పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌ల యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు మెరుగుదల చర్యలు

అని పిలవబడేదిపాలియురేతేన్పాలియురేతేన్ యొక్క సంక్షిప్తీకరణ, ఇది పాలీసోసైనేట్‌లు మరియు పాలియోల్స్ యొక్క ప్రతిచర్య ద్వారా ఏర్పడుతుంది మరియు పరమాణు గొలుసుపై అనేక పునరావృత అమైనో ఈస్టర్ సమూహాలను (- NH-CO-O -) కలిగి ఉంటుంది. అసలైన సంశ్లేషణ పాలియురేతేన్ రెసిన్లలో, అమైనో ఈస్టర్ సమూహంతో పాటు, యూరియా మరియు బ్యూరెట్ వంటి సమూహాలు కూడా ఉన్నాయి. పాలియోల్స్ చివరిలో హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలతో లాంగ్-చైన్ అణువులకు చెందినవి, వీటిని "సాఫ్ట్ చైన్ సెగ్మెంట్స్" అని పిలుస్తారు, అయితే పాలిసోసైనేట్‌లను "హార్డ్ చైన్ సెగ్మెంట్స్" అని పిలుస్తారు.
మృదువైన మరియు గట్టి గొలుసు విభాగాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన పాలియురేతేన్ రెసిన్లలో, కొద్ది శాతం మాత్రమే అమైనో యాసిడ్ ఈస్టర్లు, కాబట్టి వాటిని పాలియురేతేన్ అని పిలవడం సరైనది కాదు. విస్తృత కోణంలో, పాలియురేతేన్ అనేది ఐసోసైనేట్ యొక్క సంకలితం.
వివిధ రకాలైన ఐసోసైనేట్‌లు పాలీహైడ్రాక్సీ సమ్మేళనాలతో చర్య జరిపి పాలియురేతేన్ యొక్క వివిధ నిర్మాణాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, తద్వారా ప్లాస్టిక్‌లు, రబ్బరు, పూతలు, ఫైబర్‌లు, సంసంజనాలు మొదలైన విభిన్న లక్షణాలతో పాలిమర్ పదార్థాలను పొందుతాయి. పాలియురేతేన్ రబ్బరు
పాలియురేతేన్ రబ్బరు ఒక ప్రత్యేక రబ్బరుకు చెందినది, ఇది పాలిథర్ లేదా పాలిస్టర్‌ను ఐసోసైనేట్‌తో చర్య జరిపి తయారు చేయబడుతుంది. వివిధ రకాల ముడి పదార్థాలు, ప్రతిచర్య పరిస్థితులు మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ పద్ధతుల కారణంగా అనేక రకాలు ఉన్నాయి. రసాయన నిర్మాణ కోణం నుండి, పాలిస్టర్ మరియు పాలిథర్ రకాలు ఉన్నాయి మరియు ప్రాసెసింగ్ పద్ధతి కోణం నుండి, మూడు రకాలు ఉన్నాయి: మిక్సింగ్ రకం, కాస్టింగ్ రకం మరియు థర్మోప్లాస్టిక్ రకం.
సింథటిక్ పాలియురేతేన్ రబ్బరు సాధారణంగా లీనియర్ పాలిస్టర్ లేదా పాలిథర్‌ను డైసోసైనేట్‌తో చర్య జరిపి తక్కువ మాలిక్యులర్ వెయిట్ ప్రీపాలిమర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అధిక పరమాణు బరువు పాలిమర్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి చైన్ ఎక్స్‌టెన్షన్ రియాక్షన్‌కి లోబడి ఉంటుంది. అప్పుడు, తగిన క్రాస్‌లింకింగ్ ఏజెంట్లు జోడించబడతాయి మరియు దానిని నయం చేయడానికి వేడి చేయబడతాయి, వల్కనైజ్డ్ రబ్బరుగా మారుతుంది. ఈ పద్ధతిని ప్రీపాలిమరైజేషన్ లేదా రెండు-దశల పద్ధతి అంటారు.
ఒక-దశ పద్ధతిని ఉపయోగించడం కూడా సాధ్యపడుతుంది - డైసోసైనేట్‌లు, చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ ఏజెంట్‌లతో నేరుగా లీనియర్ పాలిస్టర్ లేదా పాలిథర్‌ను కలపడం ద్వారా ప్రతిచర్యను ప్రారంభించడానికి మరియు పాలియురేతేన్ రబ్బరును ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
TPU అణువులలోని A-విభాగం స్థూల కణ గొలుసులను సులభంగా తిప్పేలా చేస్తుంది, మంచి స్థితిస్థాపకతతో పాలియురేతేన్ రబ్బరును అందిస్తుంది, పాలిమర్ యొక్క మృదుత్వం మరియు ద్వితీయ పరివర్తన బిందువును తగ్గిస్తుంది మరియు దాని కాఠిన్యం మరియు యాంత్రిక బలాన్ని తగ్గిస్తుంది. B-సెగ్మెంట్ స్థూల కణ గొలుసుల భ్రమణాన్ని బంధిస్తుంది, దీని వలన పాలిమర్ యొక్క మృదుత్వం మరియు ద్వితీయ పరివర్తన స్థానం పెరుగుతుంది, దీని ఫలితంగా కాఠిన్యం మరియు యాంత్రిక బలం పెరుగుతుంది మరియు స్థితిస్థాపకత తగ్గుతుంది. A మరియు B మధ్య మోలార్ నిష్పత్తిని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, వివిధ యాంత్రిక లక్షణాలతో TPUలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. TPU యొక్క క్రాస్-లింకింగ్ స్ట్రక్చర్ తప్పనిసరిగా ప్రాథమిక క్రాస్-లింకింగ్‌ను మాత్రమే కాకుండా, అణువుల మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా ఏర్పడిన ద్వితీయ క్రాస్-లింకింగ్‌ను కూడా పరిగణించాలి. పాలియురేతేన్ యొక్క ప్రాధమిక క్రాస్-లింకింగ్ బంధం హైడ్రాక్సిల్ రబ్బరు యొక్క వల్కనీకరణ నిర్మాణం నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. దాని అమైనో ఈస్టర్ గ్రూప్, బ్యూరెట్ గ్రూప్, యూరియా ఫార్మేట్ గ్రూప్ మరియు ఇతర ఫంక్షనల్ గ్రూపులు రెగ్యులర్ మరియు స్పేస్‌డ్ రిజిడ్ చైన్ సెగ్మెంట్‌లో అమర్చబడి ఉంటాయి, ఫలితంగా రబ్బరు యొక్క సాధారణ నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం ఉంటుంది, ఇది అద్భుతమైన దుస్తులు నిరోధకత మరియు ఇతర అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. రెండవది, పాలియురేతేన్ రబ్బరులో యూరియా లేదా కార్బమేట్ సమూహాలు వంటి అనేక అత్యంత సమన్వయ క్రియాత్మక సమూహాలు ఉండటం వలన, పరమాణు గొలుసుల మధ్య ఏర్పడిన హైడ్రోజన్ బంధాలు అధిక బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా ఏర్పడిన ద్వితీయ క్రాస్‌లింకింగ్ బంధాలు కూడా వాటి లక్షణాలపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. పాలియురేతేన్ రబ్బరు. సెకండరీ క్రాస్-లింకింగ్ ఒక వైపు థర్మోసెట్టింగ్ ఎలాస్టోమర్‌ల లక్షణాలను కలిగి ఉండేలా పాలియురేతేన్ రబ్బరును అనుమతిస్తుంది మరియు మరోవైపు, ఈ క్రాస్-లింకింగ్ నిజంగా క్రాస్-లింక్ చేయబడదు, ఇది వర్చువల్ క్రాస్-లింకింగ్‌గా మారుతుంది. క్రాస్-లింకింగ్ పరిస్థితి ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, ఈ క్రాస్-లింకింగ్ క్రమంగా బలహీనపడుతుంది మరియు అదృశ్యమవుతుంది. పాలిమర్ ఒక నిర్దిష్ట ద్రవత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు థర్మోప్లాస్టిక్ ప్రాసెసింగ్‌కు లోబడి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత తగ్గినప్పుడు, ఈ క్రాస్-లింకింగ్ క్రమంగా కోలుకుంటుంది మరియు మళ్లీ ఏర్పడుతుంది. పూరక యొక్క చిన్న మొత్తాన్ని జోడించడం అణువుల మధ్య దూరాన్ని పెంచుతుంది, అణువుల మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరుచుకునే సామర్థ్యాన్ని బలహీనపరుస్తుంది మరియు బలంలో పదునైన తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది. పాలియురేతేన్ రబ్బర్‌లోని వివిధ ఫంక్షనల్ గ్రూపుల స్థిరత్వం యొక్క క్రమాన్ని అధిక నుండి దిగువకు: ఈస్టర్, ఈథర్, యూరియా, కార్బమేట్ మరియు బ్యూరెట్ అని పరిశోధనలో తేలింది. పాలియురేతేన్ రబ్బరు యొక్క వృద్ధాప్య ప్రక్రియలో, మొదటి దశ బ్యూరెట్ మరియు యూరియా మధ్య క్రాస్-లింకింగ్ బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేయడం, తరువాత కార్బమేట్ మరియు యూరియా బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేయడం, అంటే ప్రధాన గొలుసు విచ్ఛిన్నం.
01 మృదుత్వం
పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు, అనేక పాలీమర్ మెటీరియల్స్ వంటివి, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మృదువుగా ఉంటాయి మరియు సాగే స్థితి నుండి జిగట ప్రవాహ స్థితికి మారుతాయి, ఫలితంగా యాంత్రిక బలం వేగంగా తగ్గుతుంది. రసాయన దృక్కోణం నుండి, స్థితిస్థాపకత యొక్క మృదువైన ఉష్ణోగ్రత ప్రధానంగా దాని రసాయన కూర్పు, సాపేక్ష పరమాణు బరువు మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ సాంద్రత వంటి అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
సాధారణంగా చెప్పాలంటే, సాపేక్ష పరమాణు బరువును పెంచడం, హార్డ్ సెగ్మెంట్ యొక్క దృఢత్వాన్ని పెంచడం (అణువులో బెంజీన్ రింగ్‌ను ప్రవేశపెట్టడం వంటివి) మరియు హార్డ్ సెగ్మెంట్ యొక్క కంటెంట్ మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ సాంద్రతను పెంచడం వంటివి మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రతను పెంచడానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి. థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌ల కోసం, పరమాణు నిర్మాణం ప్రధానంగా సరళంగా ఉంటుంది మరియు సాపేక్ష పరమాణు బరువు పెరిగినప్పుడు ఎలాస్టోమర్ యొక్క మృదుత్వం ఉష్ణోగ్రత కూడా పెరుగుతుంది.
క్రాస్-లింక్డ్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌ల కోసం, క్రాస్‌లింక్ డెన్సిటీ సాపేక్ష పరమాణు బరువు కంటే ఎక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. కాబట్టి, ఎలాస్టోమర్‌లను తయారు చేసేటప్పుడు, ఐసోసైనేట్‌లు లేదా పాలియోల్స్ కార్యాచరణను పెంచడం వల్ల కొన్ని సాగే అణువులలో ఉష్ణ స్థిరమైన నెట్‌వర్క్ రసాయన క్రాస్-లింకింగ్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది లేదా అధిక ఐసోసైనేట్ నిష్పత్తులను ఉపయోగించి సాగే శరీరంలో స్థిరమైన ఐసోసైనేట్ క్రాస్-లింకింగ్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఎలాస్టోమర్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకత, ద్రావణి నిరోధకత మరియు యాంత్రిక బలాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఒక శక్తివంతమైన సాధనం.
PPDI (p-phenyldiisocyanate)ను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగించినప్పుడు, రెండు ఐసోసైనేట్ సమూహాలను బెంజీన్ రింగ్‌కు నేరుగా అనుసంధానించడం వల్ల, ఏర్పడిన హార్డ్ విభాగంలో అధిక బెంజీన్ రింగ్ కంటెంట్ ఉంటుంది, ఇది హార్డ్ సెగ్మెంట్ యొక్క దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు తద్వారా పెంచుతుంది. ఎలాస్టోమర్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకత.
భౌతిక దృక్కోణం నుండి, ఎలాస్టోమర్ల మృదుత్వం ఉష్ణోగ్రత మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నివేదికల ప్రకారం, మైక్రోఫేస్ విభజనకు గురికాని ఎలాస్టోమర్‌ల మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రత చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ప్రాసెసింగ్ ఉష్ణోగ్రత 70 ℃ మాత్రమే ఉంటుంది, అయితే మైక్రోఫేస్ విభజనకు గురైన ఎలాస్టోమర్‌లు 130-150 ℃కి చేరుకుంటాయి. అందువల్ల, ఎలాస్టోమర్‌లలో మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయిని పెంచడం అనేది వాటి వేడి నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి సమర్థవంతమైన పద్ధతుల్లో ఒకటి.
గొలుసు విభాగాల సాపేక్ష పరమాణు బరువు పంపిణీని మరియు దృఢమైన గొలుసు విభాగాల కంటెంట్‌ను మార్చడం ద్వారా ఎలాస్టోమర్‌ల మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయిని మెరుగుపరచవచ్చు, తద్వారా వాటి ఉష్ణ నిరోధకతను పెంచుతుంది. చాలా మంది పరిశోధకులు పాలియురేతేన్‌లో మైక్రోఫేస్ విభజనకు కారణం మృదువైన మరియు కఠినమైన విభాగాల మధ్య థర్మోడైనమిక్ అననుకూలత అని నమ్ముతారు. చైన్ ఎక్స్‌టెండర్ రకం, హార్డ్ సెగ్మెంట్ మరియు దాని కంటెంట్, సాఫ్ట్ సెగ్మెంట్ రకం మరియు హైడ్రోజన్ బాండింగ్ అన్నీ దానిపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.
డయోల్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లతో పోలిస్తే, MOCA (3,3-డైక్లోరో-4,4-డైమినోడిఫెనిల్‌మెథేన్) మరియు DCB (3,3-డైక్లోరో-బైఫెనిలెనెడియమైన్) వంటి డైమైన్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు ఎలాస్టోమర్‌లలో ఎక్కువ పోలార్ అమైనో ఈస్టర్ గ్రూపులను ఏర్పరుస్తాయి మరియు మరిన్ని హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడతాయి. హార్డ్ సెగ్మెంట్ల మధ్య ఏర్పడుతుంది, హార్డ్ సెగ్మెంట్ల మధ్య పరస్పర చర్యను పెంచుతుంది మరియు డిగ్రీని మెరుగుపరుస్తుంది ఎలాస్టోమర్లలో మైక్రోఫేస్ విభజన; p, p-dihydroquinone, మరియు hydroquinone వంటి సిమెట్రిక్ సుగంధ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు హార్డ్ విభాగాల సాధారణీకరణ మరియు గట్టి ప్యాకింగ్‌కు ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి, తద్వారా ఉత్పత్తుల మైక్రోఫేస్ విభజనను మెరుగుపరుస్తుంది.
అలిఫాటిక్ ఐసోసైనేట్‌లచే ఏర్పడిన అమైనో ఈస్టర్ విభాగాలు మృదువైన విభాగాలతో మంచి అనుకూలతను కలిగి ఉంటాయి, ఫలితంగా మరింత కఠినమైన విభాగాలు మృదువైన విభాగాలలో కరిగిపోతాయి, మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయిని తగ్గిస్తుంది. సుగంధ ఐసోసైనేట్‌ల ద్వారా ఏర్పడిన అమైనో ఈస్టర్ విభాగాలు మృదువైన విభాగాలతో పేలవమైన అనుకూలతను కలిగి ఉంటాయి, అయితే మైక్రోఫేస్ విభజన యొక్క డిగ్రీ ఎక్కువగా ఉంటుంది. పాలియోల్ఫిన్ పాలియురేతేన్ దాదాపు పూర్తి మైక్రోఫేస్ విభజన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే మృదువైన విభాగం హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరచదు మరియు హైడ్రోజన్ బంధాలు హార్డ్ విభాగంలో మాత్రమే ఏర్పడతాయి.
ఎలాస్టోమర్‌ల మృదుత్వంపై హైడ్రోజన్ బంధం ప్రభావం కూడా ముఖ్యమైనది. మృదువైన విభాగంలోని పాలిథర్‌లు మరియు కార్బొనిల్‌లు హార్డ్ సెగ్‌మెంట్‌లో NHతో పెద్ద సంఖ్యలో హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది ఎలాస్టోమర్‌ల మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రతను కూడా పెంచుతుంది. హైడ్రోజన్ బాండ్‌లు ఇప్పటికీ 200 ℃ వద్ద 40% నిలుపుకుంటాయని నిర్ధారించబడింది.
02 థర్మల్ కుళ్ళిపోవడం
అమైనో ఈస్టర్ సమూహాలు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద క్రింది కుళ్ళిపోతాయి:
- RNHCOOR – RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR – RNHR CO2 ene
పాలియురేతేన్ ఆధారిత పదార్థాల ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడానికి మూడు ప్రధాన రూపాలు ఉన్నాయి:
① అసలైన ఐసోసైనేట్లు మరియు పాలియోల్స్ ఏర్పడటం;
② α— CH2 బేస్‌పై ఆక్సిజన్ బంధం విచ్ఛిన్నమై, రెండవ CH2పై ఒక హైడ్రోజన్ బంధంతో కలిసి అమైనో ఆమ్లాలు మరియు ఆల్కెన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. అమైనో ఆమ్లాలు ఒక ప్రాథమిక అమైన్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌గా కుళ్ళిపోతాయి:
③ ఫారం 1 ద్వితీయ అమైన్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్.
కార్బమేట్ నిర్మాణం యొక్క ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడం:
Aryl NHCO ఆరిల్,~120 ℃;
N-alkyl-NHCO-aryl,~180 ℃;
Aryl NHCO n-alkyl,~200 ℃;
N-alkyl-NHCO-n-alkyl,~250 ℃.
అమైనో యాసిడ్ ఈస్టర్ల యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం ఐసోసైనేట్లు మరియు పాలియోల్స్ వంటి ప్రారంభ పదార్థాల రకాలకు సంబంధించినది. అలిఫాటిక్ ఐసోసైనేట్‌లు సుగంధ ఐసోసైనేట్‌ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి, అయితే కొవ్వు ఆల్కహాల్‌లు సుగంధ ఆల్కహాల్‌ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. ఏది ఏమైనప్పటికీ, అలిఫాటిక్ అమైనో యాసిడ్ ఈస్టర్‌ల యొక్క ఉష్ణ కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రత 160-180 ℃ మధ్య ఉంటుందని మరియు సుగంధ అమైనో ఆమ్లం ఈస్టర్‌ల 180-200 ℃ మధ్య ఉంటుందని సాహిత్యం నివేదించింది, ఇది పై డేటాకు విరుద్ధంగా ఉంటుంది. కారణం పరీక్షా పద్ధతికి సంబంధించినది కావచ్చు.
వాస్తవానికి, సాధారణంగా ఉపయోగించే సుగంధ MDI మరియు TDI కంటే అలిఫాటిక్ CHDI (1,4-సైక్లోహెక్సేన్ డైసోసైనేట్) మరియు HDI (హెక్సామెథైలీన్ డైసోసైనేట్) మెరుగైన ఉష్ణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. ప్రత్యేకించి సుష్ట నిర్మాణంతో ట్రాన్స్ CHDI అత్యంత ఉష్ణ-నిరోధక ఐసోసైనేట్‌గా గుర్తించబడింది. దీని నుండి తయారు చేయబడిన పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు మంచి ప్రాసెసిబిలిటీ, అద్భుతమైన జలవిశ్లేషణ నిరోధకత, అధిక మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రత, తక్కువ గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత, తక్కువ థర్మల్ హిస్టెరిసిస్ మరియు అధిక UV నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.
అమైనో ఈస్టర్ సమూహంతో పాటు, పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు యూరియా ఫార్మేట్, బ్యూరెట్, యూరియా మొదలైన ఇతర క్రియాత్మక సమూహాలను కూడా కలిగి ఉంటాయి. ఈ సమూహాలు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉష్ణ కుళ్ళిపోతాయి:
NHCONCOO - (అలిఫాటిక్ యూరియా ఫార్మాట్), 85-105 ℃;
- NHCONCOO – (సుగంధ యూరియా ఫార్మాట్), 1-120 ℃ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో;
- NHCONCONH – (అలిఫాటిక్ బియురెట్), 10 ° C నుండి 110 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రత వద్ద;
NHCONCONH - (సుగంధ బియురెట్), 115-125 ℃;
NHCONH - (అలిఫాటిక్ యూరియా), 140-180 ℃;
- NHCONH – (సుగంధ యూరియా), 160-200 ℃;
Isocyanurate రింగ్>270 ℃.
biuret మరియు యూరియా ఆధారిత ఫార్మాట్ యొక్క ఉష్ణ కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రత అమినోఫార్మేట్ మరియు యూరియా కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ఐసోసైన్యూరేట్ ఉత్తమ ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఎలాస్టోమర్‌ల ఉత్పత్తిలో, మితిమీరిన ఐసోసైనేట్‌లు ఏర్పడిన అమినోఫార్మేట్ మరియు యూరియాతో మరింత స్పందించి యూరియా ఆధారిత ఫార్మేట్ మరియు బైయూరెట్ క్రాస్-లింక్డ్ స్ట్రక్చర్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. అవి ఎలాస్టోమర్‌ల యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచగలిగినప్పటికీ, అవి వేడి చేయడానికి చాలా అస్థిరంగా ఉంటాయి.
ఎలాస్టోమర్‌లలో బ్యూరెట్ మరియు యూరియా ఫార్మేట్ వంటి థర్మల్ అస్థిర సమూహాలను తగ్గించడానికి, వాటి ముడి పదార్థాల నిష్పత్తి మరియు ఉత్పత్తి ప్రక్రియను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. మితిమీరిన ఐసోసైనేట్ నిష్పత్తులను ఉపయోగించాలి మరియు ఇతర పద్ధతులను సాధ్యమైనంతవరకు ఉపయోగించాలి, ముందుగా ముడి పదార్థాలలో (ప్రధానంగా ఐసోసైనేట్‌లు, పాలియోల్స్ మరియు చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు) పాక్షిక ఐసోసైనేట్ రింగులను ఏర్పరచాలి, ఆపై వాటిని సాధారణ ప్రక్రియల ప్రకారం ఎలాస్టోమర్‌లో ప్రవేశపెట్టాలి. వేడి-నిరోధకత మరియు జ్వాల నిరోధక పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతిగా మారింది.
03 జలవిశ్లేషణ మరియు ఉష్ణ ఆక్సీకరణ
పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు వాటి గట్టి విభాగాలలో ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడానికి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాటి మృదువైన విభాగాలలో సంబంధిత రసాయన మార్పులకు గురవుతాయి. పాలిస్టర్ ఎలాస్టోమర్‌లు తక్కువ నీటి నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద హైడ్రోలైజ్ చేయడానికి మరింత తీవ్రమైన ధోరణిని కలిగి ఉంటాయి. పాలిస్టర్/TDI/డైమైన్ యొక్క సేవా జీవితం 50 ℃ వద్ద 4-5 నెలలు, 70 ℃ వద్ద కేవలం రెండు వారాలు మరియు 100 ℃ కంటే కొన్ని రోజులు మాత్రమే చేరుకుంటుంది. వేడి నీరు మరియు ఆవిరికి గురైనప్పుడు ఈస్టర్ బంధాలు సంబంధిత ఆమ్లాలు మరియు ఆల్కహాల్‌లుగా కుళ్ళిపోతాయి మరియు ఎలాస్టోమర్‌లలోని యూరియా మరియు అమైనో ఈస్టర్ సమూహాలు కూడా జలవిశ్లేషణ ప్రతిచర్యలకు లోనవుతాయి:
RCOOR H20- → RCOOH HOR
ఈస్టర్ ఆల్కహాల్
ఒక RNHCONHR ఒకటి H20- → RXHCOOH H2NR -
యూరిమైడ్
ఒక RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
అమినో ఫార్మేట్ ఈస్టర్ అమినో ఫార్మేట్ ఆల్కహాల్
పాలిథర్ ఆధారిత ఎలాస్టోమర్‌లు తక్కువ ఉష్ణ ఆక్సీకరణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు ఈథర్ ఆధారిత ఎలాస్టోమర్‌లు α- కార్బన్ అణువుపై ఉన్న హైడ్రోజన్ సులభంగా ఆక్సీకరణం చెంది, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. మరింత విచ్ఛిన్నం మరియు చీలిక తర్వాత, ఇది ఆక్సైడ్ రాడికల్స్ మరియు హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి చివరికి ఫార్మాట్‌లు లేదా ఆల్డిహైడ్‌లుగా కుళ్ళిపోతాయి.
వివిధ పాలిస్టర్‌లు ఎలాస్టోమర్‌ల వేడి నిరోధకతపై తక్కువ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే వివిధ పాలిథర్‌లు నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి. TDI-MOCA-PTMEGతో పోలిస్తే, TDI-MOCA-PTMEG 7 రోజుల పాటు 121 ℃ వయస్సులో ఉన్నప్పుడు వరుసగా 44% మరియు 60% తన్యత బలం నిలుపుదల రేటును కలిగి ఉంటుంది, రెండోది మునుపటి కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది. కారణం PPG అణువులు శాఖలుగా ఉండే గొలుసులను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి సాగే అణువుల సాధారణ అమరికకు అనుకూలంగా లేవు మరియు సాగే శరీరం యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను తగ్గిస్తాయి. పాలిథర్‌ల యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వ క్రమం: PTMEG>PEG>PPG.
యూరియా మరియు కార్బమేట్ వంటి పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లలోని ఇతర క్రియాత్మక సమూహాలు కూడా ఆక్సీకరణ మరియు జలవిశ్లేషణ ప్రతిచర్యలకు లోనవుతాయి. అయినప్పటికీ, ఈథర్ సమూహం చాలా సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, అయితే ఈస్టర్ సమూహం చాలా సులభంగా హైడ్రోలైజ్ చేయబడుతుంది. వాటి యాంటీఆక్సిడెంట్ మరియు జలవిశ్లేషణ నిరోధకత యొక్క క్రమం:
యాంటీఆక్సిడెంట్ చర్య: ఈస్టర్లు>యూరియా>కార్బమేట్>ఈథర్;
జలవిశ్లేషణ నిరోధకత: ఈస్టర్
పాలిథర్ పాలియురేతేన్ యొక్క ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ యొక్క జలవిశ్లేషణ నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి, PTMEG పాలిథర్ ఎలాస్టోమర్‌కు 1% ఫినోలిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్ ఇర్గానాక్స్ 1010 జోడించడం వంటి సంకలనాలు కూడా జోడించబడతాయి. అనామ్లజనకాలు (1500C వద్ద 168 గంటల వృద్ధాప్యం తర్వాత పరీక్ష ఫలితాలు) లేకుండా పోలిస్తే ఈ ఎలాస్టోమర్ యొక్క తన్యత బలాన్ని 3-5 రెట్లు పెంచవచ్చు. కానీ ప్రతి యాంటీఆక్సిడెంట్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లపై ప్రభావం చూపదు, ఫినాలిక్ 1rganox 1010 మరియు TopanOl051 (ఫినోలిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్, అడ్డంకి అమైన్ లైట్ స్టెబిలైజర్, బెంజోట్రియాజోల్ కాంప్లెక్స్) మాత్రమే గణనీయమైన ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు మొదటిది ఉత్తమమైనది, బహుశా ఫినాలిక్ యాంటికామోటిబిలిటీతో కూడిన మంచి ఆక్సిడోమిడ్లు. అయినప్పటికీ, ఫినాలిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్ల స్థిరీకరణ విధానంలో ఫినాలిక్ హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల యొక్క ముఖ్యమైన పాత్ర కారణంగా, వ్యవస్థలోని ఐసోసైనేట్ సమూహాలతో ఈ ఫినాలిక్ హైడ్రాక్సిల్ సమూహం యొక్క ప్రతిచర్య మరియు "వైఫల్యాన్ని" నివారించడానికి, ఐసోసైనేట్‌ల నిష్పత్తి పాలియోల్స్‌కు ఉండకూడదు. చాలా పెద్దది, మరియు యాంటీఆక్సిడెంట్లు తప్పనిసరిగా ప్రీపాలిమర్‌లు మరియు చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లకు జోడించబడాలి. ప్రీపాలిమర్ల ఉత్పత్తి సమయంలో జోడించినట్లయితే, ఇది స్థిరీకరణ ప్రభావాన్ని బాగా ప్రభావితం చేస్తుంది.
పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌ల జలవిశ్లేషణను నిరోధించడానికి ఉపయోగించే సంకలితాలు ప్రధానంగా కార్బోడైమైడ్ సమ్మేళనాలు, ఇవి పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అణువులలో ఈస్టర్ జలవిశ్లేషణ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి ఎసిల్ యూరియా ఉత్పన్నాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, తదుపరి జలవిశ్లేషణను నివారిస్తాయి. 2% నుండి 5% వరకు ద్రవ్యరాశిలో కార్బోడైమైడ్ కలపడం వలన పాలియురేతేన్ యొక్క నీటి స్థిరత్వం 2-4 రెట్లు పెరుగుతుంది. అదనంగా, టెర్ట్ బ్యూటైల్ కాటెకాల్, హెక్సామెథైలెనెట్‌ట్రామైన్, అజోడికార్బోనమైడ్ మొదలైనవి కూడా నిర్దిష్ట జలవిశ్లేషణ ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి.
04 ప్రధాన పనితీరు లక్షణాలు
పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు సాధారణ మల్టీ బ్లాక్ కోపాలిమర్‌లు, మాలిక్యులర్ చైన్‌లు గది ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువ గ్లాస్ పరివర్తన ఉష్ణోగ్రతతో మరియు గది ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రతతో దృఢమైన విభాగాలతో అనువైన విభాగాలతో కూడి ఉంటాయి. వాటిలో, ఒలిగోమెరిక్ పాలియోల్స్ అనువైన విభాగాలను ఏర్పరుస్తాయి, అయితే డైసోసైనేట్‌లు మరియు చిన్న మాలిక్యూల్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు దృఢమైన విభాగాలను ఏర్పరుస్తాయి. సౌకర్యవంతమైన మరియు దృఢమైన గొలుసు విభాగాల ఎంబెడెడ్ నిర్మాణం వాటి ప్రత్యేక పనితీరును నిర్ణయిస్తుంది:
(1) సాధారణ రబ్బరు యొక్క కాఠిన్యం పరిధి సాధారణంగా Shaoer A20-A90 మధ్య ఉంటుంది, అయితే ప్లాస్టిక్ యొక్క కాఠిన్యం పరిధి Shaoer A95 Shaoer D100 గురించి ఉంటుంది. పూరక సహాయం అవసరం లేకుండానే పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు షావోర్ A10 కంటే తక్కువగా మరియు షావోర్ D85 కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి;
(2) అధిక బలం మరియు స్థితిస్థాపకత ఇప్పటికీ కాఠిన్యం యొక్క విస్తృత పరిధిలో నిర్వహించబడతాయి;
(3) అద్భుతమైన దుస్తులు నిరోధకత, సహజ రబ్బరు కంటే 2-10 రెట్లు;
(4) నీరు, చమురు మరియు రసాయనాలకు అద్భుతమైన ప్రతిఘటన;
(5) అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ బెండింగ్ అప్లికేషన్‌లకు అనువైన అధిక ప్రభావ నిరోధకత, అలసట నిరోధకత మరియు వైబ్రేషన్ నిరోధకత;
(6) మంచి తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పెళుసుదనం -30 ℃ లేదా -70 ℃ కంటే తక్కువ;
(7) ఇది అద్భుతమైన ఇన్సులేషన్ పనితీరును కలిగి ఉంది మరియు తక్కువ ఉష్ణ వాహకత కారణంగా, ఇది రబ్బరు మరియు ప్లాస్టిక్‌తో పోలిస్తే మెరుగైన ఇన్సులేషన్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది;
(8) మంచి జీవ అనుకూలత మరియు ప్రతిస్కందక లక్షణాలు;
(9) అద్భుతమైన విద్యుత్ ఇన్సులేషన్, అచ్చు నిరోధకత మరియు UV స్థిరత్వం.
పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లను సాధారణ రబ్బరు మాదిరిగానే ప్లాస్టిసైజేషన్, మిక్సింగ్ మరియు వల్కనైజేషన్ వంటి ప్రక్రియలను ఉపయోగించి రూపొందించవచ్చు. వాటిని పోయడం, సెంట్రిఫ్యూగల్ మౌల్డింగ్ లేదా స్ప్రే చేయడం ద్వారా ద్రవ రబ్బరు రూపంలో కూడా తయారు చేయవచ్చు. వాటిని కణిక పదార్థాలుగా కూడా తయారు చేయవచ్చు మరియు ఇంజెక్షన్, ఎక్స్‌ట్రాషన్, రోలింగ్, బ్లో మోల్డింగ్ మరియు ఇతర ప్రక్రియలను ఉపయోగించి రూపొందించవచ్చు. ఈ విధంగా, ఇది పని సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడమే కాకుండా, ఉత్పత్తి యొక్క డైమెన్షనల్ ఖచ్చితత్వం మరియు రూపాన్ని కూడా మెరుగుపరుస్తుంది