Sözdəpoliuretanpoliisosizmçilərin və poliolların reaksiyası ilə yaranan və molekulyar zəncirdə bir çox təkrarlanan amin ester qruplarını (- NH-CO-O -) ehtiva edən poliuretananın qısaldılmasıdır. Əsl sintez edilmiş poliuretan qatranlarında, Amino Ester qrupuna əlavə olaraq, karbamid və biuret kimi qruplar da var. POLOLS "Yumşaq zəncir seqmentləri" adlandırılan, "sərt zəncir seqmentləri" adlandırılan "yumşaq zəncir seqmentləri" adlanan hidroksil qrupları olan uzun zəncir molekullarına aiddir.
Yumşaq və sərt zəncir seqmentləri tərəfindən yaradılan poliuretan qatranları arasında yalnız kiçik bir faiz amin turşusu esterləri var, buna görə də onlara poliuretan adlandırmaq düzgün olmaya bilər. Geniş mənada, poliuretan, iSocyanate'in bir əlavəsidir.
Müxtəlif növ iSocyanates poliuretananın müxtəlif quruluşlarını yaratmaq üçün polyhidroxy birləşmələri ilə reaksiya verir, bununla da plastik, rezin, örtük, liflər, yapışdırıcılar və s. Kimi müxtəlif xüsusiyyətləri olan polimer materialları əldə etmək üçün polimer materialları əldə etmək
Poliuretan rezin, iSocyanate ilə polyeter və ya poliester reaksiya verməklə hazırlanan xüsusi bir rezin növünə aiddir. Fərqli xammal, reaksiya şəraiti və kəsişmə üsulları səbəbindən bir çox növ var. Kimyəvi bir quruluş perspektividən poliefir və polietor növləri var və emal metodu perspektivindən üç növ var: qarışdırma növü, tökmə növü və termoplastik növü var.
Sintetik poliuretan kauçuku, ümumiyyətlə, yüksək molekulyar çəki polimerini yaratmaq üçün zəncir uzantı reaksiyasına məruz qalan xətti polyester və ya diisocyanate ilə polyesti və ya pooleter reaksiya ilə sintez olunur. Sonra, müvafiq kəsişən maddələr əlavə olunur və müalicə etmək üçün qızdırılır, vulkanizasiya edilmiş rezin olur. Bu üsul prepolimerləşmə və ya iki addımlı bir metod adlanır.
Bir addımlıq bir üsuldan istifadə etmək də mümkündür - birbaşa xətti polyester və ya polieter, zəncirli genişləndiricilər və poliuretane rezinləri yaratmaq üçün diisocyanates, zəncirləmə və çarpaz maddələrlə polieter.
TPU molekullarında bir seqment makromolekulyar zəncirləri, yaxşı elastiklik olan poliuretan kauçuku, polimerin yumşaldıcı nöqtəsini və ikincil keçid nöqtəsini azaltmaq və sərtliyini və mexaniki gücünü azaltmaq üçün asanlaşdırır. B-seqment, makromolekulyar zəncirlərin fırlanmasını bağlayacaq, polimerin yumşaldıcı nöqtəsinə və ikincil keçid nöqtəsinə səbəb olan sərtlik və mexaniki gücün artması və elastikliyin azalması ilə nəticələnir. A və B arasındakı molar nisbətini tənzimləməklə, müxtəlif mexaniki xüsusiyyətləri olan TPUS istehsal edilə bilər. TPU-nun çarmıxla əlaqələndirici quruluşu yalnız ilkin çarpaz bir əlaqəni nəzərdən keçirməməlidir, eyni zamanda molekullar arasında hidrogen istiqrazları ilə formalaşmış ikinci dərəcəli çarpaz bir əlaqəni nəzərdən keçirməlidir. Poliuretananın əsas çarpaz bir əlaqəsi hidrokil rezinin vulkanizasiya quruluşundan fərqlidir. Amino ester qrupu, biuret qrupu, karbamid qrupu və digər funksional qruplar müntəzəm və aralıqlı bir zəncir seqmentində, əla aşınma müqaviməti və digər əla xüsusiyyətlərə malik olan adi bir şəbəkə quruluşu ilə nəticələnən digər funksional qruplar. İkincisi, bir çox yüksək vahid funksional funksional qrupların olması səbəbindən, poliuretan rezindəki karbamat qrupları və ya karbamat qrupları, molekulyar zəncirlər arasında meydana gələn hidrogen istiqrazları yüksək gücü və hidrogen istiqrazları ilə yaranan ikinci kəsişən istiqrazlar da poliuretan rezinin xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli təsir göstərir. Orta çarpaz bir əlaqəni bir tərəfdən termosetting elastikerlərinin xüsusiyyətlərinə sahib olmaq üçün poliuretan kauçuku təmin edir, digər tərəfdən bu çarpaz bir əlaqə, onu virtual çarpaz bir əlaqələndirərək, keçidlə əlaqəli deyil. Çarpaz birləşmə vəziyyəti temperaturdan asılıdır. Temperatur artdıqca bu çarpaz birləşmə tədricən zəifləyir və yox olur. Polimer müəyyən bir axıcılıq var və termoplastik emalına məruz qala bilər. Temperatur azaldıqda, bu çarpaz birləşmə tədricən yenidən qurur və yenidən qurulur. Kiçik bir miqdarda doldurucu əlavə etmək, molekullar arasındakı məsafəni artırır, molekullar arasında hidrogen bağları yaratmaq qabiliyyətini zəiflədir və gücün kəskin azalmasına səbəb olur. Tədqiqatlar göstərdi ki, poliuretan kauçukun yüksəkdən aşağı səviyyəyə qədər olan müxtəlif funksional qrupların sabitliyi qaydası: efer, efir, karbamat və biuret. Poliuretan kauçukunun qocalma prosesi zamanı ilk addım, biuret və karbamid arasındakı kəsik istiqrazların qırılmasıdır, bu, karbamat və karbamid istiqrazlarının qırılmasının ardından, yəni əsas zəncir qırılır.
01 yumşaldıcı
Polyuretane elastomerləri, bir çox polimer materialları kimi, yüksək temperaturda yumşaldır və elastik bir dövlətdən viskoz axın vəziyyətinə keçid, nəticədə mexaniki gücün sürətlə azalması ilə nəticələnir. Kimyəvi bir perspektivdən elastikliyin yumşaldılması istiliyi əsasən kimyəvi tərkibi, nisbi molekulyar çəkisi və kəsişən sıxlığı kimi amillərdən asılıdır.
Ümumiyyətlə, nisbi molekulyar çəki artıraraq, sərt seqmentin sərtliyini artırır (məsələn, benzol üzük molekula) və sərt seqmentin məzmunu artırmaq, yumşaldıcı temperaturun artması üçün faydalıdır. Termoplastik elastomerlər üçün molekulyar quruluş əsasən xəttidir və nisbi molekulyar çəki artdıqda elastomerin yumşaldılması da artır.
Çarpazlı poliuretan elastomers üçün, kəsişən sıxlıq nisbi molekulyar çəkidən daha çox təsir göstərir. Buna görə də, elastik işçiləri istehsal edərkən, iSocyanates və ya poliolların işləməsini artırarkən, elastik molekulların bəzi elastik molekullarında termal sabit bir şəbəkə kimyəvi çarpaz bir əlaqə qura bilər və ya elastik bədəndə sabit bir Isocyanate çarpaz bir əlaqələndirici quruluşu istifadə etmək, istilik müqavimətini, həlledici müqavimət və elastomerin mexaniki gücünü artırmaq üçün güclü bir vasitədir.
PPDI (P-Phenyldiisocyanate) xammal kimi istifadə edildikdə, iki isocyanate qrupunun birbaşa bağlantısı səbəbindən benzol halqasına, sərt seqmentin sərtliyini yaxşılaşdıran daha yüksək benzol üzük məzmunu var və beləliklə elastomerin istilik müqavimətini artırır.
Fiziki baxımdan, elastomerlərin yumşaldılması istiliyi mikrofaza ayrılması dərəcəsindən asılıdır. Məlumata görə, mikrofaz ayırmasının mikrofaz ayırmasından keçməyən elastomerlərin yumşaldıcı temperaturu çox aşağıdır, mikrofaz ayırma alqı-satqısı isə 130-150 ℃ əldə edə bilər. Buna görə, elastiklərdə mikrofaza ayrılması dərəcəsinin artırılması, istilik müqavimətini yaxşılaşdırmaq üçün təsirli metodlardan biridir.
Zəncir seqmentlərinin nisbi molekulyar çəki paylanmasını və sərt zəncir seqmentlərinin məzmununu dəyişdirərək, bununla da istilik müqavimətini artıraraq dəyişdirməklə təkmilləşdirilə bilər. Tədqiqatçıların əksəriyyəti inanırlar ki, poliuretandakı mikrofaza ayrılmasının səbəbi yumşaq və sərt seqmentlər arasında termodinamik uyğunsuzluqdur. Zəncir hekmissiyası, sərt seqment və onun məzmunu, yumşaq seqment növü və hidrogen bağlaması növü hamısına təsir göstərir.
Diol zənciri genişləndiriciləri ilə müqayisədə, Moca (3,3-Dichloro-4,4-Diaminodiphenilmetan) və DCB (3,3-Dixloro-Bifhenilenyame) kimi DISTINOLODEDIAMEMEMEDS və sərt seqmentlər arasında daha çox hidrogen istiqrazları meydana gətirə bilər və dərəcəsini artırır elastomerlərdə mikrofaz ayrılması; P, p-dihydroinon və hidroinon kimi simmetrik aromatik zəncir genişləndiriciləri, sərt seqmentlərin normallaşdırılması və sıx qablaşdırılması üçün faydalıdır, bununla da məhsulların mikrofaza ayrılmasını təkmilləşdirir.
Alifhatik ISOCInyes tərəfindən yaranan amin ester seqmentləri yumşaq seqmentlərlə yaxşı uyğunluğa malikdir, nəticədə mikrofaza ayrılması dərəcəsini azaltmaqla yumşaq seqmentlərdə daha sərt seqmentlərlə nəticələnir. Aromatik Isocyanes tərəfindən yaranan amin ester seqmentləri yumşaq seqmentlərlə zəif uyğunluğa malikdir, mikrofaza ayrılması dərəcəsi daha yüksəkdir. Polyolefin poliuretan, yumşaq seqmentin hidrogen istiqrazları və hidrogen istiqrazlarının formalaşmaması səbəbindən demək olar ki, tam mikrofaza ayrılması quruluşuna malikdir.
Elastomerlərin yumşaldılması nöqtəsində hidrogenin bağlanmasının təsiri də əhəmiyyətlidir. Yumşaq seqmentdəki polierlər və karbonillər də çox sayda hidrogen bağını sərt seqmentdə meydana gətirə bilsə də, elastiklərin yumşaldıcı temperaturunu da artırır. Hidrogen istiqrazlarının hələ də 200 ℃-də 40% saxladığı təsdiqləndi.
02 Termal parçalanma
Amino ester qrupları yüksək temperaturda aşağıdakı parçalanmanı keçirir:
- rnhcoor - rnc0 ho-r
- rnhcoor - rnh2 co2 ene
- rnhcoor - rnhr co2 ene
Poliuretan əsaslı materialların istilik parçalanmasının üç əsas forması var:
Orijinal isocyanates və poliollar yaratmaq;
② α - CH2 bazasında oksigen istiqrazı, amin turşuları və alkenləri meydana gətirmək üçün ikinci CH2-də bir hidrogen bağı birləşdirir. Amin turşuları bir əsas amin və karbon qazına parçalanır:
③ 1 Orta Amin və Karbon Diokidini formalaşdırın.
Karbamat quruluşunun termal parçalanması:
Aryl Nhco Aryl, ~ 120 ℃;
N-alkil-nhco-aryl, ~ 180 ℃;
Aryl Nhco N-Alkil, ~ 200 ℃;
N-alkil-nhco-n-alkil, ~ 250 ℃.
Amino turşusu esterlərinin istilik sabitliyi iSocyanates və poliollar kimi başlanğıc materialların növləri ilə əlaqədardır. Alifatik iSocyanates aromatik iSocyanates-dən yüksəkdir, yağlı spirtlər aromatik alkoqollardan daha yüksəkdir. Bununla birlikdə, ədəbiyyat xəbər verir ki, alifatik amin turşusu esterlərinin istilik parçalanması temperaturu 160-180 ℃ arasındadır və aromatik amin turşusu esterləri 180-200 ℃ arasındadır ki, bu da yuxarıda göstərilən məlumatlara uyğundur. Səbəb test üsulu ilə əlaqəli ola bilər.
Əslində Alifhatik CHDI (1,4 tsiklohekane diisocyanate) və HDI (Hexametilen diisocyanate), ümumiyyətlə istifadə olunan aromatik MDI və TDI-dən daha yaxşı istilik müqavimətinə malikdir. Xüsusilə simmetrik quruluşu olan Trans Chdi ən çox istiliyə davamlı iSocyanate kimi tanınmışdır. Bundan hazırlanan poliuretan elastomerləri yaxşı işləkliyi, əla hidroliz müqaviməti, yüksək yumşaldıcı temperatur, aşağı şüşə keçid temperaturu, aşağı istilik histerizi və yüksək UB müqavimətinə malikdir.
Amino Ester qrupuna əlavə olaraq, poliuretan elastomerləri də karbamid, biuret, karbamid və s. Kimi digər funksional qruplara da sahibdirlər Bu qruplar yüksək temperaturda istilik parçalanmasına məruz qala bilərlər:
Nhconcoo - (alifatik karbamid meydana gətirir), 85-105 ℃;
- Nhconcoo - (aromatik karbamid), bir temperatur aralığında 1-120 ℃;
- Nhconconh - (alifatik biuret), 10 ° C-dən 110 ° C arasında dəyişən bir temperaturda;
Nhconconh - (Aromatik Biuret), 115-125 ℃;
Nhconh - (alifatik karbamid), 140-180 ℃;
- NHCONH - (Aromatik UEE), 160-200 ℃;
Isocyanurate Ring> 270 ℃.
Biuret və karbamid əsaslı formatının termal parçalanma temperaturu aminoformal və karbamiddən daha aşağı, iSocyanurate isə ən yaxşı istilik sabitliyi var. Elastomerlərin istehsalında həddindən artıq iSocyanates, həminiyə əsaslanan format və biuret çarpaz bir əlaqəli strukturları yaratmaq üçün qurulmuş aminoformal və karbamidlə daha da reaksiya verə bilər. Elastomerlərin mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilsələr də, istilik üçün olduqca qeyri-sabitdirlər.
Biuret və karbamid kimi istilik qeyri-sabit qrupları azaltmaq üçün, elastomerlərdə meydana gətirən, xammal nisbəti və istehsal prosesini nəzərdən keçirmək lazımdır. Həddindən artıq iSocyanate əmsalları istifadə edilməlidir və digər üsullar əvvəlcə xammalda qismən isocyanate üzükləri yaratmaq üçün mümkün qədər istifadə edilməlidir və normal proseslərə görə onları elastomerə təqdim edin. Bu, istiliyədavamlı və alov davamlı poliuretan elastomanlar istehsal etmək üçün ən çox istifadə olunan metod halına gəldi.
03 Hidroliz və termal oksidləşmə
Poliuretan elastomers, sərt seqmentlərində istilik parçalanmasına və yüksək temperaturda yumşaq seqmentlərində kimyəvi dəyişikliklərə meyllidir. Polyester elastomerlərində su müqavimətini zəif və yüksək temperaturda hidrolizlərə daha ağır bir meyl var. Polyester / TDI / TDI / Diamine xidmət müddəti 50 ℃, yalnız iki həftədə 4-5 aya çata bilər və yalnız bir neçə gün 100 ℃. Ester istiqrazları isti su və buxar və buxar və ure və Amino ester qruplarına elastomers-də Amino ester qrupları da hidroliz reaksiyalarına məruz qala bilərlər:
Rcoor H20- → RCOOH HOR
Efir spirti
Bir rnhconhr one h20- → rxhcooh h2nr -
Ureamid
Bir rnhcoor-h20- → rncooh hor -
Amino Formate Ester Amino Formate Spirt yaradır
Polieter əsaslı elastiklər zəif istilik oksidləşmə sabitliyi və efir əsaslı elastomerlər α - karbon atomundakı hidrogen asanlıqla oksidləşir, hidrogen peroksid meydana gətirir. Əlavə parçalanma və parçalanmadan sonra, nəticədə meydana gəlir və ya aldehidlərə parçalanan oksid radikalları və hidroksil radikalları yaradır.
Fərqli poliesterlər, müxtəlif polieterlərin müəyyən bir təsiri olan elastomerlərin istilik müqavimətinə az təsir göstərir. TDI-Moca-PTMEG ilə müqayisədə, TDI-Moca-PTMEG, 7 gün ərzində 121 ℃-də, ikincisi ilə müqayisədə 121 ℃-də olanda 44% və 60%, 60% -i 60% və 60% tutma dərəcəsi var. Səbəbi ola bilər ki, PPG molekullarının elastik molekulların müntəzəm tənzimləməsinə uyğun olmayan və elastik bədənin istilik müqavimətini azaltmayan budaqlanmış zəncirlər var. Polierlərin istilik sabitliyi ordeni: ptmeg> peg> ppg.
Kuloretan və karbamat kimi poliuretan elastomerlərin digər funksional qrupları, oksidləşmə və hidroliz reaksiyalarını da artırır. Ancaq efir qrupu ən asanlıqla oksidləşir, ester qrupu ən asanlıqla hidrolizdir. Antioksidan və hidroliz müqavimətinin sifarişi:
Antioksidant Fəaliyyət: Esters> Urea> Carbamate> efir;
Hidroliz müqaviməti: ester
Oksidləşmə poliuretanının oksidləşmə müqavimətini və poliester poliuretananın hidroliz müqavimətini yaxşılaşdırmaq üçün, əlavə, həm də əlavə, məsələn, 1% fenolik antioksidant Irganox1010 əlavə etmək kimi ptmegulyasiya polieter elastomerinə əlavə olunur. Bu elastomerin gərgin gücü antioksidant olmadan müqayisədə 3-5 dəfə artırıla bilər (168 saat ərzində 1500c-də yaşlandıqdan sonra test nəticələri). Ancaq hər bir antioksidanın poliuretan elastomerlərinə təsir göstərməməsi, yalnız fenolik 1trganox 1010 və topanol051 (fenolik antioksidan, maneəli stabilizator, benzotriasole kompleksi ən yaxşı təsir göstərir və fenolik antioksidanların elastomerlərlə yaxşı uyğunluğu olduğu üçün əvvəlki ən yaxşısıdır. Lakin, fenolik antioksidantların stabilizasiya mexanizminin stabilizasiya mexanizmi, bu fenolik hidroksil qrupunun sistemdəki aktyanlıq qrupları ilə "uğursuzluq" və "Uğursuzluğunun" olan aktyaratların polollara nisbəti çox böyük olmamalıdır və antioksidanlar hazırlamaq və zəncirvericilərə əlavə edilməlidir. Hazırlayıcıların istehsalı zamanı əlavə olunarsa, bu, sabitləşmə effekti çox təsir edəcəkdir.
Polyester poliuretan elastomerlərinin hidrolizinin hidrolizinin qarşısını almaq üçün istifadə olunan əlavələr əsasən karbodiimid birləşmələridir, bu, poliuretan dili elastomer molekullarında ester hidrolizi ilə reaksiya verən karbodiimid turşuları, daha çox hidrolizin qarşısını alır. 2% -dən 5% -ə qədər olan karbodiimidin əlavə edilməsi, poliuretananın suyun sabitliyini 2-4 dəfə artıra bilər. Bundan əlavə, tert butil katabol, hexametilenetetramin, azodikarbonamide və s. Ayrıca müəyyən antiidroliz effektləri də var.
04 Əsas performans xüsusiyyətləri
Poliuretan elastomers, tipik çox blok copolymerlərdir, şüşə keçid temperaturu olan bir şüşə keçid temperaturu və otaq temperaturundan daha yüksək bir şüşə keçid temperaturu ilə çevik seqmentlərdən ibarət olan molekulyar zəncirlərdir. Bunların arasında Oligomeric poliosu çevik seqmentlər, diisocyanates və kiçik molekul zəncirinin geniş seqmentləri meydana gətirir. Çevik və sərt zəncir seqmentlərinin quraşdırılmış quruluşu özünəməxsus performanslarını müəyyənləşdirir:
(1) Adi rezin sərtlik çeşidi ümumiyyətlə Shaoer A20-A90 arasında, plastikdən sərtlik diapazonu, Shaoer A95 Shaoer D100 haqqında. Poliuretan elastomers şaoer A10, şaoer D85 qədər aşağıya qədər, doldurucu köməyə ehtiyacı olmadan əldə edə bilər;
(2) yüksək gücü və elastiklik hələ də geniş sərtlik içərisində saxlanıla bilər;
(3) Mükəmməl aşınma müqaviməti, təxminən 2-10 dəfə təbii rezin;
(4) Su, neft və kimyəvi maddələrə əla müqavimət;
(5) Yüksək təsir müqaviməti, yorğunluq müqaviməti və titrəmə müqaviməti, yüksək tezlikli əyilmə tətbiqləri üçün uyğundur;
(6) aşağı səviyyədə temperaturlu müqavimət, aşağı temperaturlu kövrəkliyi -30 ℃ və ya -70 ℃;
(7) Əla izolyasiya performansına malikdir və aşağı istilik keçiriciliyinə görə rezin və plastik ilə müqayisədə daha yaxşı izolyasiya effekti var;
(8) Yaxşı biokompitiklik və antikoaqulyant xüsusiyyətləri;
(9) Əla elektrik izolyasiyası, kalıp müqaviməti və UV sabitliyi.
Poliuretan elastomerləri aspalizasiya, qarışdırma və vulkanizasiya kimi adi rezin kimi eyni proseslərdən istifadə edərək formalaşdırıla bilər. Onlar da tökmək, mərkəzdənqaçma qəlibləmə və ya çiləmə ilə maye rezin şəklində qəliblənə bilər. Onlar həmçinin dənəvər materiallara çevrilə bilər və enjeksiyon, ekstruziya, yuvarlanan, zərbə və digər proseslərdən istifadə etməklə formalaşa bilərlər. Bu şəkildə, iş səmərəliliyini nəinki yaxşılaşdırmır, eyni zamanda məhsulun ölçülü dəqiqliyini və görünüşünü də yaxşılaşdırır
Saat: Dekabr-05-2023