పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ల ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు మెరుగుదల చర్యలు

అని పిలవబడేదిపాలియురేతేన్పాలియురేతేన్ యొక్క సంక్షిప్తీకరణ, ఇది పాలీఐసోసైనేట్లు మరియు పాలీయోల్స్ యొక్క ప్రతిచర్య ద్వారా ఏర్పడుతుంది మరియు పరమాణు గొలుసుపై అనేక పునరావృత అమైనో ఎస్టర్ సమూహాలను (- NH-CO-O -) కలిగి ఉంటుంది. వాస్తవ సంశ్లేషణ చేయబడిన పాలియురేతేన్ రెసిన్లలో, అమైనో ఎస్టర్ సమూహంతో పాటు, యూరియా మరియు బ్యూరెట్ వంటి సమూహాలు కూడా ఉన్నాయి. పాలీయోల్స్ చివరలో హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలతో దీర్ఘ-గొలుసు అణువులకు చెందినవి, వీటిని "సాఫ్ట్ చైన్ సెగ్మెంట్స్" అని పిలుస్తారు, అయితే పాలీఐసోసైనేట్లను "హార్డ్ చైన్ సెగ్మెంట్స్" అని పిలుస్తారు.
మృదువైన మరియు గట్టి గొలుసు విభాగాల ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే పాలియురేతేన్ రెసిన్లలో, కొద్ది శాతం మాత్రమే అమైనో ఆమ్ల ఎస్టర్లు ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని పాలియురేతేన్ అని పిలవడం సముచితం కాకపోవచ్చు. విస్తృత కోణంలో, పాలియురేతేన్ అనేది ఐసోసైనేట్ యొక్క సంకలితం.
వివిధ రకాల ఐసోసైనేట్‌లు పాలీహైడ్రాక్సీ సమ్మేళనాలతో చర్య జరిపి పాలియురేతేన్ యొక్క వివిధ నిర్మాణాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, తద్వారా ప్లాస్టిక్‌లు, రబ్బరు, పూతలు, ఫైబర్‌లు, అంటుకునే పదార్థాలు మొదలైన విభిన్న లక్షణాలతో పాలిమర్ పదార్థాలను పొందుతాయి. పాలియురేతేన్ రబ్బరు
పాలియురేతేన్ రబ్బరు ఒక ప్రత్యేక రకమైన రబ్బరుకు చెందినది, ఇది పాలిథర్ లేదా పాలిస్టర్‌ను ఐసోసైనేట్‌తో చర్య జరిపించడం ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది. వివిధ రకాల ముడి పదార్థాలు, ప్రతిచర్య పరిస్థితులు మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ పద్ధతుల కారణంగా అనేక రకాలు ఉన్నాయి. రసాయన నిర్మాణ దృక్కోణం నుండి, పాలిస్టర్ మరియు పాలిథర్ రకాలు ఉన్నాయి మరియు ప్రాసెసింగ్ పద్ధతి దృక్కోణం నుండి, మూడు రకాలు ఉన్నాయి: మిక్సింగ్ రకం, కాస్టింగ్ రకం మరియు థర్మోప్లాస్టిక్ రకం.
సింథటిక్ పాలియురేతేన్ రబ్బరును సాధారణంగా లీనియర్ పాలిస్టర్ లేదా పాలిథర్‌ను డైసోసైనేట్‌తో చర్య జరిపి తక్కువ మాలిక్యులర్ బరువు ప్రీపాలిమర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, తరువాత దీనిని చైన్ ఎక్స్‌టెన్షన్ రియాక్షన్‌కు గురిచేసి అధిక మాలిక్యులర్ బరువు పాలిమర్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తారు. తరువాత, తగిన క్రాస్‌లింకింగ్ ఏజెంట్‌లను జోడించి వేడి చేసి దానిని నయం చేస్తారు, ఇది వల్కనైజ్డ్ రబ్బరుగా మారుతుంది. ఈ పద్ధతిని ప్రీపాలిమరైజేషన్ లేదా రెండు-దశల పద్ధతి అంటారు.
ఒక-దశ పద్ధతిని ఉపయోగించడం కూడా సాధ్యమే - లీనియర్ పాలిస్టర్ లేదా పాలిథర్‌ను డైసోసైనేట్‌లు, చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ ఏజెంట్‌లతో నేరుగా కలపడం ద్వారా ప్రతిచర్యను ప్రారంభించి పాలియురేతేన్ రబ్బరును ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
TPU అణువులలోని A-సెగ్మెంట్ స్థూల కణ గొలుసులను తిప్పడానికి సులభతరం చేస్తుంది, పాలియురేతేన్ రబ్బరును మంచి స్థితిస్థాపకతతో అందిస్తుంది, పాలిమర్ యొక్క మృదుత్వ స్థానం మరియు ద్వితీయ పరివర్తన బిందువును తగ్గిస్తుంది మరియు దాని కాఠిన్యం మరియు యాంత్రిక బలాన్ని తగ్గిస్తుంది. B-సెగ్మెంట్ స్థూల కణ గొలుసుల భ్రమణాన్ని బంధిస్తుంది, దీనివల్ల పాలిమర్ యొక్క మృదుత్వ స్థానం మరియు ద్వితీయ పరివర్తన బిందువు పెరుగుతుంది, ఫలితంగా కాఠిన్యం మరియు యాంత్రిక బలం పెరుగుతుంది మరియు స్థితిస్థాపకత తగ్గుతుంది. A మరియు B మధ్య మోలార్ నిష్పత్తిని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, విభిన్న యాంత్రిక లక్షణాలతో TPUలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. TPU యొక్క క్రాస్-లింకింగ్ నిర్మాణం ప్రాథమిక క్రాస్-లింకింగ్‌ను మాత్రమే కాకుండా, అణువుల మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా ఏర్పడిన ద్వితీయ క్రాస్-లింకింగ్‌ను కూడా పరిగణించాలి. పాలియురేతేన్ యొక్క ప్రాథమిక క్రాస్-లింకింగ్ బంధం హైడ్రాక్సిల్ రబ్బరు యొక్క వల్కనైజేషన్ నిర్మాణం నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. దాని అమైనో ఎస్టర్ సమూహం, బ్యూరెట్ సమూహం, యూరియా ఫార్మేట్ సమూహం మరియు ఇతర క్రియాత్మక సమూహాలు ఒక సాధారణ మరియు అంతరం గల దృఢమైన గొలుసు విభాగంలో అమర్చబడి ఉంటాయి, ఫలితంగా రబ్బరు యొక్క సాధారణ నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది, ఇది అద్భుతమైన దుస్తులు నిరోధకత మరియు ఇతర అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. రెండవది, పాలియురేతేన్ రబ్బరులో యూరియా లేదా కార్బమేట్ సమూహాలు వంటి అనేక అత్యంత సంలీన క్రియాత్మక సమూహాలు ఉండటం వల్ల, పరమాణు గొలుసుల మధ్య ఏర్పడిన హైడ్రోజన్ బంధాలు అధిక బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా ఏర్పడిన ద్వితీయ క్రాస్‌లింకింగ్ బంధాలు కూడా పాలియురేతేన్ రబ్బరు లక్షణాలపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. సెకండరీ క్రాస్-లింకింగ్ ఒక వైపు పాలియురేతేన్ రబ్బరును థర్మోసెట్టింగ్ ఎలాస్టోమర్‌ల లక్షణాలను కలిగి ఉండటానికి వీలు కల్పిస్తుంది 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 బలహీనపడి అదృశ్యమవుతుంది. పాలిమర్ ఒక నిర్దిష్ట ద్రవత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు థర్మోప్లాస్టిక్ ప్రాసెసింగ్‌కు లోబడి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత తగ్గినప్పుడు, ఈ క్రాస్-లింకింగ్ క్రమంగా కోలుకుంటుంది మరియు మళ్ళీ ఏర్పడుతుంది. తక్కువ మొత్తంలో పూరకం జోడించడం వల్ల అణువుల మధ్య దూరం పెరుగుతుంది, అణువుల మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరిచే సామర్థ్యం బలహీనపడుతుంది మరియు బలంలో పదునైన తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది. పాలియురేతేన్ రబ్బరులోని వివిధ క్రియాత్మక సమూహాల స్థిరత్వం యొక్క క్రమం అధిక నుండి తక్కువ వరకు ఉంటుందని పరిశోధనలో తేలింది: ఈస్టర్, ఈథర్, యూరియా, కార్బమేట్ మరియు బ్యూరెట్. పాలియురేతేన్ రబ్బరు 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 పాలిమర్ పదార్థాల మాదిరిగానే, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మృదువుగా మారుతాయి మరియు సాగే స్థితి నుండి జిగట ప్రవాహ స్థితికి మారుతాయి, ఫలితంగా యాంత్రిక బలం వేగంగా తగ్గుతుంది. రసాయన దృక్కోణం నుండి, స్థితిస్థాపకత యొక్క మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రత ప్రధానంగా దాని రసాయన కూర్పు, సాపేక్ష పరమాణు బరువు మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ సాంద్రత వంటి అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
సాధారణంగా చెప్పాలంటే, సాపేక్ష పరమాణు బరువును పెంచడం, కఠినమైన విభాగం యొక్క దృఢత్వాన్ని పెంచడం (అణువులోకి బెంజీన్ రింగ్‌ను ప్రవేశపెట్టడం వంటివి) మరియు కఠినమైన విభాగం యొక్క కంటెంట్ మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ సాంద్రతను పెంచడం అన్నీ మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రతను పెంచడానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి. థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలాస్టోమర్‌ల కోసం, పరమాణు నిర్మాణం ప్రధానంగా సరళంగా ఉంటుంది మరియు సాపేక్ష పరమాణు బరువు పెరిగినప్పుడు ఎలాస్టోమర్ యొక్క మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రత కూడా పెరుగుతుంది.
క్రాస్-లింక్డ్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లకు, క్రాస్‌లింకింగ్ సాంద్రత సాపేక్ష పరమాణు బరువు కంటే ఎక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. అందువల్ల, ఎలాస్టోమర్‌లను తయారు చేసేటప్పుడు, ఐసోసైనేట్‌లు లేదా పాలియోల్స్ యొక్క కార్యాచరణను పెంచడం వలన కొన్ని సాగే అణువులలో ఉష్ణ స్థిరంగా ఉండే నెట్‌వర్క్ రసాయన క్రాస్-లింకింగ్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది లేదా సాగే శరీరంలో స్థిరమైన ఐసోసైనేట్ క్రాస్-లింకింగ్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరచడానికి అధిక ఐసోసైనేట్ నిష్పత్తులను ఉపయోగించడం ఎలాస్టోమర్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకత, ద్రావణి నిరోధకత మరియు యాంత్రిక బలాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఒక శక్తివంతమైన మార్గం.
PPDI (p-phenyldiisocyanate) ను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగించినప్పుడు, రెండు ఐసోసైనేట్ సమూహాలు బెంజీన్ వలయానికి నేరుగా అనుసంధానించబడటం వలన, ఏర్పడిన గట్టి విభాగంలో అధిక బెంజీన్ వలయం ఉంటుంది, ఇది గట్టి భాగం యొక్క దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు తద్వారా ఎలాస్టోమర్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను పెంచుతుంది.
భౌతిక దృక్కోణం నుండి, ఎలాస్టోమర్ల యొక్క మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రత మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నివేదికల ప్రకారం, మైక్రోఫేస్ విభజనకు గురికాని ఎలాస్టోమర్ల యొక్క మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రత చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ప్రాసెసింగ్ ఉష్ణోగ్రత కేవలం 70 ℃ మాత్రమే ఉంటుంది, అయితే మైక్రోఫేస్ విభజనకు గురయ్యే ఎలాస్టోమర్లు 130-150 ℃కి చేరుకోగలవు. అందువల్ల, ఎలాస్టోమర్లలో మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయిని పెంచడం వాటి ఉష్ణ నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి ప్రభావవంతమైన 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. పాలియురేతేన్‌లో మైక్రోఫేస్ విభజనకు కారణం మృదువైన మరియు కఠినమైన విభాగాల మధ్య థర్మోడైనమిక్ అననుకూలత అని చాలా మంది పరిశోధకులు విశ్వసిస్తున్నారు. గొలుసు విస్తరణ రకం, కఠినమైన విభాగం మరియు దాని కంటెంట్, మృదువైన విభాగం రకం మరియు హైడ్రోజన్ బంధం అన్నీ దానిపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.
డయోల్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లతో పోలిస్తే, MOCA (3,3-డైక్లోరో-4,4-డైమినోడిఫెనిల్మీథేన్) మరియు DCB (3,3-డైక్లోరో-బైఫెనిలెన్డియమైన్) వంటి డయామైన్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు ఎలాస్టోమర్‌లలో ఎక్కువ ధ్రువ అమైనో ఈస్టర్ సమూహాలను ఏర్పరుస్తాయి మరియు హార్డ్ విభాగాల మధ్య ఎక్కువ హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడతాయి, హార్డ్ విభాగాల మధ్య పరస్పర చర్యను పెంచుతాయి మరియు ఎలాస్టోమర్‌లలో మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయిని మెరుగుపరుస్తాయి; p, p-డైహైడ్రోక్వినోన్ మరియు హైడ్రోక్వినోన్ వంటి సిమెట్రిక్ ఆరోమాటిక్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు హార్డ్ విభాగాల సాధారణీకరణ మరియు టైట్ ప్యాకింగ్‌కు ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి, తద్వారా ఉత్పత్తుల మైక్రోఫేస్ విభజనను మెరుగుపరుస్తాయి.
అలిఫాటిక్ ఐసోసైనేట్‌ల ద్వారా ఏర్పడిన అమైనో ఎస్టర్ విభాగాలు మృదువైన విభాగాలతో మంచి అనుకూలతను కలిగి ఉంటాయి, ఫలితంగా మృదువైన విభాగాలలో ఎక్కువ కఠినమైన విభాగాలు కరిగిపోతాయి, మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయిని తగ్గిస్తాయి. సుగంధ ఐసోసైనేట్‌ల ద్వారా ఏర్పడిన అమైనో ఎస్టర్ విభాగాలు మృదువైన విభాగాలతో తక్కువ అనుకూలతను కలిగి ఉంటాయి, అయితే మైక్రోఫేస్ విభజన స్థాయి ఎక్కువగా ఉంటుంది. మృదువైన విభాగం హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరచదు మరియు హైడ్రోజన్ బంధాలు కఠినమైన విభాగంలో మాత్రమే సంభవించవచ్చు అనే వాస్తవం కారణంగా పాలియోలిఫిన్ పాలియురేతేన్ దాదాపు పూర్తి మైక్రోఫేస్ విభజన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
ఎలాస్టోమర్ల మృదుత్వ బిందువుపై హైడ్రోజన్ బంధం ప్రభావం కూడా గణనీయంగా ఉంటుంది. మృదువైన విభాగంలోని పాలిథర్‌లు మరియు కార్బొనిల్‌లు హార్డ్ విభాగంలో NH తో పెద్ద సంఖ్యలో హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి, అయితే ఇది ఎలాస్టోమర్‌ల మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రతను కూడా పెంచుతుంది. 200 ℃ వద్ద హైడ్రోజన్ బంధాలు ఇప్పటికీ 40% నిలుపుకుంటాయని నిర్ధారించబడింది.
02 ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడం
అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అమైనో ఎస్టర్ సమూహాలు ఈ క్రింది విధంగా కుళ్ళిపోతాయి:
- ఆర్‌ఎన్‌హెచ్‌కూర్ – ఆర్‌ఎన్‌సి0 హెచ్‌ఓ-ఆర్
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ఈన్
- RNHCOOR – RNHR CO2 ఈక్వలైజర్
పాలియురేతేన్ ఆధారిత పదార్థాల ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడానికి మూడు ప్రధాన రూపాలు ఉన్నాయి:
① అసలు ఐసోసైనేట్‌లు మరియు పాలియోల్స్‌ను ఏర్పరచడం;
② α— CH2 బేస్ పై ఉన్న ఆక్సిజన్ బంధం విచ్ఛిన్నమై రెండవ CH2 పై ఉన్న ఒక హైడ్రోజన్ బంధంతో కలిసి అమైనో ఆమ్లాలు మరియు ఆల్కీన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. అమైనో ఆమ్లాలు ఒక ప్రాథమిక అమైన్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌గా కుళ్ళిపోతాయి:
③ ఫారం 1 సెకండరీ అమైన్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్.
కార్బమేట్ నిర్మాణం యొక్క ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడం:
ఆరిల్ NHCO ఆరిల్,~120 ℃;
N-ఆల్కైల్-NHCO-ఆరిల్,~180 ℃;
ఆరిల్ NHCO n-ఆల్కైల్,~200 ℃;
N-ఆల్కైల్-NHCO-n-ఆల్కైల్,~250 ℃.
అమైనో ఆమ్ల ఎస్టర్ల 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. అయితే, అలిఫాటిక్ అమైనో ఆమ్ల ఎస్టర్‌ల ఉష్ణ కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రత 160-180 ℃ మధ్య ఉంటుందని మరియు సుగంధ అమైనో ఆమ్ల ఎస్టర్‌ల ఉష్ణోగ్రత 180-200 ℃ మధ్య ఉంటుందని సాహిత్యం నివేదిస్తుంది, ఇది పై డేటాకు విరుద్ధంగా ఉంది. కారణం పరీక్షా పద్ధతికి సంబంధించినది కావచ్చు.
నిజానికి, అలిఫాటిక్ CHDI (1,4-సైక్లోహెక్సేన్ డైసోసైనేట్) మరియు HDI (హెక్సామెథిలీన్ డైసోసైనేట్) సాధారణంగా ఉపయోగించే సుగంధ MDI మరియు TDI కంటే మెరుగైన ఉష్ణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. ముఖ్యంగా సుష్ట నిర్మాణంతో కూడిన 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 ఎస్టర్ సమూహంతో పాటు, పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు యూరియా ఫార్మేట్, బ్యూరెట్, యూరియా మొదలైన ఇతర క్రియాత్మక సమూహాలను కూడా కలిగి ఉంటాయి. ఈ సమూహాలు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉష్ణ కుళ్ళిపోవచ్చు:
NHCONCOO – (అలిఫాటిక్ యూరియా ఫార్మేట్), 85-105 ℃;
- NHCONCOO – (సుగంధ యూరియా ఫార్మేట్), 1-120 ℃ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో;
- NHCONCONH – (అలిఫాటిక్ బ్యూరెట్), 10 ° C నుండి 110 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రత వద్ద;
NHCONCONH – (సుగంధ బియురెట్), 115-125 ℃;
NHCONH – (అలిఫాటిక్ యూరియా), 140-180 ℃;
- NHCONH – (సుగంధ యూరియా), 160-200 ℃;
ఐసోసైన్యూరేట్ రింగ్>270 ℃.
బ్యూరెట్ మరియు యూరియా ఆధారిత ఫార్మేట్ యొక్క ఉష్ణ కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రత అమైనోఫార్మేట్ మరియు యూరియా కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ఐసోసైనురేట్ ఉత్తమ ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఎలాస్టోమర్ల ఉత్పత్తిలో, అధిక ఐసోసైనేట్లు ఏర్పడిన అమైనోఫార్మేట్ మరియు యూరియాతో మరింత చర్య జరిపి యూరియా ఆధారిత ఫార్మేట్ మరియు బ్యూరెట్ క్రాస్-లింక్డ్ నిర్మాణాలను ఏర్పరుస్తాయి. అవి ఎలాస్టోమర్ల యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచగలిగినప్పటికీ, అవి వేడి చేయడానికి చాలా అస్థిరంగా ఉంటాయి.
ఎలాస్టోమర్‌లలో బ్యూరెట్ మరియు యూరియా ఫార్మేట్ వంటి ఉష్ణ అస్థిర సమూహాలను తగ్గించడానికి, వాటి ముడి పదార్థ నిష్పత్తి మరియు ఉత్పత్తి ప్రక్రియను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. అధిక ఐసోసైనేట్ నిష్పత్తులను ఉపయోగించాలి మరియు ముడి పదార్థాలలో (ప్రధానంగా ఐసోసైనేట్‌లు, పాలియోల్స్ మరియు చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లు) పాక్షిక ఐసోసైనేట్ రింగులను ఏర్పరచడానికి వీలైనంత ఎక్కువ ఇతర పద్ధతులను ఉపయోగించాలి, ఆపై వాటిని సాధారణ ప్రక్రియల ప్రకారం ఎలాస్టోమర్‌లోకి ప్రవేశపెట్టాలి. వేడి-నిరోధక మరియు జ్వాల నిరోధక పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతిగా మారింది.
03 జలవిశ్లేషణ మరియు ఉష్ణ ఆక్సీకరణ
పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్లు వాటి గట్టి భాగాలలో ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడానికి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాటి మృదువైన భాగాలలో సంబంధిత రసాయన మార్పులకు గురవుతాయి. పాలిస్టర్ ఎలాస్టోమర్లు తక్కువ నీటి నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద జలవిశ్లేషణకు 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 ఉంటుంది. 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 ఒక H20- → RXHCOOH H2NR -
యురేమైడ్
ఒకటి RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
అమైనో ఫార్మేట్ ఈస్టర్ అమైనో ఫార్మేట్ ఆల్కహాల్
పాలిథర్ ఆధారిత ఎలాస్టోమర్లు పేలవమైన ఉష్ణ ఆక్సీకరణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు ఈథర్ ఆధారిత ఎలాస్టోమర్లు α- కార్బన్ అణువుపై ఉన్న హైడ్రోజన్ సులభంగా ఆక్సీకరణం చెంది, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. మరింత కుళ్ళిపోవడం మరియు చీలిక తర్వాత, ఇది ఆక్సైడ్ రాడికల్స్ మరియు హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి చివరికి ఫార్మాటేస్ లేదా ఆల్డిహైడ్‌లుగా కుళ్ళిపోతాయి.
వివిధ పాలిస్టర్‌లు ఎలాస్టోమర్‌ల ఉష్ణ నిరోధకతపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతాయి, అయితే వివిధ పాలిథర్‌లు నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. TDI-MOCA-PTMEGతో పోలిస్తే, TDI-MOCA-PTMEG 121 ℃ వద్ద 7 రోజులు పాతబడినప్పుడు వరుసగా 44% మరియు 60% తన్యత బలం నిలుపుదల రేటును కలిగి ఉంటుంది, రెండోది మునుపటి దాని కంటే గణనీయంగా మెరుగ్గా ఉంటుంది. కారణం PPG అణువులు శాఖల గొలుసులను కలిగి ఉండటం కావచ్చు, ఇవి సాగే అణువుల క్రమబద్ధమైన అమరికకు అనుకూలంగా ఉండవు మరియు సాగే శరీరం యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను తగ్గిస్తాయి. పాలిథర్‌ల ఉష్ణ స్థిరత్వ క్రమం: PTMEG>PEG>PPG.
పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్లలోని యూరియా మరియు కార్బమేట్ వంటి ఇతర క్రియాత్మక సమూహాలు కూడా ఆక్సీకరణ మరియు జలవిశ్లేషణ ప్రతిచర్యలకు లోనవుతాయి. అయితే, ఈథర్ సమూహం అత్యంత సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, అయితే ఈస్టర్ సమూహం అత్యంత సులభంగా జలవిశ్లేషణ చెందుతుంది. వాటి యాంటీఆక్సిడెంట్ మరియు జలవిశ్లేషణ నిరోధకత యొక్క క్రమం:
యాంటీఆక్సిడెంట్ చర్య: ఎస్టర్లు>యూరియా>కార్బమేట్>ఈథర్;
జలవిశ్లేషణ నిరోధకత: ఎస్టర్
పాలిథర్ పాలియురేతేన్ యొక్క ఆక్సీకరణ నిరోధకతను మరియు పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ యొక్క జలవిశ్లేషణ నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి, PTMEG పాలిఇథర్ ఎలాస్టోమర్‌కు 1% ఫినోలిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్ ఇర్గానాక్స్1010 జోడించడం వంటి సంకలనాలు కూడా జోడించబడతాయి. యాంటీఆక్సిడెంట్లు లేని వాటితో పోలిస్తే ఈ ఎలాస్టోమర్ యొక్క తన్యత బలాన్ని 3-5 రెట్లు పెంచవచ్చు (1500C వద్ద 168 గంటలు వృద్ధాప్యం తర్వాత పరీక్ష ఫలితాలు). కానీ ప్రతి యాంటీఆక్సిడెంట్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లపై ప్రభావం చూపదు, ఫినోలిక్ 1ఆర్గానాక్స్ 1010 మరియు టోపాన్ఓఎల్051 (ఫినోలిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్, హిండర్డ్ అమైన్ లైట్ స్టెబిలైజర్, బెంజోట్రియాజోల్ కాంప్లెక్స్) మాత్రమే గణనీయమైన ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు మునుపటిది ఉత్తమమైనది, బహుశా ఫినోలిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్లు ఎలాస్టోమర్‌లతో మంచి అనుకూలతను కలిగి ఉండటం వల్ల కావచ్చు. అయితే, ఫినోలిక్ యాంటీఆక్సిడెంట్ల స్థిరీకరణ యంత్రాంగంలో ఫినోలిక్ హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల ముఖ్యమైన పాత్ర కారణంగా, వ్యవస్థలోని ఐసోసైనేట్ సమూహాలతో ఈ ఫినోలిక్ హైడ్రాక్సిల్ సమూహం యొక్క ప్రతిచర్య మరియు "వైఫల్యం" నివారించడానికి, ఐసోసైనేట్‌లకు పాలియోల్స్ నిష్పత్తి చాలా ఎక్కువగా ఉండకూడదు మరియు యాంటీఆక్సిడెంట్లను ప్రీపాలిమర్‌లు మరియు చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌లకు జోడించాలి. ప్రీపాలిమర్‌ల ఉత్పత్తి సమయంలో జోడించినట్లయితే, అది స్థిరీకరణ ప్రభావాన్ని బాగా ప్రభావితం చేస్తుంది.
పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌ల జలవిశ్లేషణను నిరోధించడానికి ఉపయోగించే సంకలనాలు ప్రధానంగా కార్బోడిమైడ్ సమ్మేళనాలు, ఇవి పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్ అణువులలో ఈస్టర్ జలవిశ్లేషణ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి అసిల్ యూరియా ఉత్పన్నాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, మరింత జలవిశ్లేషణను నివారిస్తాయి. 2% నుండి 5% ద్రవ్యరాశి భిన్నంలో కార్బోడిమైడ్‌ను జోడించడం వల్ల పాలియురేతేన్ యొక్క నీటి స్థిరత్వం 2-4 రెట్లు పెరుగుతుంది. అదనంగా, టెర్ట్ బ్యూటైల్ కాటెకాల్, హెక్సామెథైలీనెటెట్రామైన్, అజోడికార్బోనమైడ్ మొదలైనవి కూడా కొన్ని యాంటీ జలవిశ్లేషణ ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి.
04 ప్రధాన పనితీరు లక్షణాలు
పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్లు సాధారణ మల్టీ బ్లాక్ కోపాలిమర్లు, గది ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువ గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత కలిగిన సౌకర్యవంతమైన విభాగాలతో మరియు గది ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత కలిగిన దృఢమైన విభాగాలతో కూడిన పరమాణు గొలుసులు ఉంటాయి. వాటిలో, ఒలిగోమెరిక్ పాలియోల్స్ సౌకర్యవంతమైన విభాగాలను ఏర్పరుస్తాయి, అయితే డైసోసైనేట్లు మరియు చిన్న అణువుల గొలుసు విస్తరణలు దృఢమైన విభాగాలను ఏర్పరుస్తాయి. సౌకర్యవంతమైన మరియు దృఢమైన గొలుసు విభాగాల ఎంబెడెడ్ నిర్మాణం వాటి ప్రత్యేక పనితీరును నిర్ణయిస్తుంది:
(1) సాధారణ రబ్బరు యొక్క కాఠిన్యం పరిధి సాధారణంగా షావోర్ A20-A90 మధ్య ఉంటుంది, అయితే ప్లాస్టిక్ యొక్క కాఠిన్యం పరిధి షావోర్ A95 షావోర్ D100 గురించి ఉంటుంది. పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లు పూరక సహాయం అవసరం లేకుండా షావోర్ A10 కంటే తక్కువగా మరియు షావోర్ D85 వరకు ఎక్కువగా ఉంటాయి;
(2) అధిక బలం మరియు స్థితిస్థాపకతను ఇప్పటికీ విస్తృత కాఠిన్యం పరిధిలో నిర్వహించవచ్చు;
(3) అద్భుతమైన దుస్తులు నిరోధకత, సహజ రబ్బరు కంటే 2-10 రెట్లు;
(4) నీరు, నూనె మరియు రసాయనాలకు అద్భుతమైన నిరోధకత;
(5) అధిక ప్రభావ నిరోధకత, అలసట నిరోధకత మరియు కంపన నిరోధకత, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ బెండింగ్ అనువర్తనాలకు అనుకూలం;
(6) మంచి తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, -30 ℃ లేదా -70 ℃ కంటే తక్కువ తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పెళుసుదనంతో;
(7) ఇది అద్భుతమైన ఇన్సులేషన్ పనితీరును కలిగి ఉంది మరియు దాని తక్కువ ఉష్ణ వాహకత కారణంగా, రబ్బరు మరియు ప్లాస్టిక్‌తో పోలిస్తే ఇది మెరుగైన ఇన్సులేషన్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది;
(8) మంచి బయోకంపాటబిలిటీ మరియు ప్రతిస్కందక లక్షణాలు;
(9) అద్భుతమైన విద్యుత్ ఇన్సులేషన్, అచ్చు నిరోధకత మరియు UV స్థిరత్వం.
పాలియురేతేన్ ఎలాస్టోమర్‌లను సాధారణ రబ్బరు మాదిరిగానే ప్లాస్టిసైజేషన్, మిక్సింగ్ మరియు వల్కనైజేషన్ వంటి ప్రక్రియలను ఉపయోగించి తయారు చేయవచ్చు. వాటిని పోయడం, సెంట్రిఫ్యూగల్ మోల్డింగ్ లేదా స్ప్రేయింగ్ ద్వారా ద్రవ రబ్బరు రూపంలో కూడా అచ్చు వేయవచ్చు. వాటిని గ్రాన్యులర్ పదార్థాలుగా కూడా తయారు చేయవచ్చు మరియు ఇంజెక్షన్, ఎక్స్‌ట్రూషన్, రోలింగ్, బ్లో మోల్డింగ్ మరియు ఇతర ప్రక్రియలను ఉపయోగించి తయారు చేయవచ్చు. ఈ విధంగా, ఇది పని సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడమే కాకుండా, ఉత్పత్తి యొక్క డైమెన్షనల్ ఖచ్చితత్వం మరియు రూపాన్ని కూడా మెరుగుపరుస్తుంది.