Bi vî rengî gazî kirinpolyurethaneKurteya polyurethane, ku ji hêla reaksiyona polyisocyanates û polyolan ve tê damezirandin, û gelek komên amîneyên dubare yên dubare hene (- NH-CO-O -) li ser zincîra molekulî. Di resansên polisê yên rastîn ên synthesized de, ji bilî koma amino ester, kom jî wekî Urea û Biuret jî hene. Polyols bi komên hîdroxyl re di dawiya dawîn de, ku jê re dibêjin "Dabeşên zincîra nerm", dema ku polyisocyanates têne gotin "beşên zincîreyên zincîreyê".
Di nav dezgehên polyurhane de beşên zincîra nerm û hişk, tenê sedî piçûk werzîşkarên amînoyan in, da ku ew ne guncan be ku ew polisethane gazî bikin. Di wateyeke fireh de, polyurethane additive of isocyanate ye.
Cûreyên cihêreng ên isocyanates bi kompleksên polyhydroxy re reaksiyon dikin da ku avahiyên cihêreng ên polyurethane peyda bikin, bi vî rengî plastîk, gomik, rijandin, hwd.
Rubek polyurethane ji celebek gomlekî taybetî re ye, ku ji hêla reaksiyonê an polîterê ve bi isocyanate ve hatî çêkirin. Ji ber cûrbecûr cûrbecûr materyalên xav, şert û mercên crosslinking gelek celeb hene. Ji perspektîfek avahiyek kîmyewî, celebên polîter û polayê hene, û ji perspektîfek pêvajoyê jî hene, sê celeb hene: cureyên tevlihevkirinê, casting type, û celebê thermoplastic.
Gundek polyurethane synthetic bi gelemperî ji nûvekirina linear an polêsê bi diyardeyê re dibejin da ku pêşbaziyek giran a molekuler, ku piştre ji reaksiyonek zincîra zincîreyê heye da ku polimerek giran a molekuler hilberîne. Dûv re, amûrên crosslinking ên guncaw têne zêdekirin û germ kirin da ku ew derman bikin, bibin gomlekî vulcanized. Vê rêbazê tête navnîşankirin an rêbazek du-gavî ye.
Di heman demê de gengaz e ku meriv rêbazek yek-gav bikar bîne - rasterast polyester an pola bi diisocyanates, dirêjkirina zincîran, û ajansên xaçperest bikin da ku bertekek polisethane bikin.
Di nav molekulên TPU de zincîrên macromolekular hêsantir dike ku zivirîne, giyayê polyethane bi rûkeniya baş, kêmkirina xala nermalavê û xala veguhastinê ya navîn û hêza xwe ya mekanîkî kêm dike. B-Segment dê zivirandina zincîreyên macromolekuler bigire, dibe sedema ku xala nermîn û xala veguhastinê ya polîter zêde bike, encama zêdebûna hêz û hêza mekanîkî, û kêmbûnek li elasticity. Bi birêkûpêkkirina rêjeya molar di navbera a û b de, tpus bi taybetmendiyên mekanîkî yên cûda dikare were hilberandin. Bûyera girêdana TPU divê ne tenê girêdana seretayî, lê di heman demê de girêdana xaçerêya duyemîn jî ji hêla girêdanên hîdrojenê ve di navbera molekulan de hatî çêkirin. Bendava girêdana bingehîn a polyurethane ji avahiya vulcanization ya gomlekî hîdroxyl cuda ye. Koma wê ya Amîno Ester, koma biuret, Koma komê ya Fonksiyonê ya Urea, di beşek zincîrek hişk a birêkûpêk de, ku di encamê de strukturek torgilokê ya birêkûpêk, ku di encamê de berxwedanek bêkêmasî û taybetmendiyên din ên xweşik e, pêk tê. Ya duyemîn jî, ji ber hebûna komên fonksiyonel ên pir bihevra an komên karbayî yên ku di nav zincîrên molekulî de hatine damezirandin, û girêdanên dorpêçkirî yên ku ji hêla girêdanên hîdrojenê ve hatine damezirandin jî li ser taybetmendiyên gomlekî polisethane hene. Lînkên dorpêçê yên duyemîn dihêle ku xwediyê taybetmendiyên elastomên thermosettingê li ser yek dest, û ji aliyekî ve, ev xêzkirin bi rastî ve girêdayî ye. Rewşa xaçerê bi germahiyê ve girêdayî ye. Wekî ku germahî zêde dibe, ev xêzkirin hêdî hêdî qels û winda dibe. Polymer xwedî mîqaşek taybetî heye û dikare bi pêvajoya thermoplastic were binpêkirin. Gava ku germ kêm dibe, ev xêzkirin hêdî hêdî dîsa vedigire û form dike. Zêdekirina mîqdara piçûk a tijî molekulên di navbera molekulan de zêde dibe, qeweta avakirina girêdanên hîdrojenê di navbera molekulan de ye, û rê li ber kêmbûna hişk a hêzê dike. Lêkolînan destnîşan kir ku fermana aramiya komên cuda yên fonksiyonel di gomlekî polyurethane de ji bilind e: ester, ether, ure, carbamate, û biuret. Di dema pêvajoya pijandinê ya gomlekî polyurethane de, gava yekem şikandina girêdana girêdana di navbera biuret û urea de, li pey şikandina karbamat û girêdanên Urea, ew e, şikandina zincîra bingehîn e.
01 nermkirin
Elastomên polyurhane, mîna gelek materyalên polîmer, li germahiyên bilind û veguheztina ji dewletek elastîk a li dewletek viscous a ku di encama hêza bilez de di encama hêza mekanîkî de. Ji perspektîfek kîmyewî, germahiya nermîn a elastîk bi piranî bi faktorên wekî berhevoka kîmyewî, giraniya molekulî ya têkildar, û dendika dorpêçkirî ve girêdayî ye.
Bi gelemperî, zêdebûna giraniya molekulasyonê ya têkildar, zêdebûna hişkbûna zexîreyê (wek mînak danasîna benzînê li molekulê) û naveroka dabeşkirina dijwar, û zêdekirina dendika xaçparêz ji bo zêdekirina germahiya nermîn. Ji bo elastomên thermoplastîk, strukturên molekulî bi gelemperî linear e, û germahiya nermîn a elastomer jî dema ku giraniya molekative ya molekative zêde dibe zêde dibe.
Ji bo elastomên polyurethane yên xaçkirî, dendika crosslinking ji giraniya molekulên têkildar bandorek mezintir heye. Ji ber vê yekê, dema çêkirina elastomên isocyanates an polyolan zêde dibe ku di hin molekulên elastîkî de strukturek zindî ya berbiçav pêk bîne da ku ji bo baştirkirina berxwedana germê, berxwedana germbûnê, û hêza mekanîkî ya elastomer.
Gava ku PPDI (P-phenyldiisocyanate) wekî madeya xav tê bikar anîn, ji ber têkiliya rasterast a ringê benzînê, ku xalîçeya zexîreyê ya hişk heye û bi vî rengî berxwedana germê ya elastomer zêde dike.
Ji perspektîfek laşî, germahiya nermîn a elastomers bi asta veqetîna mîkrofayê ve girêdayî ye. Li gorî rapor, germahiya nermîn a elastomên ku ji veqetandina mîkrofîlî pir kêm e, digel germahiya pêvajoyê ya tenê 70 ℃, dema ku elastomers veqetîner dibe ku di binê 130-150 de bigihîje. Ji ber vê yekê, zêdebûna asta veqetandina mîkrofona li elastomers yek ji wan rêbazên bi bandor e ku berxwedana germbûna wan baştir bike.
Asta veqetandina mîkrofeyê ya elastomeran dikare bi guherîna belavkirina giraniya molekuler ya molekuler û naveroka beşên zincîra hişk, bi vî rengî berxwedana germbûna wan zêde dike. Piraniya lêkolîneran bawer dikin ku sedema sedemên mîkrofona mîkrofîlî li Polonethane di navbera beşên nerm û hişk de lihevhatina thermodînamîk e. Cûreyek dirêjahiya zincîre, beşa dijwar û naveroka wê, celebê sepronê nerm, û girêdana hîdrojenê hemî li ser wê bandorek girîng heye.
Ligel çarçikên zincîra diol, dirêjahiya zincîrên diamine (3,3-dichloro-4,4-dichloro-biphenylenediam) baştirkirina asta veqetandina mîkrofona li elastomers; Zincîra zincîra aromatîk ên wekî P, P-Dihydroquinone, û Hîdroquinone ji bo normalîzasyon û pakkirina teng a beşên dijwar sûd werdigirin, bi vî rengî mîkrofona veqetandina hilberê baştir dikin.
Beşên amînoyê yên ku ji hêla Alipatic Isocayates ve hatine damezirandin xwedan beşên nermîn in, ku di encama beşên dijwar de di beşên nerm de belav dibin, kêmkirina asta mîkrofona mîkrofona kêm dibe. Beşên amînoyê yên ku ji hêla isoksîyên aromatîk ve hatine damezirandin, lihevhatina belengaz bi beşên nerm re, di heman demê de dereceya mîkrofona mîkrofîlkirinê pirtir e. Polyolefin Polyurethane ji ber vê yekê strukturek veqetandinê ya bêkêmasî ya bêkêmasî heye
Bandora girêdana hîdrojenê ya li ser xala nermîn a elastomers jî girîng e. Her çend polên û karbonîk di beşa nerm de dikarin hejmareke mezin a girêdanên hîdrojenê bi nh di beşa dijwar de, ew jî germahiya nermîn a elastomers zêde dike. Hatiye piştrast kirin ku girêdanên hîdrojenê hîn jî di 200% de 40% digire.
02 Decomposition Thermal
Komên Amîno Ester di nav germên bilind de dekompozasyona jêrîn derbas dibin:
- rnhcoor - rnc0 ho-r
- rnhcoor - rnh2 co2 ene
- RnHCoor - RnHR CO2 ENE
Sê sê formên sereke yên dekomasyona germî ya materyalên bingehîn ên polyurethane hene:
① avakirina isocîatên orîjînal û polyolan;
② α- Bondoka oksîjenê ya li ser bingeha Ch2-ê hilweşîne û bi yek girêdana hîdrojenê re li ser Duyemîn CH2-ê bi hev re dike da ku amino acîd û alkenes ava bike. Amîno acîd di yek amine û karbon dioksîdê de dioksîdê de vedişêre:
③ 1 amine û dioksîdê ya karbonê form bikin.
Decomposition of thermal of Struktura Carbamate:
Aryl nhco aryl, ~ 120 ℃;
N-ALKYL-NHCO-ALLL, ~ 180 ℃;
Arl Nhco N-Alkyl, ~ 200 ℃;
N-ALKYL-NHCO-N-ALKYL, ~ 250 ℃.
Artariya germî ya Estînokên Amîno bi celebên destpêkirina materyalên wekî isocyanates û polyols re têkildar e. Aliphatic isoconyates ji isocayates aromatîk bilindtir in, di heman demê de alkolên rûnê ji alkolên aromatîk bilindtir in. Lêbelê, wêje rapor dike ku germahiya germî ya asîmanên amîno yên aliphatic di navbera 160-180 ℃ de ye, û ew ji mezadên amîno yên aromatîk di navbera 180-200 ℃ de ye, ku bi daneyên jorîn re ne lihevhatî ye. Sedem dikare bi rêbaza ceribandinê re têkildar be.
Di rastiyê de, AliPhatic CHDI (1,4-cyclohexane diisocyanate) û HDI (hexamethylene diisocyanate) do berxwedana germê çêtir e ji ya ku bi gelemperî MDI û TDI-yê tête bikar anîn. Bi taybetî trans chdi bi strukturên simetrîkî wekî isociyayê herî germ-berxwedêr hate nasîn. Elastomên polyurhane ji wê re amade bûn, berxwedana hîdrolîzasyona hîdrolîzasyonê, germahiya nermîn a bilind, germahiya veguhastina pîvaza nizm, hysteresisê ya nizm, û berxwedana germê ya nizm.
Digel koma amino ester, elastomên polyurhane jî hene ku yên din ên fonksiyonel ên wekî Urea formate, biuret, urea, hwd hene, dikarin di nav germên germ de hilweşînin.
Nhconcoo - (Aliphatic Urea formate), 85-105 ℃;
- Nhconcoo - (Aromatic Urea formate), di rêza germahiyê ya 1-120 ℃;
- Nhconconh - (Biuret Aliphatic), li germahiyek ji 10 ° C heta 110 ° C;
Nhconconh - (Biuret Aromatic), 115-125 ℃;
Nhconh - (Aliphatic oura), 140-180 ℃;
- Nhconh - (Aromatic Urea), 160-200 ℃;
Ring isocyanurate> 270 ℃.
Germahiya germê ya biuret û urea ya bingehîn ji ya aminoformate û Urea kêmtir e, dema ku isocyanurate xwedan aramiya germî ya herî baş e. Di hilberîna elastomers de, Isoksîyên zêde dikarin bi avakirina aminoformate û Urea-yê re têkildar bikin da ku hûn avahiyên li ser bingeha girêdan û biuret-girêdana biuret ava bikin. Her çend ew dikarin taybetmendiyên mekanîkî yên elastomeran baştir bikin, ew gelek ji germbûnê pir bêstat in.
Ji bo kêmkirina komên unstable ên mîna Bîlalet û Urea li elastomeran formê bikin, pêdivî ye ku ew nirxandina rêjeya materyalê ya xav û pêvajoya hilberînê bide. Pêdivî ye ku rêjeyên isocousyate yên zêde bêne bikar anîn, û rêbazên din divê bi qasî ku forma yekem a isocyanasyona parçeyî tê bikar anîn Ev bûye rêbaza herî gelemperî ya ji bo hilberîna elastomersên elementerên element û flayê yên li dijî.
03 hîdrolîzm û oxidasyona germî
Elastomên Polyurethane di beşên wan ên dijwar de di beşên xwe yên nermîn û guhertinên kîmyewî yên têkildar de di beşên wan ên nermîn de di nav germên bilind de ne. Elastomên Polyester xwedan berxwedana avê ya belengaz û meyldarek giran a ku di germahiya bilind de hîdrolyze dike. Xizmeta Jiyana Polîter / TDI / DIAMINE dikare 4-5 mehan bigihîje 50 ℃, tenê du hefte li 70 ℃, û tenê çend roj li jor 100 ℃. Bondên Ester dikarin di nav acîd û alkolê de werin hilweşandin dema ku ji ava germ û avahiyê ve tê qewirandin, û komên eyrîlî yên li elastomeran jî dikarin reaksiyonên hîdrolîziyê jî bikin:
Rcoor H20- → Rcooh Hor
Alkol ester
Yek rnhconhr yek h20- → rxhcoh h2nr -
Ororeamide
Yek rnhcoor-h20- → rncooh hor -
Amîno Ester Amîno alkolê pêk tîne
Polyethers bingeha bingehîn aramiya oxidasyonê ya belengaz e, û ether bingeha elastomers α- hîdrojen li ser atomê karbonê bi hêsanî oxil kirin, avakirina peroxîdê hîdrojenê. Piştî hilweşîn û dirûvê, ew radîkal û radîkalên oxide û hîdroxyl hilberîne, ku di dawiyê de pêk tê format an aldehydes.
Polyestên cihêreng li ser berxwedana germê ya elastomeran bandorek piçûk heye, di heman demê de polên cihêreng xwedî bandorek diyar in. Bi TDI-MOCA-PTMEG re, TDI-MOCA-PTMEG bi rêzdarî 44% û 60% bi rêzdarî dema ku temenê wan di 12 rojan de ye, bi ya ku temenê xwe ji ya berê çêtir e. Sedem dibe ku molekulên PPG zincîrên şaxandî hene, ku ne bi rêkeftina birêkûpêk a molekulên elastîkî ne û berxwedana germê ya laşê elastîkî kêm dikin. Fermana aramiya germî ya pirjimar e: PTMEG> PEG> PPG.
Komên din ên fonksiyonel li elastomên polyurhane, yên wekî Urea û Karbamat, di heman demê de di bin reaksiyonên oxidasyon û hîdrolîzasyonê de derbas dibin. Lêbelê, koma ether bi hêsanî oxidized e, dema ku koma ester bi hêsanî hîdrolîz e. Fermana berxwedana antioxidant û hîdrolîzasyona wan ev e:
Activity Antioxidant: Esters> Urea> Carbamate> Ether;
Berxwedana hîdrolîzasyonê: ester
Ji bo baştirkirina berxwedana oxidation Polyethane û berxwedana hîdrolîzasyonê Polyurethane, Additives jî zêde dibin, wekî zêdekirî 1% fenolox antioxidant irgox1010 to ptmeg polisether Elastomer. Hêza tenilê ya vê elastomer dikare bi 3-5 caran bi hev re bêyî antioxidants zêde bibe (encamên testê piştî 1500c ji bo 168 demjimêran di 1500C de. Lê ne her antioxidant xwedî bandorek li elastomên polyurethane, tenê phenoloX51 Lêbelê, ji ber komên hîdroxyl ên fenolîk ên di navbêna antolojîkên fenolîk de, ji bo ku ji reaksiyonê û "têkçûn" ji polisan re ne pir mezin be, divê antioxidans li pêşberên pêşdetir û zincîran zêde bibin. Heke di dema hilberîna pêşdiran de were zêdekirin, ew ê bandora stabîlasyonê pir bandor bike.
Additives ji bo pêşîgirtina hîdrolîzasyona polyurethane, bi piranî pêkhatên karbodiimide hene, ku bi hîdrolîzasyonên ester ên ku ji hêla molekulên esterîkî ve têne çêkirin ji bo hilberînerên acyl urea, pêşî li hîdrolîzasyona hînbûnê digirin. Zêdekirina karbodiimide di parçeyek girseyî ya 2% ji 5% de dikare di 2-4 caran de aramiya avê ya polyurethane zêde bike. Wekî din, Tert Butyl Catechol, hexamethylenetetramine, Azodicarbonamide, hwd. Di heman demê de hin bandorên hîdrolîzasyonê yên dijî.
04 taybetmendiyên performansa sereke
Elastomên Polyurethane pirjimarên gelemperî yên blokê ne, bi zincîreyên molekulî yên ku ji beşên berbiçav ên ku germahiya veguhastinê ya jûreyê û beşên hişk ên ku germahiya veguhastina jûreyê ji germahiya odeyê bilindtir in. Di nav wan de, polên oligomerîk beşên pêbawer ava dikin, dema ku diisocyanates û zincîra molekulê piçûk beşên hişk pêk tê. Struktura bîhnfireh a beşên zincîra zincîre û hişk performansa wan ya bêhempa diyar dike:
(1) Devera hişk a gomlekî gelemperî bi gelemperî di navbera Shaoer A20-A90 de ye, dema ku asta hişk a plastîk di derheqê Shaoer A95 Shaoer D100 de ye. Elastomên polyurhane dikarin bigihîjin wekî Shaoer A10 û bi qasî Shaoer D85, bêyî ku hewcedariya alîkariyên Filler;
(2) Hêza bilind û elasticity hîn jî dikare di nav cûrbecûr hişkbûnê de were domandin;
(3) Berxwedana cilên hêja, 2-10 carî ji giyayê xwezayî;
(4) Berxwedana hêja ya av, rûn û kîmyewî;
(5) Berxwedana Bandora Bilind, Berxwedana Baweriyê, û Berxwedana Vibration, ji bo serlêdanên birêkûpêk ên bilind-dravî;
(6) berxwedana kêm-germahiya baş, bi şewitandina kêm-germ-jêrîn -30 ℃ an -70 ℃;
(7) Ew performansa insulasyonê ya hêja ye, û ji ber birêvebirina wê ya germî ya kêm, ew bandorek insulasyonê ya çêtir e ku bi gomlekî û plastîk re têkildar e;
(8) biyolojiya baş û taybetmendiyên antîkagulant;
(9) Insulasyona elektrîkê ya hêja, berxwedana mestir, û aramiya UV.
Elastomên Polyurethane dikarin bi karanîna heman pêvajoyên wekî gomlekî gelemperî, wekî plîsyonasyon, tevlihevkirin, û vulcanization. Ew jî dikarin di forma giyayê derewîn de bi rijandin, moşîna centrifugal, an spartin. Ew dikarin di nav materyalên granular de werin çêkirin û bi karanîna injeksiyonê, dorpêçkirin, glover, gule barandin, û pêvajoyên din hatine avakirin. Bi vî rengî, ne tenê ew karbidestiya xebatê baştir dike, lê di heman demê de ew rastbûn û xuyangê ya hilberê jî baştir dike
Demjimêra paşîn: Dec-05-2023