Деп аталадыполиуретанПолиуретанның аббревиатурасы, ол полиозоцианаттар мен полиолалардың реакциясымен қалыптасады және көптеген бірнеше қайталанған Amino Ester топтары (- NH-CO-O -), молекулалық тізбектегі көптеген бірнеше қайталанған амин Эмер Топтары (- NH-CO-O -) бар. Нақты синтезделген полиуретанды шайырларда, Amino Ester Group-қа қосымша, сонымен қатар иесілік және биурет сияқты топтар бар. Полиолдар «Жұмсақ тізбектер» деп аталатын гидроксил топтары бар ұзын тізбекті молекулаларға жатады, олар «жұмсақ тізбектер» деп аталады, ал полиизоцианаттар «қатты тізбек сегменттері» деп аталады.
Жұмсақ және қатты тізбек сегменттерімен жасалған полиуретанның шайырларының арасында амин қышқылы эфирлері ғана, сондықтан оларды полиуретанды деп атауға болмайды. Кең мағынада полиуретан - изоцианаттың қоспасы.
Изоцианаттардың әр түрлі түрлері полигидрокси қосылыстарымен өңделеді, олар полиуретанның әртүрлі құрылымдарын шығару үшін, осылайша пластмасса, резеңке, жабындар, талшықтар, желім және т.б. полиуретанды резеңке сияқты полимерлі материалдар алады
Полиуретанды резеңке резеңке түріне жатады, ол полиэцерді немесе полиэстерді изоцианатпен реакциялау арқылы жүзеге асырылады. Әр түрлі шикізат, реакция шарттары және қиылысқан әдістердің арқасында көптеген сорттар бар. Химиялық құрылымның перспективасында полиэстер және полиерея түрлері бар, және өңдеу әдісінің перспективаларында үш түрі бар: араластыру түрі, құю түрі және термопластикалық түрі бар.
Синтетикалық полиуретан резеңке әдетте сызықтық полиэстерді немесе диисоцианатпен полиативті синтезделеді, содан кейін төмен молекулалық салмақпен айналысады, ол жоғары молекулалық салмақ полимерін қалыптастыру үшін тізбекті кеңейту реакциясына ұшырайды. Содан кейін тиісті кресттер қосылған және оны емдеуге арналған, вулканизацияланған резеңке болып қосылады. Бұл әдіс алдын-ала және екі сатылы әдіс деп аталады.
Сондай-ақ, бір сатылы әдісті қолдануға болады - реакцияны бастауға және полиуретанды резеңке тудыру үшін диизоциаттармен, тізбекті сергіткіштермен және қиылысқан заттармен тікелей араластырыңыз.
ТПУ молекулаларындағы сегмент макромолекулалық тізбектерді бұру оңай, полимерлі серпімділікпен, полимердің жұмсартатын нүктесі мен екінші қайту нүктесін азайтып, оның қаттылығы мен механикалық беріктігін азайтады. В-сегменті макромолекулалық тізбектердің айналуын байлап, полимердің жоғарылау нүктесі мен екінші рет өту нүктесін тудырады, бұл қаттылық пен механикалық беріктің жоғарылауына әкеледі және серпімділіктің төмендеуіне әкеледі. А және В арасындағы молярлық қатынасты реттеу арқылы әр түрлі механикалық қасиеттері бар тпу шығаруға болады. ТПУ-дің көлденең байланыс құрылымы негізгі көлденең байланыстыруды ғана емес, сонымен қатар молекулалар арасындағы сутегі байланыстарымен түзілген екінші кросс-байланыстырмауы керек. Полиуретанның негізгі байланыстырылған байланысы гидроксил резинесінің вулканизациясының құрылымынан ерекшеленеді. Оның Amino Ester Group, «Amino Ester Group», «Несепнәр» топтары және басқа да функционалды топтар тұрақты және кеңістіктегі ригидтер сегментінде орналасады, нәтижесінде резеңке резеңке құрылымы бар, бұл өте жақсы тозуға және басқа да керемет қасиеттерге ие. Екіншіден, полиуретанды резеңкеде немесе карбиат топтары сияқты көптеген бірлескен функционалды топтардың болуына байланысты, мысалы, молекулалық тізбектер арасындағы сутегі байланыстары жоғары, ал сутегі облигацияларымен құрылған сутегі байланыстары көп, ал екінші трансмиссия облигациялары полиуретанды резеңке қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді. Екіншілікке ілгерілету полиуретанды резеңкеге бір қолыңыздағы эластомерлердің термосетрлік сипаттамаларына ие болады, ал екінші жағынан, бұл кросспен байланыстыру оны виртуалды кросс-байланыстыра алмайды. Айналдыру жағдайы температураға байланысты. Температура жоғарылаған сайын, бұл кросс-байланыстыру біртіндеп әлсірейді және жоғалады. Полимерде белгілі бір мүмкіндік бар және термопластикалық өңдеуге болады. Температура төмендеген кезде, бұл кросс-байланыс біртіндеп қалпына келтіреді және формаларын біртіндеп қалыптастырады. Аз мөлшерде толтырғышты қосу молекулалар арасындағы қашықтықты арттырады, молекулалар арасындағы сутегі байланыстарын қалыптастыру мүмкіндігін әлсіретеді және беріктіктің күрт төмендеуіне әкеледі. Зерттеулер көрсеткендей, полиуретанды резеңкедегі әртүрлі функционалды топтардың тұрақтылығы жоғарыдан төменге дейін: эфир, эфир, несепнәр, карбиат және биурет. Полиуретанды резеңке қартаю процесінде бірінші қадам - бұл биурет пен несепнәр арасындағы байланысқан байланыстарды бұзу, содан кейін карбиат және несепнәр бондтардың бұзылуы, яғни негізгі тізбекті бұзу.
01 жұмсарту
Полиуретанды эластомерлер, көптеген полимерлі материалдар сияқты, жоғары температурада жұмсартады және серпімді күйден тұтқыр күйге ауысады, нәтижесінде механикалық беріктің төмендеуі әкеледі. Химиялық тұрғыдан серпімділіктің жұмсартатын температурасы негізінен оның химиялық құрамы, салыстырмалы молекулалық салмақ және тығыз байланыстыратын факторларға байланысты.
Жалпы алғанда, салыстырмалы молекулалық салмақ жоғарылату, қатты сегменттің қаттылығын арттыру, мысалы, қатты сегменттің қаттылығын арттырады (мысалы, бензол сақинасын молекулаға енгізу) және қатты сегменттің мазмұны, жұмсартатын температураны жоғарылату үшін барлық пайдалы. Термопластикалық эластомерлер үшін молекулалық құрылым негізінен сызықтық, ал эастомердің жұмсартатын температурасы салыстырмалы молекулалық салмақ жоғарылаған кезде жоғарылайды.
Байланыстырылған полиуретан Эластомерлер үшін тығыз байланыс тығыздығы салыстырмалы молекулалық салмаққа қарағанда тығыз әсер етеді. Сондықтан, эластомерлер шығарған кезде, изоцианаттардың немесе полиолалардың функционалдығын арттыра отырып, серпімді молекулаларда термиялық тұрақты желілік химиялық тығыз байланыс құрылымын қалыптастыра алады немесе эластикалық денеде тұрақты изоцианатқа арналған коэффициенттерді қолдана алады немесе эластомердің тұрақты еместігі, еріткішке төзімділігі және механикалық беріктігін қалыптастыруы мүмкін.
ППДИ (P-Phenyldiisocanate) шикізат ретінде (P-Phenyldiisocanate) екі изоданат топтарының бензин сақинасына тікелей қосылуына байланысты қолданылады, пайда болған қатты сегменттің құрамында блензин сақинасы жоғарылайды, бұл қатты сегменттің қаттылығын жақсартады және осылайша эластомердің жылу кедергісін жақсартады.
Эластомерлердің жұмсартатын температурасы физикалық тұрғыдан бастап микрофаза бөлу деңгейіне байланысты. Баяндамаларға сәйкес, эластомерлердің жұмсартатын температурасы өте төмен, тек 70 ℃ температурасы төмен, ал микрофаза бөлуден өткен эластомерлер 130-150 ℃ жетеді. Сондықтан, эластомерлердегі микрофазды бөлу дәрежесін арттыру олардың жылу кедергісін жақсартудың тиімді әдістерінің бірі болып табылады.
Эластомерлердің микрофазалық бөліну дәрежесін тізбек сегменттерінің салыстырмалы молекулалық салмағын және қатаң тізбек сегменттерінің мазмұнын өзгерту арқылы жақсартуға болады, осылайша олардың жылу кедергісін арттырады. Зерттеушілердің көпшілігінің пікірінше, полиуретандағы микрофаза бөлу себебі жұмсақ және қатты сегменттер арасындағы термодинамикалық сәйкессіздік болып табылады деп санайды. Желіліктің ұзартқыш түрі, қатты сегмент және оның мазмұны, жұмсақ сегмент түрі және сутегі байланысы бәрі оған айтарлықтай әсер етеді.
Диол желілерімен салыстырғанда, мысалы, мока (3,3-дихлоро-4,4-диикинодипгенилмен) және DCB (3,3-дихлор-4,4-дихоро-бифенилеин) және DCB (3,3-дихлор-4,4-дихабар), ал қатты сегменттер арасында көбірек полярлы облигациялар құрылуы мүмкін, және оларды жақсарту Эластомерлердегі микрофаза бөлу деңгейі; Симметриялық хош иісті тізбектер P, P-P-DihydroQuinone және гидрокинон сияқты ұзартқыштар қатты сегменттерді қалыпқа келтіруге және қатаң жинауға пайдалы, осылайша өнімдердің микрофазалық бөлінуін жақсартады.
Алифатикалық изоцианаттар құрған амин Эмер сегменттері жұмсақ сегменттермен жақсы үйлесімділігі бар, нәтижесінде жұмсақ сегменттерде еріген, сонымен қатар, микрофаза бөлу дәрежесін азайтады. Хош иісті изоцианаттар құрған амин Эмер сегменттері жұмсақ сегменттермен үйлесімділікке ие, ал микрофаза бөлу дәрежесі жоғарырақ. Polyafifify Polyureheange жұмсақ сегмент сутегі байланыстары мен сутегі облигациялары пайда болмайтындай етіп, микрофаза бөлудің толық құрылымына ие.
Эластомерлердің жұмсартатын нүктесіне сутегі байланыстыруының әсері де маңызды. Жұмсақ сегменттегі полюстер мен карбонилдер қатты сегменттегі сутегі байланыстарын құра алады, бірақ қатты сегментте NH-мен эластомерлердің жұмсартатын температурасын арттырады. Бұл сутегі облигациялары 200-де 40% сақтап қалғанын растады.
02 термиялық ыдырау
Amino Ester топтары жоғары температурада келесі декомпозициядан өтеді:
- rncccoor - rnc0 ho-r
- rncccoor - rnh2 co2 Ene
- rncccoor - rnhr co2 Ene
Полиуретанды негізіндегі материалдарды термиялық ыдыраудың үш негізгі түрі бар:
① түпнұсқа изоцианаттар мен полиолдарды қалыптастыру;
② α- α- CH2 базасындағы оттегі байланысы CH2 базасындағы оттегі байланады және аминқышқылдары мен алкенді қалыптастыру үшін екінші CH2-ге біріктірілген. Амин қышқылдары бір бастапқы амин мен көмірқышқыл газына бөлінеді:
③ 1 формасы 1-ші және көміртегі диоксиді.
Карбамат құрылымының жылу ыдысы:
Арыл Nhco Aryl, ~ 120 ℃;
N-Alkyl-Nhco-Aryl, ~ 180 ℃;
Арыл NHCO N-Alkyl, ~ 200 ℃;
N-алкил-нхо-н-алкил, ~ 250 ℃.
Аминқышқылдарының эфирлерінің жылу тұрақтылығы изоцианаттар мен полиолдар сияқты бастапқы материалдардың түрлерімен байланысты. Алифаттық изоцианаттар хош иісті изоцианаттардан жоғары, ал майлы спирттер хош иісті алкогольден жоғары. Алайда, әдебиет алифатикалық амин қышқылы эфирлерінің термиялық ыдырау температурасы 160-180 ℃ аралығында, ал хош иісті аминқышқылдарының эфирлерінің ішінде жоғарыда көрсетілген мәліметтерге сәйкес келмейтін 180-200 жж. Себеп тестілеу әдісімен байланысты болуы мүмкін.
Шын мәнінде, алифатикалық Чди (1,4 циклогександар Диизоцян) және HDI (гексаметилен диисоцян) (гексаметилен Диизоцян) жалпы қолданыстағы хош иісті MDI және TDI-ге қарағанда жақсы ыстыққа төзімді болады. Әсіресе, симметриялы құрылымы бар Транс ЧДИ ең ыстыққа төзімді изоцианат ретінде танылды. Оннан дайындалған полиуретанды эластомерлерде жақсы технологиялық, жақсы гидролизге төзімділігі, жоғары жұмсартатын температура, шыныдан төмен, әйнекті өтпелі температура, термиялық гистерезис және ультрафиолет.
Amino Ester Group-қа қосымша, полиуретанды эластомерлерде сонымен қатар сонымен қатар сонымен қатар несепнәр қалыптастыру, биурет, несепнәр және т.б. сияқты басқа функционалды топтар бар. Бұл топтар жоғары температурада термиялық ыдырауға ұшырай алады:
NHCONCOO - (алифатикалық модератордың түзілуі), 85-105 ℃;
- NHCONCOO - (хош иісті мочевина), температура 1-120 ℃;
- NHCONCNH - (алифатикалық биурет), температурада 10 ° C-тан 110 ° C-қа дейін температурада;
NHCONCNH - (хош иісті биурет), 115-125 ℃;
Nhconh - (алифатикалық модератор), 140-180 ℃;
- NHCONH - (хош иісті модератор), 160-200 ℃;
Изоцианурат сақинасы> 270 ℃.
Биурет пен несепнәр бланкілердің термиялық ыдырау температурасы аминоформат пен несепнәрмен салыстырғанда әлдеқайда төмен, ал изокянурат жақсы жылу тұрақтылығы бар. Эластомерлер өндірісінде артық изоцианаттар неғұрлым ассоциациялар пайда болатын аминоформатпен және мочевинациясымен не істей алады, мочевинацияға негізделген және биуретпен байланысқан конструкциялар. Олар эластомерлердің механикалық қасиеттерін жақсарта алса да, олар өте тұрақсыз.
Эластомерлердегі биурет және несепнәр түзейтін топтарды азайту үшін олардың шикізат коэффициенті және өндіріс процесі туралы ескеру қажет. Шамадан тыс изоцианат коэффициенттері қолданылуы керек, ал басқа әдістерді алғашқы формалар шикізатта (негізінен изоцианаттар, полиолдар және тізбекті) ішінара пайдаланылуы керек, содан кейін оларды қарапайым процестерге сәйкес эластомерге енгізу керек. Бұл ыстыққа төзімді және жалынға төзімді полиуретанды эластомерлерді өндірудің жиі қолданылатын әдісіне айналды.
03 Гидролиз және жылу тотығу
Полиуретанды эластомерлері олардың қатты сегменттеріндегі термиялық ыдырауға бейім және жоғары температурада жұмсақ сегменттеріндегі тиісті химиялық өзгерістерге бейім. Полиэфир эластомерлерінің суға төзімділігі нашар және жоғары температурада гидролизге үрдіске ие. Полиэстер / TDI / DIMINE қызмет мерзімі 4-5 айдан кейін, сағат 70 ₸, екі апта, және 100-ден бірнеше күн ғана жетеді. Эфирдегі облигациялар ыстық су мен бумен және бумен, және эластомерлердегі Amino Ester топтары және эластомерлердегі аминдар топтары да ыдырауға болады, сонымен қатар гидролиз реакцияларынан болады.
Rogcoor h20- → rcooh hor
Эстер алкогольі
Бір RNHConhr бір H20- → rxhcooh h2nr -
Үлгеру
Бір rnccccoor-h20- → rncooh hor -
Amino Formate Ester Amino форматын алкогольді құрайды
Полиерет негізіндегі эластомерлерде жылу тотығу тұрақтылығы нашар, ал эфирге негізделген элирлі эластомерлер α- көміртекті атомдағы сутегі сутегі тотығымен тотығады, сутегі асқынуларынан тұрады. Әрі қарай ыдырау мен бөлшектенгеннен кейін, ол оксид радикалдарымен және гидроксил радикалдарын жасайды, олар ақырында түзулер немесе альдегидтерге бөлінеді.
Әр түрлі полистерлер эластомерлердің ыстыққа төзімділігіне аз әсер етеді, ал әртүрлі политетерлер белгілі бір әсер етеді. TDI-Moca-PtMeg, TDI-MOCA-PTMEG-пен салыстырғанда TDI-MOCA-PTMEG-пен салыстырғанда 7 күнде, сәйкесінше, 121 ℃-де, ал соңына дейін, соңғысы бұрынғыдан едәуір жақсы. Себебі, PPG молекулаларында серпімді молекулалардың тұрақты орналасуына және серпімді дененің жылу кедергісін азайтуға мүмкіндік беретін тармақталған тізбектер болуы мүмкін. Жылу тұрақтылығы полетондардың тұрақтылығы: PTMEG> PEG> PPG.
Полиуретанды эластомерлердегі басқа функционалды топтар, мысалы, мочевина және карбиат, сонымен қатар тотығу және гидролиз реакцияларынан өтеді. Алайда, эфир тобы ең оңай тотықтырады, ал Эстер тобы ең оңай гидролизденген. Олардың антиоксидант және гидролизге төзімділігі:
Антиоксиданттық белсенділік: эстер> Науная> Карбамат> эфир;
Гидролизге төзімділік: эфир
Политерлік полиуретанның тотығу кедергісін және полиэфир полиуретанының гидролизге төзімділігін жақсарту үшін, мысалы, 1% фенолиялық антиоксидант IRGANETEAL ERGANETEER ERGANETER ELASTOMER қосу сияқты қоспалар қосылады. Осы эластомердің созылу күші антиоксиданттарсыз салыстырғанда 3-5 есе көбейтуге болады (168 сағат ішінде 1500С қартаюдан кейін тест нәтижелері). Бірақ әрбір антиоксидант полиуретан Эластомерлерге әсер етпейді, тек феноликалық 1rganox 1010 және Topanol051 (феноликалық антиоксидант, бензотриазоны кешені) айтарлықтай әсер етеді, ал екіншісі - ең жақсы, мүмкін, феноликалық антиоксиданттар эластомерлермен жақсы үйлесімділікке ие болған шығар. Алайда, фенолиялық антиоксиданттарды тұрақтандыру тетіктерінің маңызды рөліне байланысты, осы фенолиялық антиоксиданттардың тұрақтандыру тетіктеріне байланысты, бұл фенолиялық гидроксил тобының жүйедегі «сәтсіздікке» байланысты, бұл фенолиялық гидроксил тобының жүйедегі «сәтсіздікке» байланысты, полиолалардағы изоцианаттардың арақатынасы тым үлкен болмауы керек, ал антиоксиданттар алдын-ала және тізбекті аларлыларға қосылуы керек. Егер алдын-ала дайындалған болса, ол тұрақтандыру әсеріне әсер етеді.
Политер полиуретан эластомерлерінің гидролизінің алдын алу үшін қолданылатын қоспалар негізінен полиуретан Эластомер молекулаларында пайда болған карбодин қышқылдарымен ауыратын карбодимидті қосылыстар, олар экилет гидролизі пайда болған карбодин қышқылдарымен, одан әрі гидролиздің алдын алады. Карбодиимидті бұтақтардың үлес салмағы 2% -дан 5% -ға дейін қосу полиуретанды судың тұрақтылығын 2-4 есе арттыруы мүмкін. Сонымен қатар, Butyl Catechol, HexamethyleNeTramine, Azodicarbonamide және т.б. сонымен қатар гидролизге қарсы белгілі бір әсер етеді.
04 Негізгі көрсеткіштер
Полиуретанды эластомерлері - бұл өте көп блоктық кополимерлер, мультиленгіш тізбектері, әйнек өтпелі температурасы бар, бөлме температурасынан жоғары, әйнекті өтпелі сегменттерден тұрады, әйнекті өтпелі температура бөлме температурасынан жоғары. Олардың ішінде олигомериялық полиолдар икемді сегменттерді құрайды, ал дисоцианаттар мен шағын молекула тізбегі аралық сегменттерді құрайды. Иілгіш және қатты тізбектердің сегменттерінің ендірілген құрылымы олардың ерекше көрсеткіштерін анықтайды:
(1) Қарапайым резеңкедің қаттылығы, әдетте, A20-A90-дің арасында, ал пластиктің қаттылығы A95 Shaoer D100 туралы. Полиуретан Эластомерлер Shaoer A10 сияқты төмен, сонымен қатар Shaoer D85 сияқты, толтырғыш көмек қажет емес;
(2) Жоғары күш пен серпімділіктің кең ауқымында сақталуы мүмкін;
(3) Тамаша тозуға төзімділік, табиғи резеңкеден 2-10 есе;
(4) суға, майға және химиялық заттарға тамаша қарсылық;
(5) жоғары жиілікті иілуге жарамды қосымшалар үшін жарамды, шаршауға төзімділік және дірілге төзімділік;
(6) төмен температурада тұрақтылық, төмен температуралы брезенттілігі -30 ℃ немесе -70 ℃;
(7) Оқшаулаудың жақсы көрсеткіштері бар, ал оның жылу өткізгіштігі төмен болғандықтан, ол резеңке және пластмасса салыстырғанда жақсартылған әсер етеді;
(8) жақсы биокомпативті және антикоагулянт қасиеттері;
(9) Тамаша электр оқшаулау, төсектің төзімділігі және ультрафиолет тұрақтылығы.
Полиуретанды эластомерлерді пластикизация, араластыру және вулканизация сияқты қарапайым резеңке сияқты процестерді қолдана отырып қалыптастыруға болады. Оларды сұйық резеңке түрінде, центрифугалды қалыптау немесе бүрку арқылы сүзуге болады. Олар сонымен қатар түйіршікті материалдарға салынуы мүмкін және инъекция, экструзия, илемдеу, соққыны және басқа процестерді қолдана отырып қалыптасады. Осылайша, бұл жұмыс тиімділігін арттырып қана қоймай,, сонымен қатар ол өнімнің өлшемді дәлдігі мен көрінісін жақсартады
POST TIME: Dec-05-2023