ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າໂພລີຢູຣີເທນແມ່ນຕົວຫຍໍ້ຂອງ polyurethane, ເຊິ່ງສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍປະຕິກິລິຍາຂອງ polyisocyanates ແລະ polyols, ແລະມີກຸ່ມ amino ester ຊ້ໍາຊ້ອນຫຼາຍ (- NH-CO-O -) ໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນ.ໃນຢາງ polyurethane ສັງເຄາະຕົວຈິງ, ນອກເຫນືອໄປຈາກກຸ່ມ amino ester, ຍັງມີກຸ່ມເຊັ່ນ urea ແລະ biuret.Polyols ເປັນຂອງໂມເລກຸນລະບົບຕ່ອງໂສ້ຍາວທີ່ມີກຸ່ມ hydroxyl ໃນຕອນທ້າຍ, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ "ສ່ວນຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ອ່ອນ", ໃນຂະນະທີ່ polyisocyanates ຖືກເອີ້ນວ່າ "ພາກສ່ວນຕ່ອງໂສ້ແຂງ".
ໃນບັນດາຢາງ polyurethane ທີ່ຜະລິດໂດຍສາຍຕ່ອງໂສ້ອ່ອນແລະແຂງ, ມີພຽງແຕ່ສ່ວນນ້ອຍຂອງອາຊິດ amino esters, ດັ່ງນັ້ນມັນອາດຈະບໍ່ເຫມາະສົມທີ່ຈະເອີ້ນພວກມັນວ່າ polyurethane.ໃນຄວາມຫມາຍກວ້າງ, polyurethane ແມ່ນສານເສີມຂອງ isocyanate.
ປະເພດຕ່າງໆຂອງ isocyanates ປະຕິກິລິຍາກັບທາດປະສົມ polyhydroxy ເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງຕ່າງໆຂອງ polyurethane, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໄດ້ຮັບວັດສະດຸໂພລີເມີທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ: ພາດສະຕິກ, ຢາງ, ການເຄືອບ, ເສັ້ນໃຍ, ກາວ, ແລະອື່ນໆ. ຢາງ polyurethane
ຢາງພາລາ polyurethane ເປັນຂອງຢາງພິເສດ, ເຊິ່ງຜະລິດໂດຍການປະຕິກິລິຍາ polyether ຫຼື polyester ກັບ isocyanate.ມີຫຼາຍຊະນິດຍ້ອນວັດຖຸດິບປະເພດຕ່າງໆ, ເງື່ອນໄຂຂອງປະຕິກິລິຍາ, ແລະວິທີການເຊື່ອມຕໍ່ຂ້າມ.ຈາກທັດສະນະໂຄງສ້າງທາງເຄມີ, ມີປະເພດ polyester ແລະ polyether, ແລະຈາກທັດສະນະວິທີການປຸງແຕ່ງ, ມີສາມປະເພດ: ປະເພດປະສົມ, ປະເພດຫລໍ່, ແລະປະເພດ thermoplastic.
ຢາງ polyurethane ສັງເຄາະໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນສັງເຄາະໂດຍການປະຕິກິລິຍາເສັ້ນສາຍ polyester ຫຼື polyether ກັບ diisocyanate ເພື່ອສ້າງເປັນ prepolymer ທີ່ມີນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຕ່ໍາ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນແມ່ນຂຶ້ນກັບປະຕິກິລິຍາຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້ເພື່ອສ້າງໂພລີເມີທີ່ມີນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນສູງ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຕົວແທນ crosslinking ທີ່ເຫມາະສົມໄດ້ຖືກເພີ່ມແລະໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເພື່ອປິ່ນປົວມັນ, ກາຍເປັນຢາງ vulcanized.ວິທີການນີ້ເອີ້ນວ່າ prepolymerization ຫຼືວິທີການສອງຂັ້ນຕອນ.
ມັນຍັງເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະໃຊ້ວິທີການຂັ້ນຕອນດຽວ - ການປະສົມເສັ້ນສາຍ polyester ຫຼື polyether ໂດຍກົງກັບ diisocyanates, ຕົວຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້, ແລະຕົວແທນ crosslinking ເພື່ອລິເລີ່ມປະຕິກິລິຍາແລະການຜະລິດຢາງ polyurethane.
ສ່ວນ A-segment ໃນໂມເລກຸນ TPU ເຮັດໃຫ້ຕ່ອງໂສ້ macromolecular ໝູນວຽນໄດ້ງ່າຍ, ເຮັດໃຫ້ຢາງ polyurethane ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນດີ, ຫຼຸດຜ່ອນຈຸດອ່ອນແລະຈຸດປ່ຽນຮອງຂອງໂພລີເມີ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຂງແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ.B-segment ຈະຜູກມັດການຫມູນວຽນຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ macromolecular, ເຮັດໃຫ້ຈຸດອ່ອນແລະຈຸດປ່ຽນຮອງຂອງໂພລີເມີເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມແຂງແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະການຫຼຸດລົງຂອງ elasticity.ໂດຍການປັບອັດຕາສ່ວນ molar ລະຫວ່າງ A ແລະ B, TPUs ທີ່ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນສາມາດຜະລິດໄດ້.ໂຄງສ້າງການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມຂອງ TPU ບໍ່ພຽງແຕ່ຕ້ອງພິຈາລະນາການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມຂັ້ນຕົ້ນ, ແຕ່ຍັງເຊື່ອມຕໍ່ຂັ້ນສອງທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍພັນທະບັດ hydrogen ລະຫວ່າງໂມເລກຸນ.ພັນທະບັດການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມຂັ້ນຕົ້ນຂອງ polyurethane ແມ່ນແຕກຕ່າງຈາກໂຄງສ້າງ vulcanization ຂອງຢາງ hydroxyl.ກຸ່ມ ester amino ຂອງມັນ, ກຸ່ມ biuret, ກຸ່ມ urea formate ແລະກຸ່ມປະຕິບັດຫນ້າອື່ນໆໄດ້ຖືກຈັດລຽງຢູ່ໃນພາກສ່ວນລະບົບຕ່ອງໂສ້ rigid ປົກກະຕິແລະ spaced, ຜົນອອກມາໃນໂຄງສ້າງເຄືອຂ່າຍປົກກະຕິຂອງຢາງພາລາ, ມີຄວາມຕ້ານທານພັຍທີ່ດີເລີດແລະຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດອື່ນໆ.ອັນທີສອງ, ເນື່ອງຈາກການປະກົດຕົວຂອງຫຼາຍໆກຸ່ມທີ່ເຮັດວຽກທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງເຊັ່ນ urea ຫຼືກຸ່ມ carbamate ໃນຢາງ polyurethane, ພັນທະບັດ hydrogen ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນລະຫວ່າງຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ແລະພັນທະບັດ crosslinking ທີສອງທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍພັນທະບັດ hydrogen ຍັງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄຸນສົມບັດຂອງ. ຢາງ polyurethane.ການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມຂັ້ນສອງຊ່ວຍໃຫ້ຢາງ polyurethane ມີຄຸນລັກສະນະຂອງ thermosetting elastomers ໃນມືຫນຶ່ງ, ແລະອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມນີ້ບໍ່ໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງແທ້ຈິງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມ virtual.ສະພາບການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມແມ່ນຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມ.ເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ, ການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມນີ້ຄ່ອຍໆອ່ອນເພຍແລະຫາຍໄປ.ໂພລີເມີມີຄວາມຄ່ອງຕົວທີ່ແນ່ນອນ ແລະສາມາດຖືກປຸງແຕ່ງດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ.ເມື່ອອຸນຫະພູມຫຼຸດລົງ, ການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມນີ້ຄ່ອຍໆຟື້ນຕົວແລະປະກອບອີກເທື່ອຫນຶ່ງ.ການເພີ່ມຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ filler ເພີ່ມໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງໂມເລກຸນ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງພັນທະບັດ hydrogen ລະຫວ່າງໂມເລກຸນ, ແລະນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ.ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄໍາສັ່ງຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງກຸ່ມທີ່ມີປະໂຫຍດຕ່າງໆໃນຢາງ polyurethane ຈາກສູງໄປຫາຕ່ໍາແມ່ນ: ester, ether, urea, carbamate, ແລະ biuret.ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການອາຍຸຂອງຢາງ polyurethane, ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນການທໍາລາຍພັນທະບັດການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມລະຫວ່າງ biuret ແລະ urea, ປະຕິບັດຕາມໂດຍການທໍາລາຍພັນທະບັດ carbamate ແລະ urea, ນັ້ນແມ່ນ, ການທໍາລາຍລະບົບຕ່ອງໂສ້ຕົ້ນຕໍ.
01 ອ່ອນລົງ
Polyurethane elastomers, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບວັດສະດຸໂພລີເມີຈໍານວນຫຼາຍ, ອ່ອນລົງໃນອຸນຫະພູມສູງແລະການຫັນປ່ຽນຈາກລັດ elastic ໄປສູ່ສະພາບໄຫຼ viscous, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ.ຈາກທັດສະນະທາງເຄມີ, ອຸນຫະພູມອ່ອນຂອງ elasticity ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບປັດໃຈເຊັ່ນ: ອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງມັນ, ນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ crosslinking.
ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ການເພີ່ມນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ການເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມງວດຂອງພາກສ່ວນແຂງ (ເຊັ່ນ: ແນະນໍາວົງແຫວນ benzene ເຂົ້າໄປໃນໂມເລກຸນ) ແລະເນື້ອໃນຂອງສ່ວນແຂງ, ແລະການເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ crosslinking ທັງຫມົດແມ່ນເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການເພີ່ມອຸນຫະພູມ softening.ສໍາລັບ elastomers thermoplastic, ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເສັ້ນ, ແລະອຸນຫະພູມອ່ອນຂອງ elastomer ຍັງເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງເພີ່ມຂຶ້ນ.
ສໍາລັບ cross-linked elastomers polyurethane, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ crosslinking ມີຜົນກະທົບຫຼາຍກ່ວານ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນພີ່ນ້ອງ.ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອຜະລິດ elastomers, ການເພີ່ມການເຮັດວຽກຂອງ isocyanates ຫຼື polyols ສາມາດສ້າງໂຄງສ້າງການເຊື່ອມໂຍງທາງເຄມີຂອງເຄືອຂ່າຍທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນໃນບາງໂມເລກຸນ elastic, ຫຼືການນໍາໃຊ້ອັດຕາສ່ວນ isocyanate ຫຼາຍເກີນໄປເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມ isocyanate ທີ່ຫມັ້ນຄົງຢູ່ໃນຮ່າງກາຍ elastic. ເປັນວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບເພື່ອປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງສານລະລາຍ, ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຂອງ elastomer.
ເມື່ອ PPDI (p-phenyldiisocyanate) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດຖຸດິບ, ເນື່ອງຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງຂອງສອງກຸ່ມ isocyanate ກັບວົງແຫວນ benzene, ພາກສ່ວນແຂງທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນມີເນື້ອໃນວົງແຫວນ benzene ສູງກວ່າ, ເຊິ່ງປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມງວດຂອງພາກສ່ວນແຂງແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເສີມຂະຫຍາຍ. ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຂອງ elastomer.
ຈາກທັດສະນະທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ອຸນຫະພູມອ່ອນຂອງ elastomers ແມ່ນຂຶ້ນກັບລະດັບຂອງການແຍກ microphase.ອີງຕາມການລາຍງານ, ອຸນຫະພູມອ່ອນຂອງ elastomers ທີ່ບໍ່ຜ່ານການແຍກ microphase ແມ່ນຕ່ໍາຫຼາຍ, ມີອຸນຫະພູມປະມວນຜົນພຽງແຕ່ປະມານ 70 ℃, ໃນຂະນະທີ່ elastomers ທີ່ຜ່ານການແຍກ microphase ສາມາດບັນລຸ 130-150 ℃.ດັ່ງນັ້ນ, ການເພີ່ມລະດັບການແຍກ microphase ໃນ elastomers ແມ່ນຫນຶ່ງໃນວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບເພື່ອປັບປຸງການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນຂອງພວກເຂົາ.
ລະດັບຂອງການແຍກ microphase ຂອງ elastomers ສາມາດປັບປຸງໄດ້ໂດຍການປ່ຽນແປງການແຜ່ກະຈາຍນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງພາກສ່ວນລະບົບຕ່ອງໂສ້ແລະເນື້ອໃນຂອງພາກສ່ວນຕ່ອງໂສ້ rigid, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຂອງເຂົາເຈົ້າ.ນັກຄົ້ນຄວ້າສ່ວນໃຫຍ່ເຊື່ອວ່າເຫດຜົນສໍາລັບການແຍກ microphase ໃນ polyurethane ແມ່ນຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງຂອງ thermodynamic ລະຫວ່າງສ່ວນອ່ອນແລະແຂງ.ປະເພດຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້, ສ່ວນແຂງແລະເນື້ອໃນຂອງມັນ, ປະເພດຂອງສ່ວນທີ່ອ່ອນໂຍນ, ແລະການຜູກມັດ hydrogen ທັງຫມົດມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ມັນ.
ເມື່ອປຽບທຽບກັບຕົວຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້ diol, ຕົວຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້ diamine ເຊັ່ນ MOCA (3,3-dichloro-4,4-diaminodiphenylmethane) ແລະ DCB (3,3-dichloro-biphenylenediamine) ປະກອບເປັນກຸ່ມ amino ester polar ຫຼາຍໃນ elastomers, ແລະພັນທະບັດ hydrogen ຫຼາຍສາມາດ ໄດ້ຮັບການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນລະຫວ່າງພາກສ່ວນແຂງ, ເພີ່ມທະວີການພົວພັນລະຫວ່າງພາກສ່ວນແຂງແລະການປັບປຸງລະດັບຂອງການແຍກ microphase ໃນ elastomers;ເຄື່ອງຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້ກິ່ນຫອມແບບ Symmetric ເຊັ່ນ p, p-dihydroquinone, ແລະ hydroquinone ມີປະໂຫຍດສໍາລັບການປົກກະຕິແລະການຫຸ້ມຫໍ່ແຫນ້ນຂອງພາກສ່ວນແຂງ, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງການແຍກ microphase ຂອງຜະລິດຕະພັນ.
ສ່ວນ ester amino ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ isocyanates aliphatic ມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບສ່ວນທີ່ອ່ອນໂຍນ, ເຮັດໃຫ້ສ່ວນທີ່ແຂງຫຼາຍຂື້ນຢູ່ໃນສ່ວນອ່ອນ, ຫຼຸດຜ່ອນລະດັບຂອງການແຍກ microphase.ສ່ວນ ester amino ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ isocyanates ທີ່ມີກິ່ນຫອມມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທີ່ບໍ່ດີກັບສ່ວນອ່ອນ, ໃນຂະນະທີ່ລະດັບຂອງການແຍກ microphase ແມ່ນສູງກວ່າ.Polyolefin polyurethane ມີໂຄງສ້າງການແຍກ microphase ເກືອບສົມບູນເນື່ອງຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າສ່ວນອ່ອນບໍ່ປະກອບເປັນພັນທະບັດ hydrogen ແລະພັນທະບັດ hydrogen ສາມາດເກີດຂຶ້ນພຽງແຕ່ໃນສ່ວນແຂງ.
ຜົນກະທົບຂອງການຜູກມັດ hydrogen ໃນຈຸດອ່ອນຂອງ elastomers ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນ.ເຖິງແມ່ນວ່າ polyethers ແລະ carbonyls ຢູ່ໃນສ່ວນອ່ອນສາມາດປະກອບເປັນຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງພັນທະບັດ hydrogen ກັບ NH ໃນສ່ວນແຂງ, ມັນຍັງເພີ່ມອຸນຫະພູມ softening ຂອງ elastomers.ມັນໄດ້ຖືກຢືນຢັນວ່າພັນທະບັດ hydrogen ຍັງຮັກສາ 40% ຢູ່ທີ່ 200 ℃.
02 ການລະລາຍຄວາມຮ້ອນ
ກຸ່ມ Amino ester ໄດ້ຮັບການຍ່ອຍສະຫຼາຍດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ໃນອຸນຫະພູມສູງ:
- RNHCOOR – RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR – RNHR CO2 ene
ມີສາມຮູບແບບຕົ້ນຕໍຂອງການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ polyurethane:
① ກອບເປັນຈໍານວນ isocyanates ແລະ polyols ຕົ້ນສະບັບ;
② α— ພັນທະບັດອົກຊີໃນຖານ CH2 ແຕກອອກ ແລະສົມທົບກັບພັນທະບັດໄຮໂດເຈນອັນໜຶ່ງໃນ CH2 ທີສອງເພື່ອສ້າງເປັນອາຊິດອາມິໂນ ແລະ ແອວເຄນ.ອາຊິດອາມິໂນເສື່ອມສະພາບອອກເປັນອາມີນທໍາອິດແລະຄາບອນໄດອອກຊິດ:
③ ຮູບແບບ 1 amine ຮອງແລະຄາບອນໄດອອກໄຊ.
ການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນຂອງໂຄງສ້າງ carbamate:
Aryl NHCO Aryl, ~120 ℃;
N-alkyl-NHCO-aryl, ~180 ℃;
Aryl NHCO n-alkyl, ~200 ℃;
N-alkyl-NHCO-n-alkyl, ~250 ℃.
ສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນຂອງອາຊິດ amino esters ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບປະເພດຂອງວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນເຊັ່ນ isocyanates ແລະ polyols.Aliphatic isocyanates ສູງກວ່າ isocyanates ທີ່ມີກິ່ນຫອມ, ໃນຂະນະທີ່ເຫຼົ້າທີ່ມີໄຂມັນສູງກວ່າເຫຼົ້າທີ່ມີກິ່ນຫອມ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວັນນະຄະດີລາຍງານວ່າອຸນຫະພູມ decomposition ຄວາມຮ້ອນຂອງ esters ອາຊິດ amino aliphatic ແມ່ນລະຫວ່າງ 160-180 ℃, ແລະ esters ອາຊິດ amino ທີ່ມີກິ່ນຫອມແມ່ນລະຫວ່າງ 180-200 ℃, ຊຶ່ງບໍ່ສອດຄ່ອງກັບຂໍ້ມູນຂ້າງເທິງ.ເຫດຜົນອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບວິທີການທົດສອບ.
ໃນຄວາມເປັນຈິງ, aliphatic CHDI (1,4-cyclohexane diisocyanate) ແລະ HDI (hexamethylene diisocyanate) ມີຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນດີກວ່າ MDI ແລະ TDI ທີ່ມີກິ່ນຫອມທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປ.ໂດຍສະເພາະແມ່ນ trans CHDI ທີ່ມີໂຄງສ້າງ symmetrical ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບວ່າເປັນ isocyanate ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດ.Polyurethane elastomers ກະກຽມຈາກມັນມີຂະບວນການທີ່ດີ, ການຕໍ່ຕ້ານ hydrolysis ທີ່ດີເລີດ, ອຸນຫະພູມອ່ອນສູງ, ອຸນຫະພູມການປ່ຽນແປງແກ້ວຕ່ໍາ, hysteresis ຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານ UV ສູງ.
ນອກເຫນືອໄປຈາກກຸ່ມ amino ester, elastomers polyurethane ຍັງມີກຸ່ມທີ່ເຮັດວຽກອື່ນໆເຊັ່ນ: urea formate, biuret, urea, ແລະອື່ນໆ, ກຸ່ມເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງ:
NHCONCOO – (Aliphatic urea formate), 85-105 ℃;
- NHCONCOO – (ຮູບແບບ urea ມີກິ່ນຫອມ), ໃນລະດັບອຸນຫະພູມຂອງ 1-120 ℃;
- NHCONCONH – (aliphatic biuret), ໃນອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ 10 ° C ຫາ 110 ° C;
NHCONCONH – (ອາລົມ biuret), 115-125 ℃;
NHCONH – (ອາລີຟາຕິກ urea), 140-180 ℃;
- NHCONH – (ກິ່ນຫອມ urea), 160-200 ℃;
ວົງແຫວນ isocyanurate> 270 ℃.
ອຸນຫະພູມ decomposition ຄວາມຮ້ອນຂອງ biuret ແລະ urea formate ຕ່ໍາກວ່າຫຼາຍຂອງ aminoformate ແລະ urea, ໃນຂະນະທີ່ isocyanurate ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີທີ່ສຸດ.ໃນການຜະລິດ elastomers, isocyanates ຫຼາຍເກີນໄປສາມາດປະຕິກິລິຢາເພີ່ມເຕີມກັບ aminoformate ແລະ urea ເພື່ອສ້າງຮູບແບບທີ່ອີງໃສ່ urea ແລະໂຄງສ້າງຂ້າມ biuret.ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຂົາສາມາດປັບປຸງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງ elastomers, ແຕ່ພວກມັນບໍ່ສະຖຽນລະພາບທີ່ສຸດຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ.
ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນກຸ່ມທີ່ບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງຄວາມຮ້ອນເຊັ່ນ: biuret ແລະ urea formate ໃນ elastomers, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາອັດຕາສ່ວນວັດຖຸດິບແລະຂະບວນການຜະລິດຂອງພວກເຂົາ.ອັດຕາສ່ວນ isocyanate ຫຼາຍເກີນໄປຄວນໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້, ແລະວິທີການອື່ນໆຄວນໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ເພື່ອທໍາອິດປະກອບເປັນວົງ isocyanate ບາງສ່ວນໃນວັດຖຸດິບ (ຕົ້ນຕໍແມ່ນ isocyanates, polyols, ແລະຕົວຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້), ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແນະນໍາໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເຂົ້າໄປໃນ elastomer ຕາມຂະບວນການປົກກະຕິ.ນີ້ໄດ້ກາຍເປັນວິທີການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດສໍາລັບການຜະລິດ elastomers polyurethane ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນແລະ flame.
03 Hydrolysis ແລະການຜຸພັງຄວາມຮ້ອນ
Polyurethane elastomers ມັກຈະມີການເສື່ອມໂຊມຂອງຄວາມຮ້ອນໃນສ່ວນທີ່ແຂງຂອງພວກມັນແລະການປ່ຽນແປງທາງເຄມີທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນສ່ວນອ່ອນຂອງພວກເຂົາຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ.Polyester elastomers ມີຄວາມຕ້ານທານນ້ໍາທີ່ບໍ່ດີແລະມີແນວໂນ້ມທີ່ຮຸນແຮງກວ່າທີ່ຈະ hydrolyze ໃນອຸນຫະພູມສູງ.ຊີວິດການບໍລິການຂອງ polyester / TDI / diamine ສາມາດບັນລຸ 4-5 ເດືອນຢູ່ທີ່ 50 ℃, ພຽງແຕ່ສອງອາທິດຢູ່ທີ່ 70 ℃, ແລະພຽງແຕ່ສອງສາມມື້ຂ້າງເທິງ 100 ℃.ພັນທະບັດ Ester ສາມາດເສື່ອມໂຊມເຂົ້າໄປໃນອາຊິດແລະເຫຼົ້າທີ່ສອດຄ້ອງກັນເມື່ອສໍາຜັດກັບນ້ໍາຮ້ອນແລະອາຍ, ແລະກຸ່ມ urea ແລະ amino ester ໃນ elastomers ຍັງສາມາດດໍາເນີນການປະຕິກິລິຍາ hydrolysis:
RCOOR H20- → RCOOH HOR
ເຫຼົ້າ Ester
ຫນຶ່ງ RNHCONHR ຫນຶ່ງ H20- → RXHCOOH H2NR -
ຢູເຣອາມີດ
ຫນຶ່ງ RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
Amino formate ester Amino formate ເຫຼົ້າ
elastomers ທີ່ອີງໃສ່ Polyether ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການຜຸພັງຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ດີ, ແລະ elastomers ທີ່ອີງໃສ່ ether α- ໄຮໂດເຈນໃນອະຕອມຄາບອນໄດ້ຖືກ oxidized ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ, ປະກອບເປັນ hydrogen peroxide.ຫຼັງຈາກການເສື່ອມສະພາບແລະຄວາມແຕກແຍກເພີ່ມເຕີມ, ມັນຈະສ້າງເປັນຮາກອອກໄຊແລະຮາກ hydroxyl, ຊຶ່ງໃນທີ່ສຸດ decompose ເປັນຮູບແບບຫຼື aldehydes.
polyesters ທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີຜົນກະທົບເລັກນ້ອຍຕໍ່ການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນຂອງ elastomers, ໃນຂະນະທີ່ polyethers ທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີອິດທິພົນທີ່ແນ່ນອນ.ເມື່ອປຽບທຽບກັບ TDI-MOCA-PTMEG, TDI-MOCA-PTMEG ມີອັດຕາການຮັກສາຄວາມແຮງ tensile ຂອງ 44% ແລະ 60% ຕາມລໍາດັບເມື່ອອາຍຸຢູ່ທີ່ 121 ℃ສໍາລັບ 7 ມື້, ຕໍ່ມາແມ່ນດີກ່ວາເກົ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.ເຫດຜົນອາດຈະເປັນວ່າໂມເລກຸນ PPG ມີລະບົບຕ່ອງໂສ້ງ່າມ, ເຊິ່ງບໍ່ເອື້ອອໍານວຍໃຫ້ແກ່ການຈັດລະບຽບປົກກະຕິຂອງໂມເລກຸນ elastic ແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຂອງຮ່າງກາຍ elastic.ຄໍາສັ່ງສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນຂອງ polyethers ແມ່ນ: PTMEG>PEG>PPG.
ກຸ່ມທີ່ເປັນປະໂຫຍດອື່ນໆໃນ elastomers polyurethane, ເຊັ່ນ urea ແລະ carbamate, ຍັງ undergo oxidation ແລະປະຕິກິລິຍາ hydrolysis.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ກຸ່ມ ether ແມ່ນ oxidized ໄດ້ງ່າຍທີ່ສຸດ, ໃນຂະນະທີ່ກຸ່ມ ester ແມ່ນ hydrolyzed ໄດ້ງ່າຍທີ່ສຸດ.ຄໍາສັ່ງຂອງສານຕ້ານອະນຸມູນອິສະລະແລະການຕໍ່ຕ້ານ hydrolysis ຂອງພວກເຂົາແມ່ນ:
ກິດຈະກໍາຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະ: esters>urea>carbamate>ether;
ຄວາມຕ້ານທານ hydrolysis: ester
ເພື່ອປັບປຸງການຕໍ່ຕ້ານການຜຸພັງຂອງ polyether polyurethane ແລະຄວາມຕ້ານທານ hydrolysis ຂອງ polyether polyurethane, ຍັງຖືກເພີ່ມ, ເຊັ່ນການເພີ່ມ 1% phenolic antioxidant Irganox1010 ກັບ PTMEG polyether elastomer.ຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ຂອງ elastomer ນີ້ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ 3-5 ເທົ່າເມື່ອທຽບກັບບໍ່ມີສານຕ້ານອະນຸມູນອິສະລະ (ຜົນການທົດສອບຫຼັງຈາກຜູ້ສູງອາຍຸຢູ່ທີ່ 1500C ສໍາລັບ 168 ຊົ່ວໂມງ).ແຕ່ບໍ່ແມ່ນທຸກໆສານຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະມີຜົນກະທົບກັບ elastomers polyurethane, ພຽງແຕ່ phenolic 1rganox 1010 ແລະ TopanOl051 (phenolic antioxidant, hindered amine light stabilizer, benzotriazole complex) ມີຜົນກະທົບທີ່ສໍາຄັນ, ແລະອະດີດແມ່ນດີທີ່ສຸດ, ອາດຈະເປັນຍ້ອນສານຕ້ານອະນຸມູນອິສະລະ phenolic ມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບ elastomers.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກບົດບາດສໍາຄັນຂອງກຸ່ມ phenolic hydroxyl ໃນກົນໄກການສະຖຽນລະພາບຂອງສານຕ້ານອະນຸມູນອິສະລະ phenolic, ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຕິກິຣິຍາແລະ "ຄວາມລົ້ມເຫຼວ" ຂອງກຸ່ມ phenolic hydroxyl ນີ້ກັບກຸ່ມ isocyanate ໃນລະບົບ, ອັດຕາສ່ວນຂອງ isocyanates ກັບ polyols ບໍ່ຄວນຈະເປັນ. ຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ, ແລະສານຕ້ານອະນຸມູນອິສະລະຕ້ອງໄດ້ຮັບການເພີ່ມເຂົ້າໃນ prepolymers ແລະຕົວຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້.ຖ້າເພີ່ມໃນລະຫວ່າງການຜະລິດຂອງ prepolymers, ມັນຈະມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
ສານເຕີມແຕ່ງທີ່ໃຊ້ເພື່ອປ້ອງກັນການເກີດ hydrolysis ຂອງ polyester polyurethane elastomers ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສານປະກອບ carbodiimide, ເຊິ່ງປະຕິກິລິຍາກັບອາຊິດ carboxylic ທີ່ຜະລິດໂດຍ ester hydrolysis ໃນໂມເລກຸນ polyurethane elastomer ເພື່ອສ້າງອະນຸພັນ acyl urea, ປ້ອງກັນ hydrolysis ຕື່ມອີກ.ການເພີ່ມເຕີມຂອງ carbodiimide ໃນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງມະຫາຊົນຂອງ 2% ຫາ 5% ສາມາດເພີ່ມຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງນ້ໍາຂອງ polyurethane 2-4 ເທົ່າ.ນອກຈາກນັ້ນ, tert butyl catechol, hexamethylenetetramine, azodicarbonamide, ແລະອື່ນໆຍັງມີຜົນກະທົບຕ້ານ hydrolysis ທີ່ແນ່ນອນ.
04 ລັກສະນະການປະຕິບັດຕົ້ນຕໍ
Polyurethane elastomers ແມ່ນ copolymer ຫຼາຍຕັນປົກກະຕິ, ມີລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນປະກອບດ້ວຍສ່ວນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ມີອຸນຫະພູມການປ່ຽນແປງຂອງແກ້ວຕ່ໍາກວ່າອຸນຫະພູມຫ້ອງແລະສ່ວນທີ່ແຂງທີ່ມີອຸນຫະພູມການປ່ຽນແປງຂອງແກ້ວສູງກວ່າອຸນຫະພູມຫ້ອງ.ໃນບັນດາພວກມັນ, polyols oligomeric ປະກອບເປັນສ່ວນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ໃນຂະນະທີ່ diisocyanates ແລະຕົວຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍປະກອບເປັນສ່ວນທີ່ແຂງ.ໂຄງປະກອບການຝັງຂອງພາກສ່ວນຕ່ອງໂສ້ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະເຄັ່ງຄັດກໍານົດປະສິດທິພາບທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງເຂົາເຈົ້າ:
(1) ລະດັບຄວາມແຂງຂອງຢາງທໍາມະດາໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງ Shaoer A20-A90, ໃນຂະນະທີ່ລະດັບຄວາມແຂງຂອງພາດສະຕິກແມ່ນປະມານ Shaoer A95 Shaoer D100.Polyurethane elastomers ສາມາດບັນລຸຕ່ໍາເປັນ Shaoer A10 ແລະສູງເປັນ Shaoer D85, ໂດຍບໍ່ມີການຕ້ອງການການຊ່ວຍເຫຼືອ filler;
(2) ຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງຍັງສາມາດຮັກສາໄວ້ພາຍໃນຄວາມແຂງຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນ;
(3) ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ທີ່ດີເລີດ, 2-10 ເທົ່າຂອງຢາງທໍາມະຊາດ;
(4) ຄວາມຕ້ານທານທີ່ດີເລີດຕໍ່ກັບນ້ໍາ, ນ້ໍາມັນ, ແລະສານເຄມີ;
(5) ການຕໍ່ຕ້ານຜົນກະທົບສູງ, ຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມເຫນື່ອຍລ້າ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານການສັ່ນສະເທືອນ, ເຫມາະສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ;
(6) ການຕໍ່ຕ້ານອຸນຫະພູມຕ່ໍາທີ່ດີ, ມີ brittleness ຕ່ໍາອຸນຫະພູມຕ່ໍາກວ່າ -30 ℃ຫຼື -70 ℃;
(7) ມັນມີປະສິດທິພາບ insulation ທີ່ດີເລີດ, ແລະເນື່ອງຈາກການນໍາຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ມັນມີຜົນກະທົບ insulation ທີ່ດີກວ່າເມື່ອທຽບກັບຢາງແລະພາດສະຕິກ;
(8) biocompatibility ດີ ແລະຄຸນສົມບັດ anticoagulant;
(9) insulation ໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດ, ການຕໍ່ຕ້ານ mold, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ UV.
Polyurethane elastomers ສາມາດຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍນໍາໃຊ້ຂະບວນການດຽວກັນກັບຢາງທໍາມະດາ, ເຊັ່ນ: ພາດສະຕິກ, ການປະສົມ, ແລະ vulcanization.ພວກເຂົາຍັງສາມາດຖືກ molded ໃນຮູບແບບຂອງຢາງແຫຼວໂດຍການ pouring, molding centrifugal, ຫຼືສີດພົ່ນ.ພວກມັນຍັງສາມາດຖືກສ້າງເປັນວັດສະດຸເມັດ ແລະຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ສີດ, ການບີບອັດ, ການມ້ວນ, ການພິມຮູບປັ້ນ ແລະຂະບວນການອື່ນໆ.ດ້ວຍວິທີນີ້, ບໍ່ພຽງແຕ່ປັບປຸງປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກ, ແຕ່ຍັງປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງມິຕິລະດັບແລະຮູບລັກສະນະຂອງຜະລິດຕະພັນ.
ເວລາປະກາດ: ວັນທີ 05-05-2023