પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સના થર્મલ સ્થિરતા અને સુધારણા પગલાં

કહેવાતીબહુપ્રાપ્તપોલીયુરેથીનનું સંક્ષેપ છે, જે પોલિસોસાયનેટ અને પોલિઓલ્સની પ્રતિક્રિયા દ્વારા રચાય છે, અને તેમાં પરમાણુ સાંકળ પર ઘણા પુનરાવર્તિત એમિનો એસ્ટર જૂથો (-એનએચ-કો-ઓ-) હોય છે. વાસ્તવિક સંશ્લેષિત પોલીયુરેથીન રેઝિન્સમાં, એમિનો એસ્ટર જૂથ ઉપરાંત, યુરિયા અને બાયરેટ જેવા જૂથો પણ છે. પોલિઓલ્સ અંતમાં હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો સાથેના લાંબા સાંકળના પરમાણુઓથી સંબંધિત છે, જેને "સોફ્ટ ચેઇન સેગમેન્ટ્સ" કહેવામાં આવે છે, જ્યારે પોલિસોસાયનેટને "હાર્ડ ચેઇન સેગમેન્ટ્સ" કહેવામાં આવે છે.
નરમ અને હાર્ડ ચેઇન સેગમેન્ટ્સ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ પોલીયુરેથીન રેઝિનમાં, ફક્ત થોડી ટકાવારી એમિનો એસિડ એસ્ટર છે, તેથી તેમને પોલીયુરેથીન કહેવાનું યોગ્ય નહીં હોય. વ્યાપક અર્થમાં, પોલીયુરેથીન આઇસોસાયનેટનું એક એડિટિવ છે.
પોલિયુરેથીનનાં વિવિધ બંધારણો પેદા કરવા માટે વિવિધ પ્રકારના આઇસોસાયનેટ પોલિહાઇડ્રોક્સિ સંયોજનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યાં પ્લાસ્ટિક, રબર, કોટિંગ્સ, રેસા, એડહેસિવ્સ વગેરે જેવા વિવિધ ગુણધર્મો સાથે પોલિમર સામગ્રી મેળવે છે.
પોલીયુરેથીન રબર એક ખાસ પ્રકારનાં રબરથી સંબંધિત છે, જે પોલિથર અથવા પોલિએસ્ટરને આઇસોસાયનેટ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને બનાવવામાં આવે છે. વિવિધ પ્રકારના કાચા માલ, પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ અને ક્રોસલિંકિંગ પદ્ધતિઓને કારણે ઘણી જાતો છે. રાસાયણિક માળખાના દ્રષ્ટિકોણથી, ત્યાં પોલિએસ્ટર અને પોલિએથર પ્રકારો છે, અને પ્રોસેસિંગ પદ્ધતિના દ્રષ્ટિકોણથી, ત્યાં ત્રણ પ્રકારો છે: મિશ્રણ પ્રકાર, કાસ્ટિંગ પ્રકાર અને થર્મોપ્લાસ્ટિક પ્રકાર.
સિન્થેટીક પોલીયુરેથીન રબર સામાન્ય રીતે રેખીય પોલિએસ્ટર અથવા પોલિએથર દ્વારા ડાયસોસાયનેટ સાથે નીચા પરમાણુ વજન પ્રિપોલિમર બનાવવા માટે સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, જે પછી ઉચ્ચ પરમાણુ વજન પોલિમર પેદા કરવા માટે સાંકળ વિસ્તરણ પ્રતિક્રિયાને આધિન છે. તે પછી, યોગ્ય ક્રોસલિંકિંગ એજન્ટો ઉમેરવામાં આવે છે અને તેને ઇલાજ કરવા માટે ગરમ કરવામાં આવે છે, વલ્કેનાઇઝ્ડ રબર બની જાય છે. આ પદ્ધતિને પ્રિપોલિમરાઇઝેશન અથવા બે-પગલાની પદ્ધતિ કહેવામાં આવે છે.
એક-પગલાની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવો પણ શક્ય છે-પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવા અને પોલીયુરેથીન રબર ઉત્પન્ન કરવા માટે સીધા રેખીય પોલિએસ્ટર અથવા ડાયસોસાયનેટ, ચેન એક્સ્ટેન્ડર્સ અને ક્રોસલિંકિંગ એજન્ટો સાથે મિશ્રણ કરવું.
ટી.પી.યુ. પરમાણુઓમાં એ-સેગમેન્ટ મેક્રોમ્યુલેક્યુલર સાંકળોને ફેરવવા માટે સરળ બનાવે છે, સારી સ્થિતિસ્થાપકતા સાથે પોલીયુરેથીન રબરને દૂર કરે છે, નરમ બિંદુ અને પોલિમરના ગૌણ સંક્રમણ બિંદુને ઘટાડે છે, અને તેની કઠિનતા અને યાંત્રિક શક્તિને ઘટાડે છે. બી-સેગમેન્ટ મેક્રોમ્યુલેક્યુલર સાંકળોના પરિભ્રમણને બાંધશે, જેના કારણે નરમ બિંદુ અને પોલિમરના ગૌણ સંક્રમણ બિંદુને વધારશે, પરિણામે કઠિનતા અને યાંત્રિક શક્તિમાં વધારો અને સ્થિતિસ્થાપકતામાં ઘટાડો. એ અને બી વચ્ચે દા ola રેશિયોને સમાયોજિત કરીને, વિવિધ યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે ટીપીયુ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. ટી.પી.યુ. ની ક્રોસ-લિંકિંગ સ્ટ્રક્ચર ફક્ત પ્રાથમિક ક્રોસ-લિંકિંગને જ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ નહીં, પણ પરમાણુઓ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ દ્વારા રચાયેલી ગૌણ ક્રોસ-લિંકિંગ પણ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. પોલીયુરેથીનનો પ્રાથમિક ક્રોસ-લિંકિંગ બોન્ડ હાઇડ્રોક્સિલ રબરની વલ્કેનાઇઝેશન રચનાથી અલગ છે. તેના એમિનો એસ્ટર જૂથ, બ્યુરેટ ગ્રુપ, યુરિયા ફોર્મેટ જૂથ અને અન્ય કાર્યાત્મક જૂથો નિયમિત અને અંતરેવાળા કઠોર સાંકળ સેગમેન્ટમાં ગોઠવાય છે, પરિણામે રબરની નિયમિત નેટવર્ક સ્ટ્રક્ચર થાય છે, જેમાં ઉત્તમ વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને અન્ય ઉત્તમ ગુણધર્મો છે. બીજું, પોલીયુરેથીન રબરમાં યુરિયા અથવા કાર્બામેટ જૂથો જેવા ઘણા અત્યંત સુસંગત કાર્યાત્મક જૂથોની હાજરીને કારણે, પરમાણુ સાંકળો વચ્ચે રચાયેલા હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સમાં ઉચ્ચ શક્તિ હોય છે, અને હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ દ્વારા રચાયેલા ગૌણ ક્રોસલિંકિંગ બોન્ડ્સ પણ પોલીયુરેથેન રબરના ગુણધર્મો પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. ગૌણ ક્રોસ-લિંકિંગ પોલીયુરેથીન રબરને એક તરફ થર્મોસેટિંગ ઇલાસ્ટોમર્સની લાક્ષણિકતાઓ રાખવા માટે સક્ષમ કરે છે, અને બીજી તરફ, આ ક્રોસ-લિંકિંગ ખરેખર ક્રોસ-લિંક્ડ નથી, તેને વર્ચુઅલ ક્રોસ-લિંકિંગ બનાવે છે. ક્રોસ-લિંકિંગ સ્થિતિ તાપમાન પર આધારિત છે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, આ ક્રોસ-લિંકિંગ ધીમે ધીમે નબળી પડે છે અને અદૃશ્ય થઈ જાય છે. પોલિમરમાં ચોક્કસ પ્રવાહીતા હોય છે અને તે થર્મોપ્લાસ્ટિક પ્રક્રિયાને આધિન થઈ શકે છે. જ્યારે તાપમાન ઘટે છે, ત્યારે આ ક્રોસ-લિંકિંગ ધીમે ધીમે પુન overs પ્રાપ્ત થાય છે અને ફરીથી રચાય છે. ફિલરનો થોડો જથ્થો ઉમેરવાથી પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર વધે છે, પરમાણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવવાની ક્ષમતાને નબળી પડે છે, અને શક્તિમાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે. સંશોધન દર્શાવે છે કે પોલીયુરેથીન રબરમાં વિવિધ કાર્યાત્મક જૂથોની સ્થિરતાનો ક્રમ high ંચાથી નીચા સુધી છે: એસ્ટર, ઇથર, યુરિયા, કાર્બામેટ અને બાયરેટ. પોલીયુરેથીન રબરની વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયા દરમિયાન, પ્રથમ પગલું એ બાયરેટ અને યુરિયા વચ્ચેના ક્રોસ-લિંકિંગ બોન્ડ્સ તોડવાનું છે, ત્યારબાદ કાર્બામેટ અને યુરિયા બોન્ડ્સ તોડવામાં આવે છે, એટલે કે મુખ્ય સાંકળ તોડવી.
01 નરમ
પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સ, ઘણા પોલિમર મટિરિયલ્સની જેમ, temperatures ંચા તાપમાને નરમ પડે છે અને સ્થિતિસ્થાપક રાજ્યથી સ્નિગ્ધ પ્રવાહની સ્થિતિમાં સંક્રમણ થાય છે, પરિણામે યાંત્રિક શક્તિમાં ઝડપથી ઘટાડો થાય છે. રાસાયણિક દ્રષ્ટિકોણથી, સ્થિતિસ્થાપકતાનું નરમ તાપમાન મુખ્યત્વે તેની રાસાયણિક રચના, સંબંધિત પરમાણુ વજન અને ક્રોસલિંકિંગ ઘનતા જેવા પરિબળો પર આધારિત છે.
સામાન્ય રીતે કહીએ તો, સંબંધિત પરમાણુ વજનમાં વધારો, સખત સેગમેન્ટની કઠોરતામાં વધારો (જેમ કે પરમાણુમાં બેન્ઝિન રિંગ રજૂ કરવો) અને સખત સેગમેન્ટની સામગ્રી, અને ક્રોસલિંકિંગ ઘનતામાં વધારો એ નરમ તાપમાન વધારવા માટે ફાયદાકારક છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક ઇલાસ્ટોમર્સ માટે, મોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચર મુખ્યત્વે રેખીય હોય છે, અને જ્યારે સંબંધિત પરમાણુ વજનમાં વધારો થાય છે ત્યારે ઇલાસ્ટોમરનું નરમ તાપમાન પણ વધે છે.
ક્રોસ-લિંક્ડ પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સ માટે, ક્રોસલિંકિંગ ઘનતા સંબંધિત પરમાણુ વજન કરતા વધારે અસર કરે છે. તેથી, જ્યારે ઇલાસ્ટોમર્સનું ઉત્પાદન કરતી વખતે, આઇસોસાયનેટ અથવા પોલિઓલ્સની કાર્યક્ષમતામાં વધારો થતાં કેટલાક સ્થિતિસ્થાપક અણુઓમાં થર્મલી સ્થિર નેટવર્ક રાસાયણિક ક્રોસ-લિંકિંગ સ્ટ્રક્ચર બનાવી શકે છે, અથવા સ્થિતિસ્થાપક શરીરમાં સ્થિર આઇસોસાયનેટ ક્રોસ-લિંકિંગ સ્ટ્રક્ચર બનાવવા માટે અતિશય આઇસોસાયનેટ રેશિયોનો ઉપયોગ કરીને હીટ રેઝિસ્ટન્સ, એકલસેટ રેઝિસ્ટન્સ, અને ઇલાસ્ટેઝન્સની શક્તિનો ઉપયોગ કરવા માટે એક શક્તિશાળી માધ્યમ છે.
જ્યારે પીપીડીઆઈ (પી-ફેનીલ્લ્ડિસોસાયનેટ) નો ઉપયોગ કાચા માલ તરીકે થાય છે, બે આઇસોસાયનેટ જૂથોના બેન્ઝિન રિંગ સાથે સીધા જોડાણને કારણે, ત્યારે રચાયેલ હાર્ડ સેગમેન્ટમાં બેન્ઝિન રિંગની માત્રા વધારે હોય છે, જે સખત સેગમેન્ટની કઠોરતામાં સુધારો કરે છે અને આમ ઇલેસ્ટોમેરની ગરમી પ્રતિકારને વધારે છે.
શારીરિક દ્રષ્ટિકોણથી, ઇલાસ્ટોમર્સનું નરમ તાપમાન માઇક્રોફેસ અલગ થવાની ડિગ્રી પર આધારિત છે. અહેવાલો અનુસાર, ઇલાસ્ટોમર્સનું નરમ તાપમાન કે જે માઇક્રોફેસથી અલગ થતા નથી તે ખૂબ જ નીચું છે, જેમાં લગભગ 70 of નું પ્રોસેસિંગ તાપમાન છે, જ્યારે માઇક્રોફેસથી પસાર થતા ઇલાસ્ટોમર્સ 130-150 ℃ સુધી પહોંચી શકે છે. તેથી, ઇલાસ્ટોમર્સમાં માઇક્રોફેસ અલગ થવાની ડિગ્રીમાં વધારો એ તેમના ગરમીના પ્રતિકારને સુધારવા માટેની અસરકારક પદ્ધતિઓમાંની એક છે.
ઇલાસ્ટોમર્સના માઇક્રોફેસ જુદાઈની ડિગ્રીમાં સાંકળ સેગમેન્ટ્સના સંબંધિત પરમાણુ વજન વિતરણ અને કઠોર સાંકળ સેગમેન્ટ્સની સામગ્રીને બદલીને સુધારી શકાય છે, ત્યાં તેમના ગરમી પ્રતિકારને વધારે છે. મોટાભાગના સંશોધનકારો માને છે કે પોલીયુરેથીનમાં માઇક્રોફેસ અલગ થવાનું કારણ નરમ અને સખત સેગમેન્ટ્સ વચ્ચે થર્મોોડાયનેમિક અસંગતતા છે. ચેઇન એક્સ્ટેન્ડર, સખત સેગમેન્ટ અને તેની સામગ્રી, નરમ સેગમેન્ટ પ્રકાર અને હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગનો પ્રકાર તેના પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે.
ડીઆઈઓએલ ચેન એક્સ્ટેન્ડર્સની તુલનામાં, ડાયમિન ચેઇન એક્સ્ટેન્ડર્સ જેમ કે એમઓસીએ (3,3-ડિક્લોરો -4,4,4-ડાયામિનોડિફેનીલમેથેન) અને ડીસીબી (3,3-ડિક્લોરો-બાયફેનીલેનેડિઆમિન) ઇલાસ્ટોમર્સમાં વધુ ધ્રુવીય એમિનો એસ્ટર જૂથો અને વધુ હાઇડ્રોજન વચ્ચેના વધુ હાઇડ્રોજન વચ્ચેની રચના કરી શકાય છે, જેમાં વધુ હાઇડ્રોજનની રચના કરવામાં આવી શકે છે, અને વધુ હાઇડ્રોજન વચ્ચેના વધુ હાઇડ્રોજનની વચ્ચે રચાય છે ઇલાસ્ટોમર્સ; પી, પી-ડાયહાઇડ્રોક્વિનોન અને હાઇડ્રોક્વિનોન જેવા સપ્રમાણ સુગંધિત સાંકળ એક્સ્ટેન્ડર્સ સખત સેગમેન્ટ્સના સામાન્યકરણ અને ચુસ્ત પેકિંગ માટે ફાયદાકારક છે, ત્યાં ઉત્પાદનોના માઇક્રોફેસ જુદાઈમાં સુધારો થાય છે.
એલિફેટિક આઇસોસાયનેટ દ્વારા રચાયેલ એમિનો એસ્ટર સેગમેન્ટ્સ નરમ સેગમેન્ટ્સ સાથે સારી સુસંગતતા ધરાવે છે, પરિણામે વધુ સખત સેગમેન્ટ્સ નરમ સેગમેન્ટમાં ઓગળી જાય છે, માઇક્રોફેસ અલગ થવાની ડિગ્રી ઘટાડે છે. સુગંધિત આઇસોસાયનેટ દ્વારા રચાયેલ એમિનો એસ્ટર સેગમેન્ટ્સ નરમ સેગમેન્ટ્સ સાથે નબળી સુસંગતતા ધરાવે છે, જ્યારે માઇક્રોફેસ અલગ થવાની ડિગ્રી વધારે છે. પોલિઓલેફિન પોલીયુરેથીન પાસે લગભગ સંપૂર્ણ માઇક્રોફેસ અલગ માળખું છે કારણ કે નરમ સેગમેન્ટ હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ બનાવતું નથી અને હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ ફક્ત સખત સેગમેન્ટમાં જ થઈ શકે છે.
ઇલાસ્ટોમર્સના નરમ બિંદુ પર હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગની અસર પણ નોંધપાત્ર છે. જોકે નરમ સેગમેન્ટમાં પોલિએથર્સ અને કાર્બોનીલ્સ સખત સેગમેન્ટમાં એનએચ સાથે મોટી સંખ્યામાં હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે, તે ઇલાસ્ટોમર્સના નરમ તાપમાનમાં પણ વધારો કરે છે. તે પુષ્ટિ મળી છે કે હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ હજી પણ 200 ℃ પર 40% જાળવી રાખે છે.
02 થર્મલ વિઘટન
એમિનો એસ્ટર જૂથો temperatures ંચા તાપમાને નીચેના વિઘટનમાંથી પસાર થાય છે:
- આરએનએચકોર- આરએનસી 0 હો-આર
- આરએનએચકોર - આરએનએચ 2 સીઓ 2 એનિ
- આરએનએચકોર - આરએનએચઆર સીઓ 2 એનિ
પોલીયુરેથીન આધારિત સામગ્રીના થર્મલ વિઘટના ત્રણ મુખ્ય સ્વરૂપો છે:
Is મૂળ આઇસોસાયનેટ અને પોલિઓલ્સની રચના;
Ch સીએચ 2 બેઝ પર oxygen ક્સિજન બોન્ડ તૂટી જાય છે અને બીજા સીએચ 2 પર એક હાઇડ્રોજન બોન્ડ સાથે જોડાય છે જેથી એમિનો એસિડ્સ અને એલ્કેનેસ રચાય છે. એમિનો એસિડ્સ એક પ્રાથમિક એમાઇન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં વિઘટિત થાય છે:
③ ફોર્મ 1 ગૌણ એમિના અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ.
કાર્બામેટ સ્ટ્રક્ચરનું થર્મલ વિઘટન:
એરિલ એનએચકો એરિલ, ~ 120 ℃;
એન-એલ્કિલ-એનએચકો-એરેલ, ~ 180 ℃;
એરિલ એનએચકો એન-એલ્કિલ, ~ 200 ℃;
એન-એલ્કિલ-એનએચકો-એન-એલ્કિલ, ~ 250 ℃.
એમિનો એસિડ એસ્ટર્સની થર્મલ સ્થિરતા આઇસોસાયનેટ અને પોલિઓલ જેવી પ્રારંભિક સામગ્રીના પ્રકારોથી સંબંધિત છે. એલિફેટિક આઇસોસાયનેટ એ સુગંધિત આઇસોસાયનેટ કરતા વધારે હોય છે, જ્યારે ફેટી આલ્કોહોલ સુગંધિત આલ્કોહોલ કરતા વધારે હોય છે. જો કે, સાહિત્યમાં જણાવાયું છે કે એલિફેટિક એમિનો એસિડ એસ્ટર્સનું થર્મલ વિઘટન તાપમાન 160-180 between ની વચ્ચે છે, અને સુગંધિત એમિનો એસિડ એસ્ટરનું 180-200 between ની વચ્ચે છે, જે ઉપરોક્ત ડેટા સાથે અસંગત છે. કારણ પરીક્ષણ પદ્ધતિથી સંબંધિત હોઈ શકે છે.
હકીકતમાં, એલિફેટિક સીએચડીઆઈ (1,4-સાયક્લોહેક્સાને ડાયસોસાયનેટ) અને એચડીઆઈ (હેક્સામેથિલિન ડાયસોસાયનેટ) સામાન્ય રીતે વપરાયેલ સુગંધિત એમડીઆઈ અને ટીડીઆઈ કરતા વધુ સારી ગરમી પ્રતિકાર ધરાવે છે. ખાસ કરીને સપ્રમાણતાવાળા ટ્રાંસ સીએચડીઆઈને સૌથી ગરમી-પ્રતિરોધક આઇસોસાયનેટ તરીકે ઓળખવામાં આવી છે. તેમાંથી તૈયાર કરેલા પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સમાં સારી પ્રક્રિયા, ઉત્તમ હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિકાર, ઉચ્ચ નરમ તાપમાન, નીચા ગ્લાસ સંક્રમણ તાપમાન, નીચા થર્મલ હિસ્ટ્રેસિસ અને ઉચ્ચ યુવી પ્રતિકાર છે.
એમિનો એસ્ટર જૂથ ઉપરાંત, પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સમાં અન્ય કાર્યાત્મક જૂથો પણ છે જેમ કે યુરિયા ફોર્મેટ, બાયરેટ, યુરિયા, વગેરે. આ જૂથો temperatures ંચા તાપમાને થર્મલ વિઘટન કરી શકે છે:
એનએચકોનકો-(એલિફેટિક યુરિયા ફોર્મેટ), 85-105 ℃;
- એનએચકોનકો- (સુગંધિત યુરિયા ફોર્મેટ), 1-120 ℃ ની તાપમાન શ્રેણી પર;
- એનએચકોનકોન - (એલિફેટિક બાયરેટ), 10 ° સે થી 110 ° સે સુધીના તાપમાને;
એનએચકોનકોન-(સુગંધિત બ્યુરેટ), 115-125 ℃;
એનએચકોન-(એલિફેટિક યુરિયા), 140-180 ℃;
- એનએચકોન- (સુગંધિત યુરિયા), 160-200 ℃;
આઇસોસાયન્યુરેટ રિંગ> 270 ℃.
બાયરેટ અને યુરિયા આધારિત ફોર્મેટનું થર્મલ વિઘટન તાપમાન એમિનોફોર્મેટ અને યુરિયા કરતા ઘણું ઓછું છે, જ્યારે આઇસોસાયન્યુરેટમાં શ્રેષ્ઠ થર્મલ સ્થિરતા છે. ઇલાસ્ટોમર્સના ઉત્પાદનમાં, અતિશય આઇસોસાયનેટ રચાયેલ એમિનોફોર્મેટ અને યુરિયા સાથે યુરિયા આધારિત ફોર્મેટ અને બાયરેટ ક્રોસ-લિંક્ડ સ્ટ્રક્ચર્સની રચના માટે વધુ પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે. તેમ છતાં તેઓ ઇલાસ્ટોમર્સના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારી શકે છે, તેઓ ગરમી માટે અત્યંત અસ્થિર છે.
ઇલાસ્ટોમર્સમાં બાયરેટ અને યુરિયા ફોર્મેટ જેવા થર્મલ અસ્થિર જૂથોને ઘટાડવા માટે, તેમના કાચા માલના ગુણોત્તર અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે. અતિશય આઇસોસાયનેટ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ, અને અન્ય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કાચા માલ (મુખ્યત્વે આઇસોસાયનેટ, પોલિઓલ અને ચેઇન એક્સ્ટેન્ડર્સ) માં આંશિક આઇસોસાયનેટ રિંગ્સ બનાવવા માટે શક્ય તેટલું શક્ય તેટલું કરવું જોઈએ, અને પછી સામાન્ય પ્રક્રિયાઓ અનુસાર તેમને ઇલાસ્ટોમરમાં રજૂ કરો. ગરમી પ્રતિરોધક અને જ્યોત પ્રતિરોધક પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સના ઉત્પાદન માટે આ સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી પદ્ધતિ બની છે.
03 હાઇડ્રોલિસિસ અને થર્મલ ઓક્સિડેશન
પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સ તેમના સખત સેગમેન્ટમાં થર્મલ વિઘટન અને temperatures ંચા તાપમાને તેમના નરમ સેગમેન્ટમાં સંબંધિત રાસાયણિક ફેરફારોની સંભાવના છે. પોલિએસ્ટર ઇલાસ્ટોમર્સમાં પાણીનો પ્રતિકાર નબળો છે અને temperatures ંચા તાપમાને હાઇડ્રોલાઇઝ કરવાની વધુ તીવ્ર વૃત્તિ છે. પોલિએસ્ટર/ટીડીઆઈ/ડાયમિનનું સર્વિસ લાઇફ 4-5 મહિના 50 ℃ પર, ફક્ત બે અઠવાડિયા 70 ℃ પર અને 100 ℃ કરતા વધારે થોડા દિવસો સુધી પહોંચી શકે છે. ગરમ પાણી અને વરાળના સંપર્કમાં આવે ત્યારે એસ્ટર બોન્ડ્સ અનુરૂપ એસિડ્સ અને આલ્કોહોલમાં વિઘટિત થઈ શકે છે, અને ઇલાસ્ટોમર્સમાં યુરિયા અને એમિનો એસ્ટર જૂથો પણ હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થઈ શકે છે:
Rcoor H20- → rcooh હોર
એસ્ટર દારૂ
એક rnhconhr એક H20- X RXHCOOH H2NR -
Urંચે
એક rnhcoor-h20- → rncooh hor-
એમિનો ફોર્મેટ એસ્ટર એમિનો ફોર્મેટ આલ્કોહોલ
પોલિએથર આધારિત ઇલાસ્ટોમર્સમાં નબળા થર્મલ ox ક્સિડેશન સ્થિરતા હોય છે, અને ઇથર આધારિત ઇલાસ્ટોમર્સ- કાર્બન અણુ પર હાઇડ્રોજન સરળતાથી ઓક્સિડાઇઝ્ડ હોય છે, જે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ બનાવે છે. વધુ વિઘટન અને ક્લેવેજ પછી, તે ox ક્સાઇડ રેડિકલ્સ અને હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ્સ ઉત્પન્ન કરે છે, જે આખરે ફોર્મેટ્સ અથવા એલ્ડીહાઇડ્સમાં વિઘટિત થાય છે.
ઇલાસ્ટોમર્સના ગરમી પ્રતિકાર પર વિવિધ પોલિએસ્ટર્સની થોડી અસર પડે છે, જ્યારે વિવિધ પોલિએથર્સનો ચોક્કસ પ્રભાવ હોય છે. ટીડીઆઈ-મોકા-પીટીએમઇજીની તુલનામાં, ટીડીઆઈ-મોકા-પીટીએમઇજીમાં 7 દિવસ માટે 121 age વર્ષની વયના હોય ત્યારે અનુક્રમે% 44% અને% ૦% નો તણાવપૂર્ણ તાકાત રીટેન્શન રેટ હોય છે, બાદમાં અગાઉના કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ સારી હોય છે. કારણ એ હોઈ શકે છે કે પીપીજી પરમાણુઓમાં શાખાવાળી સાંકળો હોય છે, જે સ્થિતિસ્થાપક અણુઓની નિયમિત ગોઠવણી માટે અનુકૂળ નથી અને સ્થિતિસ્થાપક શરીરના ગરમી પ્રતિકારને ઘટાડે છે. પોલિએથર્સનો થર્મલ સ્થિરતા ઓર્ડર છે: ptmeg> peg> ppg.
પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સમાં અન્ય કાર્યાત્મક જૂથો, જેમ કે યુરિયા અને કાર્બામેટ, પણ ઓક્સિડેશન અને હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે. જો કે, ઇથર જૂથ સૌથી સરળતાથી ઓક્સિડાઇઝ્ડ છે, જ્યારે એસ્ટર જૂથ સૌથી સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ છે. તેમના એન્ટી ox કિસડન્ટ અને હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિકારનો ક્રમ છે:
એન્ટી ox કિસડન્ટ પ્રવૃત્તિ: એસ્ટર> યુરિયા> કાર્બામેટ> ઇથર;
હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિકાર: એસ્ટર
પોલિએથર પોલીયુરેથીન અને પોલિએસ્ટર પોલીયુરેથીનના હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિકારના id ક્સિડેશન પ્રતિકારને સુધારવા માટે, એડિટિવ્સ પણ ઉમેરવામાં આવે છે, જેમ કે પીટીએમઇજી પોલિએથર ઇલાસ્ટોમરમાં 1% ફિનોલિક એન્ટી ox કિસડન્ટ ઇર્ગોનોક્સ 1010 ઉમેરવું. એન્ટી ox કિસડન્ટોની તુલનામાં આ ઇલાસ્ટોમરની તનાવની શક્તિમાં 3-5 વખત વધારો કરી શકાય છે (168 કલાક માટે 1500 સીમાં વૃદ્ધત્વ પછી પરીક્ષણ પરિણામો). પરંતુ દરેક એન્ટી ox કિસડન્ટની અસર પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સ પર થતી નથી, ફક્ત ફિનોલિક 1 આરગનોક્સ 1010 અને ટોપનોલ 0551 (ફિનોલિક એન્ટી ox કિસડન્ટ, અવરોધિત એમાઇન લાઇટ સ્ટેબિલાઇઝર, બેન્ઝોટ્રિયાઝોલ કોમ્પ્લેક્સ) નોંધપાત્ર અસરો ધરાવે છે, અને ભૂતપૂર્વ શ્રેષ્ઠ છે, કારણ કે ફિનોલિક એન્ટિઓક્સિડન્ટ્સ સાથે સારી કમ્પેટિબિલિટી હોય છે. જો કે, ફિનોલિક એન્ટી ox કિસડન્ટોની સ્થિરતા પદ્ધતિમાં ફિનોલિક હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોની મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાને કારણે, સિસ્ટમમાં આઇસોસાયનેટ જૂથો સાથેના આ ફિનોલિક હાઇડ્રોક્સિલ જૂથની પ્રતિક્રિયા અને "નિષ્ફળતા" ટાળવા માટે, પોલિઓલ્સમાં આઇસોસાયનેટનો ગુણોત્તર ખૂબ મોટો ન હોવો જોઈએ, અને એન્ટિઓક્સિડન્ટ્સ પ્રિપોલિએન્ટ્સમાં ઉમેરવું આવશ્યક છે. જો પ્રિપોલિમર્સના ઉત્પાદન દરમિયાન ઉમેરવામાં આવે છે, તો તે સ્થિરીકરણની અસરને મોટા પ્રમાણમાં અસર કરશે.
પોલિએસ્ટર પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સના હાઇડ્રોલિસિસને રોકવા માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા એડિટિવ્સ મુખ્યત્વે કાર્બોડિમાઇડ સંયોજનો છે, જે વધુ હાઇડ્રોલિસિસને અટકાવે છે, એસીલ યુરિયા ડેરિવેટિવ્ઝ ઉત્પન્ન કરવા માટે પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર પરમાણુઓમાં એસ્ટર હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા પેદા કરાયેલા કાર્બોક્સિલિક એસિડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. 2% થી 5% ના સામૂહિક અપૂર્ણાંક પર કાર્બોડિમાઇડનો ઉમેરો, પોલીયુરેથીનની પાણીની સ્થિરતામાં 2-4 ગણો વધારો કરી શકે છે. આ ઉપરાંત, ટર્ટ બ્યુટીલ કેટેકોલ, હેક્સામેથિલેનેટેટ્રામાઇન, એઝોડિકાર્બોનામાઇડ, વગેરેમાં પણ ચોક્કસ એન્ટી હાઇડ્રોલિસિસ અસરો હોય છે.
04 મુખ્ય કામગીરી લાક્ષણિકતાઓ
પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સ લાક્ષણિક મલ્ટિ બ્લ block ક કોપોલિમર્સ છે, જેમાં ગ્લાસ સંક્રમણ તાપમાનવાળા ઓરડાના તાપમાને ઓછા અને ગ્લાસ સંક્રમણ તાપમાનવાળા કઠોર સેગમેન્ટ્સવાળા મોલેક્યુલર સાંકળો ઓરડાના તાપમાને વધારે હોય છે. તેમાંથી, ઓલિગોમેરિક પોલિઓલ લવચીક સેગમેન્ટ બનાવે છે, જ્યારે ડાયસોસાયનેટ અને નાના પરમાણુ સાંકળ એક્સ્ટેન્ડર્સ કઠોર સેગમેન્ટ બનાવે છે. લવચીક અને કઠોર સાંકળ સેગમેન્ટ્સની એમ્બેડ કરેલી રચના તેમના અનન્ય પ્રદર્શનને નિર્ધારિત કરે છે:
(1) સામાન્ય રબરની સખ્તાઇની શ્રેણી સામાન્ય રીતે શાઓઅર એ 20-એ 90 ની વચ્ચે હોય છે, જ્યારે પ્લાસ્ટિકની કઠિનતા શ્રેણી શાઓઅર એ 95 શાઓઅર ડી 100 વિશે હોય છે. પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સ શાઓઅર એ 10 જેટલા નીચા અને શાઓઅર ડી 85 જેટલા ઉચ્ચ સુધી પહોંચી શકે છે, ફિલર સહાયની જરૂરિયાત વિના;
(૨) ઉચ્ચ તાકાત અને સ્થિતિસ્થાપકતા હજી પણ કઠિનતાની વિશાળ શ્રેણીમાં જાળવી શકાય છે;
()) ઉત્તમ વસ્ત્રો પ્રતિકાર, કુદરતી રબર કરતા 2-10 ગણો;
()) પાણી, તેલ અને રસાયણો માટે ઉત્તમ પ્રતિકાર;
()) ઉચ્ચ અસર પ્રતિકાર, થાક પ્રતિકાર અને કંપન પ્રતિકાર, ઉચ્ચ-આવર્તન બેન્ડિંગ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય;
)
()) તેમાં ઉત્તમ ઇન્સ્યુલેશન પ્રદર્શન છે, અને તેની ઓછી થર્મલ વાહકતાને કારણે, રબર અને પ્લાસ્ટિકની તુલનામાં તેની વધુ સારી ઇન્સ્યુલેશન અસર છે;
(8) સારી બાયોકોમ્પેટીબિલીટી અને એન્ટીકોએગ્યુલન્ટ ગુણધર્મો;
(9) ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેશન, ઘાટ પ્રતિકાર અને યુવી સ્થિરતા.
પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર્સ સામાન્ય રબર જેવી જ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને રચાય છે, જેમ કે પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન, મિશ્રણ અને વલ્કેનાઇઝેશન. તેઓ રેડવાની, સેન્ટ્રીફ્યુગલ મોલ્ડિંગ અથવા છંટકાવ કરીને પ્રવાહી રબરના સ્વરૂપમાં પણ મોલ્ડ કરી શકાય છે. તેઓ દાણાદાર સામગ્રીમાં પણ બનાવી શકાય છે અને ઇન્જેક્શન, એક્સ્ટ્ર્યુઝન, રોલિંગ, બ્લો મોલ્ડિંગ અને અન્ય પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને રચાય છે. આ રીતે, તે ફક્ત કામની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે, પરંતુ તે પરિમાણીય ચોકસાઈ અને ઉત્પાદનના દેખાવને પણ સુધારે છે