ဟုခေါ်သောပိုလီယူရီသိန်းသည် polyurethane ၏ အတိုကောက်ဖြစ်ပြီး polyisocyanates နှင့် polyols များ၏ ဓာတ်ပြုမှုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး မော်လီကျူးကွင်းဆက်ပေါ်တွင် အမိုင်နိုအက်စတာအုပ်စုများစွာ (- NH-CO-O-) ပါဝင်သည်။ အမှန်တကယ် ပေါင်းစပ်ထားသော polyurethane resins များတွင် အမိုင်နိုအက်စတာအုပ်စုအပြင် urea နှင့် biuret ကဲ့သို့သော အုပ်စုများလည်း ရှိပါသည်။ Polyols များသည် အဆုံးတွင် hydroxyl အုပ်စုများပါရှိသော ရှည်လျားသောကွင်းဆက်မော်လီကျူးများတွင် ပါဝင်ပြီး ၎င်းတို့ကို "soft chain segments" ဟုခေါ်ပြီး polyisocyanates များကို "hard chain segments" ဟုခေါ်သည်။
ပျော့ပျောင်းသောနှင့် မာကျောသော ကွင်းဆက်အပိုင်းများမှ ထုတ်လုပ်သော polyurethane resins များတွင် အမိုင်နိုအက်ဆစ် esters များပါဝင်သည့် ရာခိုင်နှုန်းအနည်းငယ်သာ ပါဝင်သောကြောင့် ၎င်းတို့ကို polyurethane ဟုခေါ်ရန် မသင့်လျော်ပါ။ ကျယ်ပြန့်သော အဓိပ္ပာယ်ဖြင့် polyurethane သည် isocyanate ၏ ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
အိုင်ဆိုဆိုင်ယာနိတ် အမျိုးအစား အမျိုးမျိုးသည် ပိုလီဟိုက်ဒရောက်စီ ဒြပ်ပေါင်းများနှင့် ဓာတ်ပြုပြီး ပိုလီယူရီသိန်း၏ ဖွဲ့စည်းပုံ အမျိုးမျိုးကို ထုတ်လုပ်ကာ ပလတ်စတစ်၊ ရော်ဘာ၊ အပေါ်ယံလွှာများ၊ အမျှင်များ၊ ကော်များ စသည်တို့ကဲ့သို့သော ဂုဏ်သတ္တိ အမျိုးမျိုးရှိသော ပိုလီမာပစ္စည်းများကို ရရှိစေပါသည်။ ပိုလီယူရီသိန်း ရော်ဘာ
ပိုလီယူရီသိန်းရော်ဘာသည် ပိုလီအီသာ သို့မဟုတ် ပိုလီစတာကို အိုင်ဆိုဆိုင်ယာနိတ်နှင့် ဓာတ်ပြုခြင်းဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော အထူးရော်ဘာအမျိုးအစားတွင် ပါဝင်သည်။ ကုန်ကြမ်းအမျိုးအစားများ၊ ဓာတ်ပြုမှုအခြေအနေများနှင့် ဖြတ်ကျော်ချိတ်ဆက်မှုနည်းလမ်းများ မတူညီသောကြောင့် မျိုးကွဲများစွာရှိသည်။ ဓာတုဖွဲ့စည်းပုံရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် ပိုလီစတာနှင့် ပိုလီအီသာအမျိုးအစားများရှိပြီး လုပ်ဆောင်သည့်နည်းလမ်းရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် ရောစပ်အမျိုးအစား၊ ပုံသွင်းအမျိုးအစားနှင့် သာမိုပလတ်စတစ်အမျိုးအစားဟူ၍ အမျိုးအစားသုံးမျိုးရှိသည်။
ဓာတု polyurethane ရော်ဘာကို ယေဘုယျအားဖြင့် linear polyester သို့မဟုတ် polyether ကို diisocyanate နှင့် ဓာတ်ပြုခြင်းဖြင့် မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော prepolymer ဖွဲ့စည်းပြီးနောက် မော်လီကျူးအလေးချိန်မြင့်သော polymer ထုတ်လုပ်ရန် chain extension reaction ကို ခံယူရသည်။ ထို့နောက် သင့်လျော်သော crosslinking agents များကိုထည့်ပြီး အပူပေးကာ vulcanized ရော်ဘာဖြစ်လာသည်။ ဤနည်းလမ်းကို prepolymerization သို့မဟုတ် two-step method ဟုခေါ်သည်။
တစ်ဆင့်တည်းနည်းလမ်းကိုလည်း အသုံးပြုနိုင်ပါသည် - ဓာတ်ပြုမှုတစ်ခုစတင်ရန်နှင့် polyurethane ရော်ဘာထုတ်လုပ်ရန် diisocyanates၊ chain extenders နှင့် crosslinking agents များနှင့် တိုက်ရိုက်ရောစပ်ခြင်းဖြင့် ဖြစ်သည်။
TPU မော်လီကျူးများရှိ A-segment သည် macromolecular chains များကို လည်ပတ်ရလွယ်ကူစေပြီး polyurethane ရော်ဘာကို ကောင်းမွန်သော elasticity ပေးစွမ်းကာ polymer ၏ softening point နှင့် secondary transition point ကို လျော့ကျစေပြီး ၎င်း၏ hardness နှင့် mechanical strength ကို လျော့ကျစေသည်။ B-segment သည် macromolecular chains များ၏ လည်ပတ်မှုကို ချည်နှောင်ပေးမည်ဖြစ်ပြီး polymer ၏ softening point နှင့် secondary transition point ကို တိုးလာစေပြီး hardness နှင့် mechanical strength ကို တိုးလာစေပြီး elasticity ကို လျော့ကျစေသည်။ A နှင့် B အကြား molar ratio ကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် မတူညီသော mechanical properties ရှိသော TPU များကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။ TPU ၏ cross-linking structure သည် primary cross-linking ကိုသာမက မော်လီကျူးများအကြား hydrogen bonds များကြောင့် ဖွဲ့စည်းထားသော secondary cross-linking ကိုလည်း ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည်။ polyurethane ၏ primary cross-linking bond သည် hydroxyl ရော်ဘာ၏ vulcanization structure နှင့် ကွဲပြားသည်။ ၎င်း၏ amino ester group၊ biuret group၊ urea format group နှင့် အခြား functional group များကို regular နှင့် spaced rigid chain segment တွင် စီစဉ်ထားပြီး ရော်ဘာ၏ regular network structure ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး wear resistance နှင့် အခြား properties များ အလွန်ကောင်းမွန်သည်။ ဒုတိယအချက်အနေနဲ့ polyurethane ရော်ဘာမှာ urea ဒါမှမဟုတ် carbamate အုပ်စုတွေလိုမျိုး အလွန်အမင်း စည်းလုံးညီညွတ်တဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်အုပ်စုတွေ အများကြီးရှိနေတာကြောင့် မော်လီကျူးကွင်းဆက်တွေကြားမှာ ဖွဲ့စည်းထားတဲ့ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးတွေဟာ ခိုင်ခံ့မှုမြင့်မားပြီး ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးတွေကြောင့် ဖွဲ့စည်းထားတဲ့ ဒုတိယ crosslinking နှောင်ကြိုးတွေဟာ polyurethane ရော်ဘာရဲ့ ဂုဏ်သတ္တိတွေကိုလည်း သိသာထင်ရှားတဲ့ သက်ရောက်မှုရှိပါတယ်။ ဒုတိယ crosslinking ကြောင့် polyurethane ရော်ဘာဟာ တစ်ဖက်မှာ thermosetting elastomer တွေရဲ့ ဝိသေသလက္ခဏာတွေကို ပိုင်ဆိုင်နိုင်စေပြီး အခြားတစ်ဖက်မှာတော့ ဒီ crosslinking ဟာ အမှန်တကယ် cross-linked မဟုတ်တဲ့အတွက် virtual cross-linking ဖြစ်စေပါတယ်။ cross-linking အခြေအနေဟာ အပူချိန်ပေါ်မူတည်ပါတယ်။ အပူချိန်မြင့်တက်လာတာနဲ့အမျှ ဒီ cross-linking ဟာ တဖြည်းဖြည်း အားနည်းပြီး ပျောက်ကွယ်သွားပါတယ်။ ပိုလီမာမှာ အရည်ပျော်ဝင်မှုအတိုင်းအတာတစ်ခုရှိပြီး thermoplastic processing ကို ခံနိုင်ရည်ရှိပါတယ်။ အပူချိန်ကျဆင်းလာတဲ့အခါ ဒီ cross-linking ဟာ တဖြည်းဖြည်း ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာပြီး ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းလာပါတယ်။ ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းအနည်းငယ်ထည့်သွင်းခြင်းက မော်လီကျူးတွေကြားက အကွာအဝေးကို တိုးစေပြီး မော်လီကျူးတွေကြားက ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးတွေ ဖွဲ့စည်းနိုင်စွမ်းကို အားနည်းစေပြီး ခိုင်ခံ့မှုကို သိသိသာသာ လျော့ကျစေပါတယ်။ သုတေသနပြုချက်တွေအရ polyurethane ရော်ဘာမှာ လုပ်ဆောင်ချက်အုပ်စုအမျိုးမျိုးရဲ့ မြင့်မားတဲ့အဆင့်ကနေ နိမ့်တဲ့အဆင့်အထိ တည်ငြိမ်မှုအစီအစဉ်က ester၊ ether၊ urea၊ carbamate နဲ့ biuret တို့ဖြစ်ပါတယ်။ ပိုလီယူရီသိန်းရော်ဘာ၏ အိုမင်းရင့်ရော်မှုဖြစ်စဉ်တွင်၊ ပထမအဆင့်မှာ ဘိုင်ယူရက်နှင့် ယူရီးယားအကြား ဖြတ်ကျော်ချိတ်ဆက်ထားသော နှောင်ကြိုးများကို ဖြတ်တောက်ခြင်းဖြစ်ပြီး၊ ထို့နောက် အဓိကကွင်းဆက် ဖြတ်တောက်ခြင်းဖြစ်သည့် ကာဘာမိတ်နှင့် ယူရီးယားနှောင်ကြိုးများကို ဖြတ်တောက်ခြင်းဖြစ်သည်။
၀၁ နူးညံ့စေခြင်း
အခြားပိုလီမာပစ္စည်းများကဲ့သို့ပင် Polyurethane elastomer များသည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ပျော့ပြောင်းပြီး elastic state မှ viscous flow state သို့ ကူးပြောင်းသွားသောကြောင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာခိုင်ခံ့မှုကို လျင်မြန်စွာ ကျဆင်းစေသည်။ ဓာတုဗေဒရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် elasticity ၏ ပျော့ပျောင်းသောအပူချိန်သည် ၎င်း၏ဓာတုဖွဲ့စည်းမှု၊ ဆွေမျိုးမော်လီကျူးအလေးချိန်နှင့် crosslinking density ကဲ့သို့သောအချက်များပေါ်တွင် အဓိကမူတည်သည်။
ယေဘုယျအားဖြင့် ဆွေမျိုးမော်လီကျူးအလေးချိန်တိုးခြင်း၊ မာကျောသောအပိုင်း၏ မာကျောမှုကိုတိုးခြင်း (ဥပမာ မော်လီကျူးထဲသို့ benzene ring ထည့်သွင်းခြင်းကဲ့သို့) နှင့် မာကျောသောအပိုင်း၏ပါဝင်မှုနှင့် crosslinking density ကိုတိုးခြင်းတို့သည် ပျော့ပျောင်းသောအပူချိန်တိုးစေရန်အတွက် အကျိုးရှိကြသည်။ thermoplastic elastomers များအတွက် မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံသည် အဓိကအားဖြင့် linear ဖြစ်ပြီး ဆွေမျိုးမော်လီကျူးအလေးချိန်တိုးသောအခါ elastomer ၏ ပျော့ပျောင်းသောအပူချိန်လည်း တိုးလာသည်။
cross-linked polyurethane elastomer များအတွက်၊ crosslinking density သည် relative molecular weight ထက် ပိုမိုကြီးမားသော သက်ရောက်မှုရှိသည်။ ထို့ကြောင့်၊ elastomer များ ထုတ်လုပ်သည့်အခါ၊ isocyanates သို့မဟုတ် polyols များ၏ လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ခြင်းသည် elastic မော်လီကျူးအချို့တွင် အပူချိန်တည်ငြိမ်သော network chemical cross-linking structure ကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်၊ သို့မဟုတ် elastic body တွင် တည်ငြိမ်သော isocyanate cross-linking structure ကို ဖွဲ့စည်းရန် isocyanate အချိုး အလွန်အကျွံကို အသုံးပြုခြင်းသည် elastomer ၏ အပူခံနိုင်ရည်၊ ပျော်ရည်ခံနိုင်ရည်နှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအစွမ်းသတ္တိကို မြှင့်တင်ရန် အစွမ်းထက်သော နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
PPDI (p-phenyldiisocyanate) ကို ကုန်ကြမ်းအဖြစ်အသုံးပြုသောအခါ၊ isocyanate အုပ်စုနှစ်ခုသည် benzene ring နှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ထားသောကြောင့်၊ ဖွဲ့စည်းထားသော မာကျောသော segment တွင် benzene ring ပါဝင်မှု မြင့်မားပြီး ၎င်းသည် မာကျောသော segment ၏ မာကျောမှုကို မြှင့်တင်ပေးပြီး ထို့ကြောင့် elastomer ၏ အပူခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးသည်။
ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် အီလက်စတိုမာများ၏ ပျော့ပျောင်းသောအပူချိန်သည် မိုက်ခရိုအဆင့်ခွဲထုတ်မှုအတိုင်းအတာပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။ အစီရင်ခံစာများအရ မိုက်ခရိုအဆင့်ခွဲထုတ်မှုမပြုလုပ်သော အီလက်စတိုမာများ၏ ပျော့ပျောင်းသောအပူချိန်သည် အလွန်နိမ့်ပြီး လုပ်ငန်းစဉ်အပူချိန် ၇၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ခန့်သာရှိပြီး မိုက်ခရိုအဆင့်ခွဲထုတ်မှုပြုလုပ်သော အီလက်စတိုမာများမှာ ၁၃၀-၁၅၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ ရောက်ရှိနိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် အီလက်စတိုမာများတွင် မိုက်ခရိုအဆင့်ခွဲထုတ်မှုအတိုင်းအတာကို တိုးမြှင့်ခြင်းသည် ၎င်းတို့၏ အပူခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။
elastomer များ၏ microphase ခွဲထုတ်မှုအတိုင်းအတာကို chain segments များ၏ ဆွေမျိုးမော်လီကျူးအလေးချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် rigid chain segments များ၏ပါဝင်မှုကိုပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပြီး ၎င်းတို့၏အပူခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ သုတေသီအများစုက polyurethane တွင် microphase ခွဲထုတ်ရခြင်း၏အကြောင်းရင်းမှာ soft နှင့် hard segments များအကြား thermodynamic မကိုက်ညီမှုကြောင့်ဖြစ်သည်ဟု ယုံကြည်ကြသည်။ chain extender အမျိုးအစား၊ hard segment နှင့် ၎င်း၏ပါဝင်မှု၊ soft segment အမျိုးအစားနှင့် hydrogen bonding အားလုံးသည် ၎င်းအပေါ် သိသာထင်ရှားသောသက်ရောက်မှုရှိသည်။
diol chain extender များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက MOCA (3,3-dichloro-4,4-diaminodiphenylmethane) နှင့် DCB (3,3-dichloro-biphenylenediamine) ကဲ့သို့သော diamine chain extender များသည် elastomer များတွင် polar amino ester အုပ်စုများ ပိုမိုဖွဲ့စည်းပေးပြီး hard segments များအကြား ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများ ပိုမိုဖွဲ့စည်းနိုင်သောကြောင့် hard segments များအကြား အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှု တိုးမြှင့်ပေးပြီး elastomer များတွင် microphase ခွဲထုတ်မှု အတိုင်းအတာကို တိုးတက်စေပါသည်။ p၊ p-dihydroquinone နှင့် hydroquinone ကဲ့သို့သော Symmetric aromatic chain extender များသည် hard segments များ၏ ပုံမှန်ဖြစ်စေခြင်းနှင့် တင်းကျပ်စွာထုပ်ပိုးခြင်းအတွက် အကျိုးရှိစေပြီး ထုတ်ကုန်များ၏ microphase ခွဲထုတ်မှုကို တိုးတက်စေပါသည်။
အလီဖက်တစ် အိုင်ဆိုစီယာနိတ်များမှ ဖွဲ့စည်းထားသော အမိုင်နို အီစတာ အပိုင်းအစများသည် ပျော့ပျောင်းသော အပိုင်းအစများနှင့် ကောင်းမွန်သော လိုက်ဖက်ညီမှုရှိပြီး၊ ပျော့ပျောင်းသော အပိုင်းအစများတွင် ပိုမိုမာကျောသော အပိုင်းအစများ ပျော်ဝင်ကာ မိုက်ခရိုအဆင့် ခွဲထုတ်မှု အဆင့်ကို လျော့ကျစေသည်။ အမွှေးနံ့သာ အိုင်ဆိုစီယာနိတ်များမှ ဖွဲ့စည်းထားသော အမိုင်နို အီစတာ အပိုင်းအစများသည် ပျော့ပျောင်းသော အပိုင်းအစများနှင့် လိုက်ဖက်ညီမှု ညံ့ဖျင်းပြီး မိုက်ခရိုအဆင့် ခွဲထုတ်မှု အဆင့်မှာ မြင့်မားသည်။ ပိုလီအိုလီဖင် ပိုလီယူရီသိန်းတွင် ပျော့ပျောင်းသော အပိုင်းအစသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင် ချည်နှောင်မှုများကို မဖွဲ့စည်းဘဲ ဟိုက်ဒရိုဂျင် ချည်နှောင်မှုများကို မာကျောသော အပိုင်းအစတွင်သာ ဖြစ်ပေါ်နိုင်သောကြောင့် ပြီးပြည့်စုံသော မိုက်ခရိုအဆင့် ခွဲထုတ်မှုဖွဲ့စည်းပုံ ရှိသည်။
အီလက်စတိုမာများ၏ ပျော့ပျောင်းသောအမှတ်အပေါ် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ချည်နှောင်မှု၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုသည်လည်း သိသာထင်ရှားပါသည်။ ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းရှိ ပိုလီအီသာများနှင့် ကာဗွန်နီလ်များသည် မာကျောသောအပိုင်းတွင် NH4 နှင့်အတူ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ချည်နှောင်မှုအများအပြားကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သော်လည်း အီလက်စတိုမာများ၏ ပျော့ပျောင်းသောအပူချိန်ကိုလည်း တိုးစေပါသည်။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ချည်နှောင်မှုများသည် 200 ℃ တွင် 40% ကို ဆက်လက်ထိန်းသိမ်းထားကြောင်း အတည်ပြုပြီးဖြစ်သည်။
၀၂ အပူဓာတ်ပြိုကွဲခြင်း
အမိုင်နို အီစတာ အုပ်စုများသည် မြင့်မားသော အပူချိန်များတွင် အောက်ပါ ပြိုကွဲမှုများကို ပြုလုပ်ကြသည်-
- RNHCOOR – RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR – RNHR CO2 ene
ပိုလီယူရီသိန်းအခြေခံပစ္စည်းများကို အပူဖြင့်ပြိုကွဲခြင်း၏ အဓိကပုံစံသုံးမျိုးရှိသည်-
① မူရင်း isocyanates နှင့် polyols များဖွဲ့စည်းခြင်း။
② α— CH2 ဘေ့စ်ပေါ်ရှိ အောက်ဆီဂျင်နှောင်ကြိုးသည် ပြတ်တောက်ပြီး ဒုတိယ CH2 ရှိ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးတစ်ခုနှင့် ပေါင်းစပ်ကာ အမိုင်နိုအက်ဆစ်များနှင့် အယ်လ်ကင်းများ ဖွဲ့စည်းသည်။ အမိုင်နိုအက်ဆစ်များသည် မူလအမိုင်းတစ်ခုနှင့် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်အဖြစ် ပြိုကွဲသွားသည်-
③ ပုံစံ ၁ ဒုတိယအမိုင်းနှင့် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်။
ကာဘာမိတ်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ အပူဓာတ်ဖြင့် ပြိုကွဲခြင်း-
Aryl NHCO Aryl, ~120 ℃;
N-အယ်ကိုင်း-NHCO-aryl, ~180 ℃;
Aryl NHCO n-alkyl, ~ 200 ℃;
N-အယ်ကိုင်း-NHCO-n-အယ်ကိုင်း၊ ~၂၅၀ ℃။
အမိုင်နိုအက်ဆစ် အီစတာများ၏ အပူတည်ငြိမ်မှုသည် အိုင်ဆိုဆိုင်ယာနိတ်နှင့် ပိုလီအောလ်ကဲ့သို့သော အစပြုပစ္စည်းများအမျိုးအစားများနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ အလီဖက်တစ် အိုင်ဆိုဆိုင်ယာနိတ်များသည် အမွှေးနံ့သာ အိုင်ဆိုဆိုင်ယာနိတ်များထက် ပိုမိုမြင့်မားပြီး ဖက်တီးအယ်လ်ကိုဟောများသည် အမွှေးနံ့သာ အယ်လ်ကိုဟောများထက် ပိုမိုမြင့်မားသည်။ သို့သော် စာပေများတွင် အလီဖက်တစ် အမိုင်နိုအက်ဆစ် အီစတာများ၏ အပူပြိုကွဲမှု အပူချိန်သည် ၁၆၀-၁၈၀ ℃ အကြားရှိပြီး အမွှေးနံ့သာ အမိုင်နိုအက်ဆစ် အီစတာများ၏ အပူပြိုကွဲမှု အပူချိန်သည် ၁၈၀-၂၀၀ ℃ အကြားရှိကြောင်း ဖော်ပြထားပြီး အထက်ပါဒေတာနှင့် မကိုက်ညီပါ။ အကြောင်းရင်းမှာ စမ်းသပ်နည်းလမ်းနှင့် ဆက်စပ်နေနိုင်သည်။
တကယ်တော့၊ aliphatic CHDI (1,4-cyclohexane diisocyanate) နှင့် HDI (hexamethylene diisocyanate) တို့သည် အသုံးများသော aromatic MDI နှင့် TDI ထက် အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည် ပိုကောင်းပါသည်။ အထူးသဖြင့် symmetrical structure ရှိသော trans CHDI သည် အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည်အရှိဆုံး isocyanate အဖြစ် အသိအမှတ်ပြုခံရပါသည်။ ၎င်းမှ ပြင်ဆင်ထားသော Polyurethane elastomer များသည် ကောင်းမွန်သော processability၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော hydrolysis ခံနိုင်ရည်၊ မြင့်မားသော softening temperature၊ နိမ့်သော glass transition temperature၊ နိမ့်သော thermal hysteresis နှင့် မြင့်မားသော UV ခံနိုင်ရည်တို့ ရှိပါသည်။
အမိုင်နိုအီစတာအုပ်စုအပြင်၊ ပိုလီယူရီသိန်း အီလက်စတိုမာများတွင် urea formate၊ biuret၊ urea စသည်တို့ကဲ့သို့သော အခြားလုပ်ဆောင်ချက်အုပ်စုများလည်း ရှိသည်။ ဤအုပ်စုများသည် မြင့်မားသောအပူချိန်များတွင် အပူပြိုကွဲမှုဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။
NHCONCOO – (အလီဖက်တစ် ယူရီးယား ဖော်မတ်)၊ ၈၅-၁၀၅ ℃;
- NHCONCOO – (ရနံ့သင်းသော ယူရီးယား ဖော်မတ်)၊ ၁-၁၂၀ ℃ အပူချိန်အပိုင်းအခြားတွင်။
- NHCONCONH – (အလီဖက်တစ် ဘိုင်ယူရက်)၊ ၁၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်မှ ၁၁၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ အပူချိန်တွင်။
NHCONCONH – (ရနံ့ပါသော ဘိုင်ယူရက်)၊ ၁၁၅-၁၂၅ ℃;
NHCONH – (အလီဖက်တစ် ယူရီးယား)၊ ၁၄၀-၁၈၀ ℃;
- NHCONH – (ရနံ့သင်းသော ယူရီးယား)၊ ၁၆၀-၂၀၀ ℃;
အိုင်ဆိုစီယာနူရက် လက်စွပ် > ၂၇၀ ℃။
biuret နှင့် urea အခြေခံ format ၏ အပူပြိုကွဲမှုအပူချိန်သည် aminoformate နှင့် urea ထက် များစွာနိမ့်ပြီး isocyanurate သည် အကောင်းဆုံး အပူတည်ငြိမ်မှုရှိသည်။ elastomers များထုတ်လုပ်ရာတွင်၊ isocyanate များအလွန်အကျွံသည် ဖွဲ့စည်းထားသော aminoformate နှင့် urea နှင့် ထပ်မံဓာတ်ပြုပြီး urea အခြေခံ format နှင့် biuret cross-linked structures များကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ ၎င်းတို့သည် elastomers များ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေနိုင်သော်လည်း အပူဒဏ်ကို အလွန်အမင်း မတည်မငြိမ်ဖြစ်စေသည်။
အီလက်စတိုမာများတွင် biuret နှင့် urea format ကဲ့သို့သော အပူမတည်မငြိမ်အုပ်စုများကို လျှော့ချရန်အတွက် ၎င်းတို့၏ ကုန်ကြမ်းအချိုးနှင့် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။ အလွန်အကျွံ isocyanate အချိုးများကို အသုံးပြုသင့်ပြီး အခြားနည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ ကုန်ကြမ်းများတွင် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း isocyanate rings များ (အဓိကအားဖြင့် isocyanates၊ polyols နှင့် chain extenders) ကို ဦးစွာဖွဲ့စည်းပြီးနောက် ပုံမှန်လုပ်ငန်းစဉ်များအတိုင်း အီလက်စတိုမာထဲသို့ ထည့်သွင်းသင့်သည်။ ၎င်းသည် အပူဒဏ်ခံနိုင်သောနှင့် မီးဒဏ်ခံနိုင်သော polyurethane elastomers များထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးအများဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်လာသည်။
03 ဟိုက်ဒရိုလိုက်စစ်နှင့် အပူဓာတ်တိုးခြင်း
Polyurethane elastomer များသည် ၎င်းတို့၏ မာကျောသော အပိုင်းများတွင် အပူပြိုကွဲခြင်းနှင့် မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် ၎င်းတို့၏ ပျော့ပျောင်းသော အပိုင်းများတွင် သက်ဆိုင်ရာ ဓာတုဗေဒ ပြောင်းလဲမှုများကို ကြုံတွေ့ရလေ့ရှိသည်။ Polyester elastomer များသည် ရေခံနိုင်ရည် ညံ့ဖျင်းပြီး မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် hydrolysis ပြုလုပ်ရန် ပိုမိုပြင်းထန်သော သဘောထားရှိသည်။ polyester/TDI/diamine ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းသည် ၅၀ ℃ တွင် ၄-၅ လ၊ ၇၀ ℃ တွင် နှစ်ပတ်သာရှိပြီး ၁၀၀ ℃ အထက်တွင် ရက်အနည်းငယ်သာ ရှိသည်။ Ester ချည်နှောင်မှုများသည် ရေနွေးနှင့် ရေနွေးငွေ့နှင့် ထိတွေ့သောအခါ သက်ဆိုင်ရာ အက်ဆစ်များနှင့် အယ်လ်ကိုဟောများအဖြစ် ပြိုကွဲနိုင်ပြီး elastomer ရှိ urea နှင့် amino ester အုပ်စုများသည် hydrolysis ဓာတ်ပြုမှုများကိုလည်း ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။
RCOOR H20- → RCOOH HOR
အီစတာ အယ်လ်ကိုဟော
RNHCONHR တစ်ခု H20- → RXHCOOH H2NR တစ်ခု
ယူရီမိုက်
တစ်ခု RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
အမိုင်နိုဖော်မတ် အီစတာ အမိုင်နိုဖော်မတ် အယ်လ်ကိုဟော
ပိုလီအီသာအခြေခံ အီလက်စတိုမာများသည် အပူဓာတ်တိုးခြင်း တည်ငြိမ်မှု ညံ့ဖျင်းပြီး အီသာအခြေခံ အီလက်စတိုမာများသည် α- ကာဗွန်အက်တမ်ပေါ်ရှိ ဟိုက်ဒရိုဂျင်သည် အလွယ်တကူ အောက်ဆီဒေးရှင်းဖြစ်ပြီး ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ် ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ နောက်ထပ် ပြိုကွဲပြီး ဖြတ်တောက်ပြီးနောက်၊ ၎င်းသည် အောက်ဆိုဒ် ရယ်ဒီကယ်များနှင့် ဟိုက်ဒရောက်ဆိုင်း ရယ်ဒီကယ်များကို ထုတ်ပေးပြီး နောက်ဆုံးတွင် ဖော်မတ်များ သို့မဟုတ် အယ်လ်ဒီဟိုက်များအဖြစ် ပြိုကွဲသွားသည်။
မတူညီသော polyester များသည် elastomer များ၏ အပူခံနိုင်ရည်အပေါ် အနည်းငယ်သာ သက်ရောက်မှုရှိပြီး မတူညီသော polyether များသည် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ သက်ရောက်မှုရှိသည်။ TDI-MOCA-PTMEG နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက TDI-MOCA-PTMEG သည် 121 ℃ တွင် 7 ရက်ကြာ သက်တမ်းရှိသောအခါ tensile strength retention rate 44% နှင့် 60% အသီးသီးရှိပြီး နောက်ဆုံးတစ်ခုသည် ယခင်တစ်ခုထက် သိသိသာသာ ပိုကောင်းသည်။ အကြောင်းရင်းမှာ PPG မော်လီကျူးများတွင် branched chains များရှိပြီး elastic မော်လီကျူးများ၏ ပုံမှန်အစီအစဉ်နှင့် မကိုက်ညီဘဲ elastic body ၏ အပူခံနိုင်ရည်ကို လျော့ကျစေသောကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည်။ polyether များ၏ အပူတည်ငြိမ်မှုအစီအစဉ်မှာ- PTMEG>PEG>PPG ဖြစ်သည်။
ယူရီးယားနှင့် ကာဘာမိတ်ကဲ့သို့သော ပိုလီယူရီသိန်း အီလက်စတိုမာများရှိ အခြားလုပ်ဆောင်ချက်အုပ်စုများသည်လည်း အောက်ဆီဒေးရှင်းနှင့် ဟိုက်ဒရိုလိုက်စစ် ဓာတ်ပြုမှုများကို ပြုလုပ်ကြသည်။ သို့သော် အီသာအုပ်စုသည် အောက်ဆီဒေးရှင်းအဖြစ် အလွယ်ကူဆုံးဖြစ်ပြီး အီစတာအုပ်စုသည် ရေဓာတ်ပြိုကွဲမှုအဖြစ် အလွယ်ကူဆုံးဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏ အင်တီအောက်ဆီးဒင့်နှင့် ဟိုက်ဒရိုလိုက်စစ် ခံနိုင်ရည်ရှိမှု အစီအစဉ်မှာ-
ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်ပစ္စည်း လုပ်ဆောင်ချက်- အက်စ်တာများ>ယူရီးယား>ကာဘာမိတ်>အီသာ;
ဟိုက်ဒရိုလိုက်စစ်ခံနိုင်ရည်: အီစတာ
polyether polyurethane ၏ အောက်ဆီဒေးရှင်းခံနိုင်ရည်နှင့် polyester polyurethane ၏ hydrolysis ခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် PTMEG polyether elastomer တွင် 1% phenolic antioxidant Irganox1010 ထည့်ခြင်းကဲ့သို့သော ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများကိုလည်း ထည့်သွင်းထားသည်။ ဤ elastomer ၏ tensile strength ကို antioxidant မပါဘဲနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက 3-5 ဆ တိုးမြှင့်နိုင်သည် (1500C တွင် 168 နာရီကြာ ရင့်မှည့်ပြီးနောက် စမ်းသပ်မှုရလဒ်များ)။ သို့သော် antioxidant တိုင်းသည် polyurethane elastomer များအပေါ် အကျိုးသက်ရောက်မှု မရှိပါ၊ phenolic 1rganox 1010 နှင့် TopanOl051 (phenolic antioxidant, hindered amine light stabilizer, benzotriazole complex) တို့သည်သာ သိသာထင်ရှားသော အကျိုးသက်ရောက်မှုများရှိပြီး၊ ရှေ့တစ်ခုသည် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်၊ phenolic antioxidant များသည် elastomer များနှင့် ကောင်းမွန်သော တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သောကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည်။ သို့သော်၊ ဖီနောလစ် အင်တီအောက်ဆီးဒင့်များ၏ တည်ငြိမ်မှုယန္တရားတွင် ဖီနောလစ် ဟိုက်ဒရောက်ဆီလ် အုပ်စုများ၏ အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍကြောင့်၊ စနစ်တွင် အိုင်ဆိုဆိုင်ယာနိတ် အုပ်စုများနှင့် ဤဖီနောလစ် ဟိုက်ဒရောက်ဆီလ် အုပ်စု၏ ဓာတ်ပြုမှုနှင့် "ပျက်ကွက်မှု" ကို ရှောင်ရှားရန်အတွက်၊ အိုင်ဆိုဆိုင်ယာနိတ်များနှင့် ပိုလီအောလ် အချိုးသည် များလွန်းမနေသင့်ဘဲ၊ အင်တီအောက်ဆီးဒင့်များကို ပရီပိုလီမာများနှင့် ကွင်းဆက်ဆန့်ထုတ်ကိရိယာများတွင် ထည့်သွင်းရမည်။ ပရီပိုလီမာများ ထုတ်လုပ်စဉ်အတွင်း ထည့်သွင်းပါက၊ ၎င်းသည် တည်ငြိမ်မှုအာနိသင်ကို များစွာ ထိခိုက်စေမည်ဖြစ်သည်။
polyester polyurethane elastomer များ၏ hydrolysis ကိုကာကွယ်ရန်အသုံးပြုသောဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများသည်အဓိကအားဖြင့် carbodiimide ဒြပ်ပေါင်းများဖြစ်ပြီး polyurethane elastomer မော်လီကျူးများရှိ ester hydrolysis မှထုတ်လုပ်သော carboxylic acids နှင့်ဓာတ်ပြုပြီး acyl urea derivatives များကိုထုတ်လုပ်ကာ နောက်ထပ် hydrolysis ကိုကာကွယ်ပေးသည်။ carbodiimide ကို ၂% မှ ၅% အထိ mass fraction ဖြင့်ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် polyurethane ၏ရေတည်ငြိမ်မှုကို ၂-၄ ဆတိုးစေနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ tert butyl catechol၊ hexamethylenetetramine၊ azodicarbonamide စသည်တို့သည်လည်း hydrolysis ကိုဆန့်ကျင်သောအကျိုးသက်ရောက်မှုအချို့ရှိသည်။
၀၄။ အဓိကစွမ်းဆောင်ရည်လက္ခဏာများ
Polyurethane elastomer များသည် ပုံမှန် multi block copolymers များဖြစ်ပြီး အခန်းအပူချိန်ထက် ဖန်ကူးပြောင်းမှုအပူချိန်နိမ့်သော ပျော့ပြောင်းသော အပိုင်းများနှင့် အခန်းအပူချိန်ထက် ဖန်ကူးပြောင်းမှုအပူချိန်မြင့်သော မာကျောသော အပိုင်းများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော မော်လီကျူးကွင်းဆက်များပါရှိသည်။ ၎င်းတို့ထဲတွင် oligomeric polyols များသည် ပျော့ပြောင်းသော အပိုင်းများကို ဖန်တီးပေးပြီး diisocyanates နှင့် small molecule chain extenders များသည် မာကျောသော အပိုင်းများကို ဖန်တီးပေးသည်။ ပျော့ပြောင်းသောနှင့် မာကျောသော chain အပိုင်းများ၏ embedded structure သည် ၎င်းတို့၏ ထူးခြားသော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်-
(1) သာမန်ရော်ဘာ၏ မာကျောမှုအပိုင်းအခြားသည် Shaoer A20-A90 အကြားတွင် ယေဘုယျအားဖြင့်ရှိပြီး ပလတ်စတစ်၏ မာကျောမှုအပိုင်းအခြားမှာ Shaoer A95 Shaoer D100 ခန့်ဖြစ်သည်။ Polyurethane elastomers များသည် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းအကူအညီမလိုအပ်ဘဲ Shaoer A10 အထိ အနိမ့်ဆုံးမှ Shaoer D85 အထိ မြင့်မားနိုင်သည်။
(2) မြင့်မားသောခိုင်ခံ့မှုနှင့် elasticity ကို မာကျောမှုအတိုင်းအတာအမျိုးမျိုးအတွင်း ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သည်။
(၃) သဘာဝရော်ဘာထက် ၂-၁၀ ဆ ပိုမိုပွန်းပဲ့မှုဒဏ်ခံနိုင်မှု အလွန်ကောင်းမွန်သည်။
(၄) ရေ၊ ဆီနှင့် ဓာတုပစ္စည်းများကို အလွန်ကောင်းမွန်စွာ ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း။
(၅) မြင့်မားသော သက်ရောက်မှုခံနိုင်ရည်၊ မောပန်းမှုခံနိုင်ရည်နှင့် တုန်ခါမှုခံနိုင်ရည်ရှိသောကြောင့် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းကွေးညွှတ်မှုအသုံးချမှုများအတွက် သင့်လျော်သည်။
(၆) အပူချိန်နိမ့်ဒဏ်ခံနိုင်မှုကောင်းမွန်ပြီး -၃၀ ℃ သို့မဟုတ် -၇၀ ℃ အောက် အပူချိန်နိမ့် ကြွပ်ဆတ်မှုရှိသည်။
(7) ၎င်းသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော insulation စွမ်းဆောင်ရည်ရှိပြီး ၎င်း၏ အပူစီးကူးမှုနည်းပါးခြင်းကြောင့် ရာဘာနှင့် ပလတ်စတစ်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုကောင်းမွန်သော insulation အာနိသင်ရှိသည်။
(8) ဇီဝလိုက်ဖက်ညီမှုနှင့် သွေးခဲခြင်းကို ဆန့်ကျင်သည့် ဂုဏ်သတ္တိများ ကောင်းမွန်ခြင်း။
(9) လျှပ်စစ်လျှပ်ကာကောင်းမွန်ခြင်း၊ မှိုဒဏ်ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းနှင့် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်ဒဏ်ခံနိုင်မှုကောင်းမွန်ခြင်း။
Polyurethane elastomer များကို သာမန်ရော်ဘာကဲ့သို့ ပလတ်စတစ်ပြုလုပ်ခြင်း၊ ရောစပ်ခြင်းနှင့် vulcanization ကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းစဉ်များကို အသုံးပြု၍ ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ ၎င်းတို့ကို လောင်းထည့်ခြင်း၊ centrifugal molding သို့မဟုတ် spraying ဖြင့် အရည်ရော်ဘာပုံစံဖြင့်လည်း ပုံသွင်းနိုင်သည်။ ၎င်းတို့ကို အမှုန့်ပစ္စည်းများအဖြစ် ပြုလုပ်နိုင်ပြီး injection၊ extrusion၊ rolling၊ blow molding နှင့် အခြားလုပ်ငန်းစဉ်များကို အသုံးပြု၍ ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ ဤနည်းအားဖြင့် ၎င်းသည် အလုပ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေရုံသာမက ထုတ်ကုန်၏ အတိုင်းအတာတိကျမှုနှင့် အသွင်အပြင်ကိုလည်း တိုးတက်စေသည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ ဒီဇင်ဘာလ ၅ ရက်