការបន្ទន់របស់ elastomer ក៏កើនឡើងផងដែរនៅពេលដែលទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងត្រូវបានកើនឡើង។
សម្រាប់ elastomers polyurethane ឆ្លងកាត់ ដង់ស៊ីតេឆ្លងកាត់មានផលប៉ះពាល់ខ្លាំងជាងទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង។ដូច្នេះនៅពេលផលិត elastomers ការបង្កើនមុខងាររបស់ isocyanates ឬ polyols អាចបង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធទំនាក់ទំនងគីមីនៃបណ្តាញដែលមានស្ថេរភាពកម្ដៅនៅក្នុងម៉ូលេគុលយឺតមួយចំនួន ឬប្រើសមាមាត្រ isocyanate ច្រើនពេកដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទំនាក់ទំនងឆ្លង isocyanate ដែលមានស្ថេរភាពនៅក្នុងរាងកាយយឺត។ មធ្យោបាយដ៏មានអានុភាពដើម្បីកែលម្អភាពធន់នឹងកំដៅ ភាពធន់នឹងសារធាតុរំលាយ និងកម្លាំងមេកានិចនៃអេឡាស្តូមឺរ។
នៅពេលដែល PPDI (p-phenyldiisocyanate) ត្រូវបានគេប្រើជាវត្ថុធាតុដើម ដោយសារតែការភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់នៃក្រុម isocyanate ពីរទៅនឹងសង្វៀន benzene ផ្នែករឹងដែលបានបង្កើតឡើងមានមាតិកាចិញ្ចៀន benzene ខ្ពស់ជាង ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរឹងនៃផ្នែករឹង ហើយដូច្នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើង។ ភាពធន់នឹងកំដៅនៃអេឡាស្តូមឺរ។
តាមទស្សនៈរាងកាយ សីតុណ្ហភាពបន្ទន់របស់ elastomers អាស្រ័យលើកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាស។យោងតាមរបាយការណ៍ សីតុណ្ហភាពបន្ទន់នៃ elastomers ដែលមិនឆ្លងកាត់ការបំបែក microphase គឺទាបណាស់ ជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពដំណើរការត្រឹមតែប្រហែល 70 ℃ ខណៈពេលដែល elastomers ដែលឆ្លងកាត់ការបំបែក microphase អាចឡើងដល់ 130-150 ℃។ដូច្នេះការបង្កើនកម្រិតនៃការបំបែក microphase នៅក្នុង elastomers គឺជាវិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពធន់ទ្រាំកំដៅរបស់ពួកគេ។
កម្រិតនៃការបំបែក microphase នៃ elastomers អាចត្រូវបានកែលម្អដោយការផ្លាស់ប្តូរការចែកចាយទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃចម្រៀកខ្សែសង្វាក់ និងខ្លឹមសារនៃចម្រៀកខ្សែសង្វាក់រឹង ដោយហេតុនេះបង្កើនភាពធន់ទ្រាំកំដៅរបស់ពួកគេ។អ្នកស្រាវជ្រាវភាគច្រើនជឿថា ហេតុផលសម្រាប់ការបំបែក microphase នៅក្នុង polyurethane គឺភាពមិនឆបគ្នានៃទែរម៉ូឌីណាមិក រវាងផ្នែកទន់ និងរឹង។ប្រភេទនៃការពង្រីកខ្សែសង្វាក់ ផ្នែករឹង និងខ្លឹមសាររបស់វា ប្រភេទផ្នែកទន់ និងការភ្ជាប់អ៊ីដ្រូសែន សុទ្ធតែមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើវា។
បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ diol ឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ diamine ដូចជា MOCA (3,3-dichloro-4,4-diaminodiphenylmethane) និង DCB (3,3-dichloro-biphenylenediamine) បង្កើតជាក្រុមប៉ូលអាមីណូ ester នៅក្នុង elastomers ហើយចំណងអ៊ីដ្រូសែនច្រើនទៀតអាច ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងផ្នែករឹង បង្កើនអន្តរកម្មរវាងផ្នែករឹង និងការកែលម្អកម្រិតនៃការបំបែក microphase នៅក្នុង elastomers;ឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ក្រអូបស៊ីមេទ្រីដូចជា p, p-dihydroquinone និង hydroquinone មានអត្ថប្រយោជន៍សម្រាប់ការធ្វើឱ្យមានលក្ខណៈធម្មតា និងការវេចខ្ចប់យ៉ាងតឹងរឹងនៃផ្នែករឹង ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការបំបែកមីក្រូហ្វាសនៃផលិតផល។
ចម្រៀកអាមីណូ ester ដែលបង្កើតឡើងដោយ aliphatic isocyanates មានភាពឆបគ្នាល្អជាមួយផ្នែកទន់ ដែលបណ្តាលឱ្យផ្នែករឹងកាន់តែច្រើនរលាយនៅក្នុងផ្នែកទន់ កាត់បន្ថយកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាស។ចម្រៀកអាមីណូ ester ដែលបង្កើតឡើងដោយ isocyanates ក្រអូបមានភាពឆបគ្នាមិនល្អជាមួយផ្នែកទន់ ខណៈពេលដែលកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាសគឺខ្ពស់ជាង។Polyolefin polyurethane មានរចនាសម្ព័ន្ធបំបែកមីក្រូហ្វាសស្ទើរតែពេញលេញដោយសារតែការពិតដែលថាផ្នែកទន់មិនបង្កើតជាចំណងអ៊ីដ្រូសែនទេហើយចំណងអ៊ីដ្រូសែនអាចកើតឡើងតែនៅក្នុងផ្នែករឹងប៉ុណ្ណោះ។
ឥទ្ធិពលនៃការភ្ជាប់អ៊ីដ្រូសែនទៅលើចំណុចបន្ទន់នៃ elastomers ក៏សំខាន់ផងដែរ។ទោះបីជាសារធាតុ polyethers និង carbonyls នៅក្នុងផ្នែកទន់អាចបង្កើតជាចំណងអ៊ីដ្រូសែនមួយចំនួនធំជាមួយ NH នៅក្នុងផ្នែករឹងក៏ដោយ វាក៏បង្កើនសីតុណ្ហភាពនៃការបន្ទន់របស់ elastomers ផងដែរ។វាត្រូវបានបញ្ជាក់ថាចំណងអ៊ីដ្រូសែននៅតែរក្សាបាន 40% នៅសីតុណ្ហភាព 200 ℃។
02 ការរំលាយកំដៅ
ក្រុម Amino ester ឆ្លងកាត់ការរលាយដូចខាងក្រោមនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់:
- RNHCOOR - RNC0 HO-R
RNHCOOR - RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR - RNHR CO2 ene
មានទម្រង់សំខាន់បីនៃការរលាយកំដៅនៃសម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើ polyurethane:
① បង្កើត isocyanates និង polyols ដើម;
② α— ចំណងអុកស៊ីហ្សែននៅលើមូលដ្ឋាន CH2 បំបែក និងផ្សំជាមួយចំណងអ៊ីដ្រូសែនមួយនៅលើ CH2 ទីពីរដើម្បីបង្កើតជាអាស៊ីតអាមីណូ និងអាល់ខេន។អាស៊ីតអាមីណូបំបែកទៅជាអាមីណូបឋម និងកាបូនឌីអុកស៊ីត៖
③ ទម្រង់ទី 1 អាមីនបន្ទាប់បន្សំ និងកាបូនឌីអុកស៊ីត។
ការបំបែកកំដៅនៃរចនាសម្ព័ន្ធ carbamate៖
អារីល NHCO អារីល, ~ 120 ℃;
N-alkyl-NHCO-aryl, ~ 180 ℃;
អារីល NHCO n-alkyl, ~ 200 ℃;
N-alkyl-NHCO-n-alkyl, ~ 250 ℃។
ស្ថេរភាពកម្ដៅនៃអាស៊ីតអាមីណូ esters គឺទាក់ទងទៅនឹងប្រភេទនៃវត្ថុធាតុចាប់ផ្តើមដូចជា isocyanates និង polyols ។អាលីហ្វាទិក isocyanates ខ្ពស់ជាង isocyanates ក្រអូប ខណៈដែលអាល់កុលមានជាតិខ្លាញ់ខ្ពស់ជាងអាល់កុលក្រអូប។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អក្សរសិល្ប៍បានរាយការណ៍ថា សីតុណ្ហភាព decomposition កម្ដៅនៃ esters អាស៊ីតអាមីណូ aliphatic គឺនៅចន្លោះ 160-180 ℃ ហើយ esters អាស៊ីតអាមីណូក្រអូបមានចន្លោះពី 180-200 ℃ ដែលមិនស៊ីគ្នានឹងទិន្នន័យខាងលើ។ហេតុផលអាចទាក់ទងនឹងវិធីសាស្ត្រសាកល្បង។
ជាការពិត aliphatic CHDI (1,4-cyclohexane diisocyanate) និង HDI (hexamethylene diisocyanate) មានភាពធន់ទ្រាំកំដៅប្រសើរជាង MDI និង TDI ដែលប្រើជាទូទៅ។ជាពិសេស trans CHDI ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស៊ីមេទ្រីត្រូវបានគេទទួលស្គាល់ថាជា isocyanate ធន់នឹងកំដៅបំផុត។Polyurethane elastomers ដែលរៀបចំពីវាមានដំណើរការល្អ ធន់នឹងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសដ៏ល្អឥតខ្ចោះ សីតុណ្ហភាពបន្ទន់ខ្ពស់ សីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់ទាប កំដៅកំដៅទាប និងធន់នឹងកាំរស្មីយូវីខ្ពស់។
បន្ថែមពីលើក្រុមអាមីណូអេស្ទ័រ ប៉ូលីយូធ្យូត អ៊ីឡាស្តូមឺរ ក៏មានក្រុមមុខងារផ្សេងទៀតផងដែរ ដូចជាទម្រង់អ៊ុយ ប៊ីយូរ៉េត អ៊ុយរ៉េ ជាដើម។ ក្រុមទាំងនេះអាចឆ្លងកាត់ការរលាយកម្ដៅនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់៖
NHCONCOO - (ទម្រង់អ៊ុយអាលីហ្វាទិក) 85-105 ℃;
- NHCONCOO - (ទម្រង់ក្លិនអ៊ុយ) នៅជួរសីតុណ្ហភាព 1-120 ℃;
- NHCONCONH - (aliphatic biuret) នៅសីតុណ្ហភាពពី 10 ° C ដល់ 110 ° C;
NHCONCONH - (ប៊ីយូរ៉េតក្រអូប), 115-125 ℃;
NHCONH - (អ៊ុយអាលីហ្វាទិក), 140-180 ℃;
- NHCONH - (ក្លិនក្រអូប) 160-200 ℃;
ចិញ្ចៀន Isocyanurate> 270 ℃។
សីតុណ្ហភាព decomposition កម្ដៅនៃទម្រង់ biuret និងអ៊ុយគឺទាបជាង aminoformate និងអ៊ុយ ខណៈ isocyanurate មានស្ថេរភាពកម្ដៅល្អបំផុត។នៅក្នុងការផលិត elastomers សារធាតុ isocyanates លើសអាចធ្វើប្រតិកម្មបន្ថែមទៀតជាមួយនឹង aminoformate និង អ៊ុយ ដើម្បីបង្កើតទម្រង់ដែលមានមូលដ្ឋានលើអ៊ុយ និងរចនាសម្ព័ន្ធឆ្លងកាត់ biuret ។ទោះបីជាពួកគេអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិករបស់ elastomers ក៏ដោយក៏ពួកវាមិនស្ថិតស្ថេរខ្លាំងក្នុងកំដៅ។
ដើម្បីកាត់បន្ថយក្រុមមិនស្ថិតស្ថេរនៃកំដៅដូចជា biuret និង urea formate នៅក្នុង elastomers វាចាំបាច់ក្នុងការពិចារណាសមាមាត្រវត្ថុធាតុដើមនិងដំណើរការផលិតរបស់វា។សមាមាត្រ isocyanate លើសគួរតែត្រូវបានប្រើ ហើយវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតគួរតែត្រូវបានប្រើឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើបាន ដើម្បីបង្កើតជាចិញ្ចៀន isocyanate មួយផ្នែកនៅក្នុងវត្ថុធាតុដើម (ជាចម្បង isocyanates, polyols និង chain extenders) ហើយបន្ទាប់មកណែនាំពួកវាទៅក្នុង elastomer តាមដំណើរការធម្មតា។នេះបានក្លាយជាវិធីសាស្រ្ដដែលគេប្រើជាទូទៅបំផុតសម្រាប់ផលិតជ័រប៉ូលីយូធ្យូនដែលធន់នឹងភ្លើង និងធន់នឹងភ្លើង។
03 Hydrolysis និងអុកស៊ីតកម្មកម្ដៅ
Polyurethane elastomers ងាយនឹងរលាយកំដៅនៅក្នុងផ្នែករឹងរបស់ពួកគេ និងការផ្លាស់ប្តូរគីមីដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងផ្នែកទន់របស់ពួកគេនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។Polyester elastomers មានភាពធន់ទ្រាំនឹងទឹកមិនល្អ និងទំនោរកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរក្នុងការអ៊ីដ្រូលីសនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។អាយុកាលសេវាកម្មរបស់ polyester / TDI / diamine អាចឈានដល់ 4-5 ខែនៅ 50 ℃, ត្រឹមតែពីរសប្តាហ៍នៅ 70 ℃, និងតែពីរបីថ្ងៃលើសពី 100 ℃។ចំណង Ester អាចបំបែកទៅជាអាស៊ីត និងអាល់កុលដែលត្រូវគ្នានៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងទឹកក្តៅ និងចំហាយទឹក ហើយក្រុមអ៊ុយ និងអាមីណូ ester នៅក្នុង elastomers ក៏អាចទទួលរងនូវប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស៊ីសៈ
RCOOR H20- → RCOOH HOR
ជាតិអាល់កុលអេស្ទ័រ
RNHCONHR មួយ H20- → RXHCOOH H2NR -
អ៊ុយអាមីត
មួយ RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
ទម្រង់អាមីណូ អេស្ទ័រ អាមីណូ បង្កើតជាតិអាល់កុល
អេឡាស្តូម័រដែលមានមូលដ្ឋានលើប៉ូលីអេធើរមានស្ថេរភាពអុកស៊ីតកម្មកំដៅខ្សោយ ហើយអេឡាស្តូម័រដែលមានមូលដ្ឋានលើអេធើរ α- អ៊ីដ្រូសែននៅលើអាតូមកាបូនត្រូវបានកត់សុីយ៉ាងងាយស្រួលបង្កើតបានជាអ៊ីដ្រូសែន peroxide ។បន្ទាប់ពីការបំបែក និងការបំបែកបន្ថែមទៀត វាបង្កើតរ៉ាឌីកាល់អុកស៊ីត និងរ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូស៊ីល ដែលនៅទីបំផុតរលួយទៅជាទម្រង់ ឬអាល់ឌីអ៊ីត។
polyesters ផ្សេងគ្នាមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើភាពធន់ទ្រាំកំដៅនៃ elastomers ខណៈពេលដែល polyethers ផ្សេងគ្នាមានឥទ្ធិពលជាក់លាក់មួយ។បើប្រៀបធៀបជាមួយ TDI-MOCA-PTMEG, TDI-MOCA-PTMEG មានអត្រារក្សាកម្លាំង tensile 44% និង 60% រៀងគ្នានៅពេលអាយុ 121 ℃ សម្រាប់រយៈពេល 7 ថ្ងៃ ដោយក្រោយមកទៀតមានភាពល្អប្រសើរជាងកាលពីមុន។ហេតុផលអាចមកពីម៉ូលេគុល PPG មានច្រវាក់សាខា ដែលមិនអំណោយផលដល់ការរៀបចំទៀងទាត់នៃម៉ូលេគុលយឺត និងកាត់បន្ថយភាពធន់ទ្រាំកំដៅនៃតួយឺត។លំដាប់លំនឹងកម្ដៅរបស់ប៉ូលីអេតគឺ៖ PTMEG>PEG>PPG។
ក្រុមមុខងារផ្សេងទៀតនៅក្នុង elastomers polyurethane ដូចជាអ៊ុយ និង carbamate ក៏ទទួលរងនូវប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម និងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសផងដែរ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្រុមអេធើរគឺងាយកត់សុីបំផុត ខណៈពេលដែលក្រុមអេធើរគឺងាយនឹងរលាយបំផុត។លំដាប់នៃភាពធន់នឹងសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម និងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសរបស់ពួកគេគឺ៖
សកម្មភាពប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម៖ esters> urea> carbamate> ether;
ភាពធន់នឹងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសៈ អេស្ទ័រ
ដើម្បីបង្កើនភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្មនៃប៉ូលីអ៊ីដ្រាត polyurethane និងធន់ទ្រាំនឹងអ៊ីដ្រូលីស៊ីតនៃប៉ូលីយូធ្យូត សារធាតុបន្ថែមក៏ត្រូវបានបន្ថែមផងដែរ ដូចជាការបន្ថែមសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម phenolic 1% Irganox1010 ទៅ PTMEG polyether elastomer ។កម្លាំង tensile នៃ elastomer នេះអាចកើនឡើង 3-5 ដងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងដោយគ្មានសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម (លទ្ធផលតេស្តបន្ទាប់ពីភាពចាស់នៅសីតុណ្ហភាព 1500C រយៈពេល 168 ម៉ោង) ។ប៉ុន្តែមិនមែនរាល់សារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មមានឥទ្ធិពលលើសារធាតុ polyurethane elastomers នោះទេ មានតែ phenolic 1rganox 1010 និង TopanOl051 (phenolic antioxidant, hindered amine light stabilizer, benzotriazole complex) ដែលមានឥទ្ធិពលគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ហើយអតីតគឺល្អបំផុត ប្រហែលជាដោយសារតែសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម phenolic មានភាពឆបគ្នាល្អជាមួយ elastomers ។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែតួនាទីដ៏សំខាន់នៃក្រុម phenolic hydroxyl នៅក្នុងយន្តការស្ថេរភាពនៃសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម phenolic ដើម្បីជៀសវាងប្រតិកម្មនិង "ការបរាជ័យ" នៃក្រុម phenolic hydroxyl នេះជាមួយនឹងក្រុម isocyanate នៅក្នុងប្រព័ន្ធ សមាមាត្រនៃ isocyanates ទៅ polyols មិនគួរត្រូវបានទេ។ ធំពេក ហើយសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មត្រូវតែបញ្ចូលទៅក្នុង prepolymers និងឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់។ប្រសិនបើបន្ថែមកំឡុងពេលផលិត prepolymers វានឹងប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ប្រសិទ្ធភាពស្ថេរភាព។
សារធាតុបន្ថែមដែលប្រើដើម្បីការពារ hydrolysis នៃ polyester polyurethane elastomers គឺជាសមាសធាតុ carbodiimide ជាចម្បងដែលមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអាស៊ីត carboxylic ដែលបង្កើតឡើងដោយ ester hydrolysis នៅក្នុងម៉ូលេគុល polyurethane elastomer ដើម្បីបង្កើតដេរីវេនៃ acyl urea ការពារ hydrolysis បន្ថែមទៀត។ការបន្ថែម carbodiimide នៅប្រភាគម៉ាសពី 2% ទៅ 5% អាចបង្កើនស្ថេរភាពទឹកនៃ polyurethane 2-4 ដង។លើសពីនេះទៀត tert butyl catechol, hexamethylenetetramine, azodicarbonamide ជាដើម ក៏មានឥទ្ធិពលប្រឆាំងនឹងអ៊ីដ្រូលីស្ទីកជាក់លាក់ផងដែរ។
04 លក្ខណៈប្រតិបត្តិការសំខាន់ៗ
Polyurethane elastomers គឺជា copolymer ច្រើនប្លុកធម្មតា ជាមួយនឹងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលដែលផ្សំឡើងដោយផ្នែកដែលអាចបត់បែនបានជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់ទាបជាងសីតុណ្ហភាពក្នុងបន្ទប់ និងផ្នែករឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់ខ្ពស់ជាងសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ក្នុងចំណោមពួកវា ប៉ូលីយ៉ូម oligomeric បង្កើតជាផ្នែកដែលអាចបត់បែនបាន ខណៈពេលដែល diisocyanates និងឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលតូចបង្កើតជាផ្នែករឹង។រចនាសម្ព័ន្ធបង្កប់នៃផ្នែកខ្សែសង្វាក់ដែលអាចបត់បែនបាន និងរឹង កំណត់ដំណើរការតែមួយគត់របស់ពួកគេ៖
(1) ជួរភាពរឹងរបស់កៅស៊ូធម្មតាជាទូទៅស្ថិតនៅចន្លោះ Shaoer A20-A90 ខណៈពេលដែលកម្រិតនៃភាពរឹងរបស់ផ្លាស្ទិចគឺប្រហែល Shaoer A95 Shaoer D100។Polyurethane elastomers អាចឡើងដល់កម្រិតទាបដូច Shaoer A10 និងខ្ពស់ដូច Shaoer D85 ដោយមិនចាំបាច់ត្រូវការជំនួយក្នុងការបំពេញ។
(2) កម្លាំងនិងភាពបត់បែនខ្ពស់នៅតែអាចរក្សាបាននៅក្នុងជួរដ៏ធំទូលាយនៃភាពរឹង។
(3) ធន់នឹងការពាក់ល្អ 2-10 ដងនៃកៅស៊ូធម្មជាតិ;
(4) ធន់នឹងទឹក ប្រេង និងសារធាតុគីមីបានយ៉ាងល្អ។
(5) ធន់នឹងផលប៉ះពាល់ខ្ពស់ ធន់នឹងការអស់កម្លាំង និងធន់នឹងរំញ័រ សមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីពត់កោងប្រេកង់ខ្ពស់;
(6) ធន់ទ្រាំនឹងសីតុណ្ហភាពទាបល្អជាមួយនឹងភាពផុយនៅសីតុណ្ហភាពទាបខាងក្រោម -30 ℃ឬ -70 ℃;
(7) វាមានដំណើរការអ៊ីសូឡង់ល្អឥតខ្ចោះហើយដោយសារតែចរន្តកំដៅទាបរបស់វាវាមានប្រសិទ្ធិភាពអ៊ីសូឡង់ប្រសើរជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងកៅស៊ូនិងប្លាស្ទិក។
(8) biocompatibility ល្អ និងលក្ខណៈសម្បត្តិ anticoagulant;
(9) អ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីល្អ ធន់នឹងផ្សិត និងស្ថេរភាពកាំរស្មីយូវី។
Polyurethane elastomers អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើដំណើរការដូចគ្នានឹងកៅស៊ូធម្មតាដូចជាការផ្លាស្ទិច, ការលាយ, និង vulcanization ។ពួកគេក៏អាចត្រូវបានផ្សិតនៅក្នុងទម្រង់នៃកៅស៊ូរាវដោយការចាក់ ការដាក់ផ្សិត centrifugal ឬបាញ់ថ្នាំ។ពួកវាក៏អាចត្រូវបានផលិតទៅជាសម្ភារៈគ្រាប់ និងបង្កើតបានដោយប្រើការចាក់ ការបញ្ចូល ការរំកិល ផ្លុំផ្លុំ និងដំណើរការផ្សេងៗទៀត។នៅក្នុងវិធីនេះ វាមិនត្រឹមតែធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពការងារប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពត្រឹមត្រូវនៃវិមាត្រ និងរូបរាងរបស់ផលិតផលផងដែរ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ០៥ ខែ ធ្នូ ឆ្នាំ ២០២៣