Sing diaranipolyurethaneApa singkatan polyurethane, sing dibentuk dening reaksi polisosyanates lan polyols, lan ngemot klompok ester amino sing bola-bali (- nh-co-o -) ing rantai molekuler. Ing resins polyurethane sing disintesis, saliyane klompok Amino Ester, uga ana klompok kayata urea lan biiret. Polyols kalebu molekul chain kanthi klompok hidroksil ing pungkasan, sing diarani "Segmen chain alus", dene polisocyanates diarani "Segmen chain hard".
Antarane resensi poliuretana sing diasilake kanthi segmen chain lan hard, mung persentase cilik yaiku Ester asam amino, saengga bisa uga ora cocog kanggo nelpon poliuretana. Ing pangerten sing wiyar, polyurethane minangka aditif saka isocyanate.
Tipe jinis isocyanates karo senyawa polygdroxy kanggo ngasilake macem-macem struktur polyuret, kanthi temenan plastik, karet, lapisan, adesis, dll poliur
Karet polyurethane kalebu jinis karet khusus, sing digawe kanthi nanggepi poli utawa poliester kanthi isocyanate. Ana macem-macem jinis amarga macem-macem jinis bahan mentah, kahanan reaksi, lan metode crosslinking. Saka perspektif struktur kimia, ana jinis poliester lan poliester, lan saka perspektif cara pangolahan, ana telung jinis: campuran jinis, jinis casting, lan jinis termoplastic.
Karet polyuretetik umume diseteshis kanthi nanggepi garis poliester utawa poletyan karo diisocyanate kanggo mbentuk prepolymer molekuler sing kurang, sing banjur diukum kanggo ngasilake polimer bobot molekul sing dhuwur. Banjur, agen crosslinking sing cocog ditambahake lan digawe panas kanggo ngobati, dadi karet sing vulkanisasi. Cara iki diarani pemancihan utawa cara rong langkah.
Sampeyan uga bisa nggunakake cara siji-langkah - kanthi langsung nyampur Polyester utawa poletyan kanthi diisocyanates, ekstra chain, lan agen crosslinking kanggo miwiti reaksi lan ngasilake karet poliuret.
Segmen A-Segu ing Molekul TPU ndadekake rantai makromolekular gampang muter, karet polyurethane kanthi kelenturan sing apik, nyuda titik transisi polimer lan kekuatan mekanik. B-segmen bakal ngiket rotasi macromolekular, nyebabake titik lemes lan titik transisi polimer kanggo nambah, nyebabake peningkatan kekerasan, lan nyuda kelenturan. Kanthi nyetel rasio molar antara a lan b, tpus kanthi macem-macem sifat mekanik bisa diprodhuksi. Struktur salib-nyambungake TPU ora mung nimbang link salib utama, nanging uga link salib sekunder sing digawe dening ikatan hidrogen antarane molekul. Bonding silang sipat poliuretana beda beda karo struktur vulkanisasi karet hidroksil. Klompok ester amino, klompok BIInet, klompok Formate Urea lan klompok fungsi liyane sing disusun ing segmen rantai rutin sing biasa, sing ngasilake struktur rantai karet, sing nduweni resistansi sing apik banget lan properti sing apik banget. Kapindho, amarga ana ing pirang-pirang klompok fungsional sing luwih apik kayata urea utawa kelompok karbamat ing karet polong, lan ikatan hidrogen sing dibentuk ing antarane ranté poli poli, lan ikatan crosslitik sekunder sing dibentuk dening ikatan molekgen, lan ikatan signifikan sing akeh banget ing sifat-sifat karet polyurethane. Linking Secondary mbisakake karet poliuretana bisa duwe karakteristik termosetting ing tangan siji, lan ing tangan liyane, silang-sipat iki ora disambung, nggawe link lintas virtual. Kondisi salib-linking gumantung saka suhu. Nalika suhu mundhak, link salib iki kanthi ringkih lan ilang. Polymer duwe ciliidity tartamtu lan bisa kena pengaruh ing termoplastik. Yen suhu saya mudhun, silang-silang iki mboko sithik lan mbentuk maneh. Kajaba saka pangisian cilik nambah jarak antara molekul, ngrusak kemampuan kanggo mbentuk ikatan hidrogen kanggo mbentuk ikatan hidrogen kanggo mbentuk ikatan hidrogen antarane molekul, lan nyebabake kekuatan sing cetha. Panaliten wis nuduhake manawa tatanan stabilitas saka macem-macem klompok fungsional ing karet polyurethane saka dhuwur yaiku: Ester, Ether, Urea, Carbamate, lan BIIRET. Sajrone proses penuaan karet poli, langkah pertama yaiku istirahat ikatan silang sing ana ing antarane BIROET lan urea, diikuti, kanthi mecah ikatan carbamate lan urea, yaiku tabrakan chain utama.
01 lemes
Elastomer polyurethane, kaya bahan polimer, lemes ing suhu sing dhuwur lan transisi saka negara elastis menyang negara aliran sing apik, nyebabake penurunan kekuatan mekanik. Saka perspektif kimia, suhu elastis kelenturan utamane gumantung karo faktor kayata komposisi kimia, bobot molekul, lan kapadhetan nyebrang.
Umumé, nambah bobot molekul sing relatif, nambah kaku saka segmen hard (kayata ngenalake cincin Benzene menyang molekake sing angel, lan nambah kapadhetan crosslinking kabeh kanggo nambah suhu lemes. Kanggo elastomer termoplastic, struktur molekuler utamane linear, lan suhu lemes saka elastomer uga nambah nalika bobot molekul sing relatif.
Kanggo elastomer poliuretana sing disambungake, kapadhetan nyebrang duwe pengaruh sing luwih gedhe tinimbang bobot molekul sing relatif. Mula, nalika pabrik pabrik, nambah fungsi isocyan utawa polyol bisa mbentuk struktur silang lintasan kimia ing sawetara moleko sing lentur ing sawetara moleko sing lentur ing sawetara moleko sing lentur, utawa nggunakake kekuatan makarya, lan kekuatan mekanik.
Nalika PPDI (p-phenyldiisocyanate) digunakake minangka bahan mentah, amarga sambungan langsung saka klompok loro sing luwih dhuwur, sing nambah kanuatan benzena sing luwih dhuwur, sing nambah ketahanan panas saka elastomer.
Saka perspektif fisik, suhu lemes elastomer gumantung saka tingkat pamisahan mikrofase. Miturut laporan, suhu lemes saka elasta sing ora ngalami pamisahan mikrofase sithik, kanthi suhu pangolahan mung udakara 70 taun, nalika elastomer sing ngalami pamisahan mikrofa bisa tekan 130-150 ℃. Mula, nambah tingkat pemisahan mikrofa ing elasta minangka salah sawijining cara sing efektif kanggo nambah resistensi panas.
Gelar pamisahis mikrofa sing elasta bisa ditingkat kanthi ngganti bobot molekul sing relatif saka segmen chain lan isi segmen rantai sing kaku, saéngga nambah resistansi panas. Umume peneliti percaya manawa alesan pamisahan mikrofa ing polyuretility minangka uncatibilitas Thermodynamic ing antarane segmen alus lan angel. Jinis Extender Chain, Segmen Hard lan isine, jinis segmen alus, lan ikatan hidrogen kabeh duwe pengaruh sing signifikan.
Dibandhingake karo ekstra rantai diol kayata moca (3,3-dichlororo-4,4-diaminodiphenylmenge, lan luwih akeh ikatan dcb (3,3-dichloro-bichensemine) luwih akeh bichenediamine, nambah interaksi ing antarane segmen pamisahan mikrofa ing elastomer; Ekstra chain simetri kayata p, p-dihydroquinone, lan hidroquinone mupangat kanggo normalisasi lan ngemas segmen keras, saéngga nambah pamisahan kenceng.
Segmen ester amino sing dibentuk dening isocyan alifocali duwe kompatibilitas sing apik karo segmen alus, nyebabake segmen sing luwih angel dibubarake ing segmen mikrofa, nyuda tingkat pamisahan mikrofase. Segmen ester amino sing dibentuk dening isocyanates aromatik duwe kompatibilitas sing kurang apik karo segmen alus, dene tingkat pamisahan mikrofa luwih dhuwur. Polyolefin Polyurethane duwe struktur pamisah mikrofase sing meh lengkap amarga kasunyatane yen segmen hidrogen ora mbentuk ikatan hidrogen lan ikatan hidrogen mung bisa kedadeyan ing segmen.
Efek ikatan hidrogen ing titik lemes saka elastom uga penting. Sanajan polet lan karbony ing segmen sing alus bisa mbentuk pirang-pirang ikatan hidrogen kanthi NH ing segmen sing angel, mula nambah suhu lemes. Iki wis dikonfirmasi manawa ikatan hidrogen isih bisa njaga 40% ing 200 ℃.
02 Decomposisi Thermal
Klompok ester amino ngalami penguraian ing ngisor iki kanthi suhu sing dhuwur:
- rnhcoor - rnc0 ho-r
- rnhcoor - rnh2 mega
- rnhcoor - rnhr co2
Ana telung bentuk penguraian termal saka bahan berbagi poliuretana:
① mbentuk isocyanates lan polyols asli;
② α- Ikon oksigen ing basis ch2 istirahat lan nggabungake karo siji ikatan hidrogen ing CH2 kapindho kanggo mbentuk asam amino lan alasan. Asam amino diuripake dadi siji amine lan karbon dioksida:
③ Formulir 1 amine sekunder lan karbon dioksida.
Penguraian termal struktur carbamate:
Aryl nhco aryl, ~ 120 ℃;
N-alkyl-nhco-aryl, 180 ℃;
Aryl nhco n-alplok, ~ 200 ℃;
N-alkyl-nhco-n-alkyl, ~ 250 ℃.
Stabilitas termal Esters Amino ana gandhengane karo jinis wiwitan bahan kayata isocyanates lan polyols. Isocali aliphatik luwih dhuwur tinimbang isocyanates aromatik, nalika alkohol lemak luwih dhuwur tinimbang alkohol alkohol. Nanging, literatur kasebut nglaporake manawa suhu decomposisi termal saka esos asam amino alipatika antara 160-180 ℃, lan esters amino amino esomo antara 180-200 ℃, sing ora konsisten karo data ing ndhuwur. Alesan bisa uga ana hubungane karo metode tes.
Nyatane, Alphatic Chdi (1,4-CycloHexane Diisocyanate) lan HDI (Hexamethylene Diisocyanate) nindakake resistensi panas sing luwih apik tinimbang MDI lan TDI sing digunakake. Utamane Trans Chdi karo struktur simetris wis diakoni minangka isocyanate tahan panas sing paling panas. Polyurethane Elaster sing disiapake saka iku duwe prosesabilitas sing apik, resistensi hidrolisis sing apik banget, suhu lemes sing dhuwur, suhu transisi kaca sing kurang, suhu transisi kaca sing kurang, lan resistensi UV sing kurang.
Saliyane klompok ester amino, elastory Polyuretethane uga duwe klompok fungsi liyane kayata Formate Urea, BIInet, urea, lan sapiturute ing dekomposisi termal ing suhu dhuwur:
Nhconcoo - (Format Urea Aliphatic), 85-105 ℃;
- Nhconcoo - (Formate Aromatic Urea), ing suhu suhu 1-120 ℃;
- Nhcontonh - (BIIRET Aliphatic), ing suhu wiwit saka 10 ° C nganti 110 ° C;
Nhcontonh - (BIROATIC BIIRET), 115-125 ℃;
Nhconh - ((urea aliphatik), 140-180 ℃;
- Nhconh - (aromatic urea), 160-200 ℃;
Cincin Isocyanurate> 270 ℃.
Suhu dekomposisi termal lan formate adhedhasar urea luwih murah tinimbang aminormasi lan urea, dene isocyanurate duwe stabil termal sing paling apik. Ing produksi elastomer, isocyanates sing berlebihan bisa reaksi kanthi reaksi lan urea sing dibentuk kanggo mbentuk formate adhedhasar formate lan struktur sing disambungake bencana. Sanajan bisa nambah sifat mekanik saka elasta, dheweke ora stabil kanggo panas.
Kanggo nyuda kelompok sing ora stabil kayata Bini lan Urea Formate ing Elastomer, perlu kanggo nimbang rasio materi lan proses produksi. Rasio Isocyan sing gedhe banget kudu digunakake, lan cara liyane sing kudu digunakake kanggo mbentuk cincin iroyan ing bahan-bahan mentah (utamane isocyan, polix, lan ekstra chain), lan banjur nambahi vettor. Iki wis dadi cara sing paling umum kanggo ngasilake elistan poliuretana sing tahan panas lan Flame.
03 Hydrolisis lan Oksidasi termal
Elastony polyurethane gampang bosok termal ing segmen sing angel lan owah-owahan kimia sing cocog karo segmen sing alus ing suhu sing dhuwur. Polyester mlengkung duwe resistensi banyu sing kurang lan kecenderungan sing luwih abot kanggo hidrolisyo kanthi suhu sing dhuwur. Urip layanan poliester / TDI / Diamine bisa tekan 4-5 wulan ing 50 ℃, mung rong minggu ing 70 ℃, lan mung sawetara dina ing ndhuwur 100 ℃. Ikatan ester bisa bosok menyang asam lan alkohol sing cocog nalika kapapar banyu panas lan uap, lan urea lan klompok ester sing ester ing elastomer uga bisa ngalami reaksi hidrolisis:
RCOOR H20- → Rcooh Hor
Ester alkohol
Siji rnhconhr siji H20- → rxhcooh h2nr -
Ureamide
Siji rnhcoor-h20- → rncooh Hor -
Amino Formate Ester Amino Formate Alkohol
Elastomer adhedhasar poletter duwe stabilitas oksidasi termal, lan elastomer adhedhasar α-- hidrogen ing atom karbon gampang dioksidasi, mbentuk peroksida hidrogen. Sawise luwih bosok maneh lan cleavage, ngasilake radikal oksida lan radikal hidroksil, sing pungkasane bosok dadi formates utawa aldehydes.
Beda polyester duwe pengaruh sethithik ing tahan panas sing elastom, dene beda poli poli duwe pengaruh tartamtu. Dibandhingake karo TDI-moca-ptmeg, TDI-moca-ptmeg duwe tingkat penylametan kekuatan tensile 44% lan 60% masing-masing nalika umur 71 minggu luwih becik tinimbang sing tilas. Alesan bisa uga molekul PPG kasebut duwe chain sing canggih, sing ora conducifes kanggo susunan molekul elastis lan nyuda resistensi panas saka awak sing lentur. Urutan stabil termal yaiku: PTMEG> PEG> PPG.
Kelompok fungsi liyane ing elastomer poliuretana, kayata urea lan cerbamate, uga reaksi oksidasi lan hidrolisis. Nanging, klompok Ether paling gampang dioksidasi, nalika klompok ester paling gampang dihidrolisis. Urutan tahan antioksidan lan hidrolisis yaiku:
Aktivitas Antioksidan: Esters> Urea> Carbamate> Ether;
Rintangan hidrolisis: ester
Kanggo nambah resistensi oksidasi polistetation poletethane lan resistensi hidrolisis polyuretane poliester, aditif uga ditambahake, kayata nambahi antioksidan fenolx1010 menyang elastomer elastomer ptyether. Kekuwatan tensile saka elastomer iki bisa ditambah kaping 3-5 kaping dibandhingake tanpa antioksidan (asil tes sawise tuwa ing 1500c 168 jam). Nanging ora saben antioksidan duwe pengaruh kanggo elastomer poliuret, mung fenganox 1010 lan topanol051 Nanging, amarga peran sing penting saka klompok hydroxyl fendoksil ing mekanisme stabilisasi antioksidan, supaya bisa dadi reaksi "rasio isocyanates kanggo prepolyman lan antioks kanggo prepolymer lan chain. Yen ditambahake sajrone produksi prepolym, bakal mengaruhi efek stabilisasi.
Aditif sing digunakake kanggo nyegah hidrolisis elastor poliesur poliesurterane utamane senyawa karboxissie, sing reaksi karo acters hytrolokle sing diasilake dening ester hidrotis ing Polyurlisis Molekol, nyegah hidrolisis luwih akeh. Kajaba saka Carbodiimide kanthi bagian umum 2% nganti 5% bisa nambah stabilitas banyu poliuretana kaping 2-4. Kajaba iku, Tert Butyl Catechol, hexamethylenetemo, azodicarbonamide, lsp. Uga duwe efek anti hidrolisis tartamtu.
04 Karakteristik Kinerja Utama
Elastethane Elastethane minangka copolymer blok blok blokir sing khas, kanthi rantai molekuler sing dumadi saka segmen fleksibel karo suhu transisi kaca sing luwih murah lan segmen transisi kaca luwih dhuwur tinimbang suhu kamar. Antarane, polikoli Oligomeric mbentuk segmen fleksibel, nalika diisocyanates lan ekstra chain molekul cilik mbentuk segmen kaku. Struktur dipasang ing segmen chain fleksibel lan kaku nemtokake kinerja sing unik:
(1) kekerasan karet biasa umume antarane Shaoer A20-A20-A90, dene kekerasan macem-macem plastik yaiku babagan Shaoer A95 Shaoer D100. Sarung poliuretana bisa tekan murah minangka Shaoer A10 lan paling dhuwur minangka Shaoer D85, tanpa butuh pitulung pangisi;
(2) kekuwatan lan kelenturan sing dhuwur isih bisa dijaga ing pirang-pirang atose;
(3) resistanance sing apik banget, 2-10 kaping karet alami;
(4) Rintangan sing apik banget kanggo banyu, lenga, lan bahan kimia;
(5) Rintangan pengaruh sing dhuwur, resistensi kelelahan, lan resistensi geter, cocog kanggo aplikasi lentur frekuensi dhuwur;
(6) Resistensi suhu rendah sithik, kanthi belang suhu sithik ing ngisor -30 utawa -70 ℃;
(7) Nduwe kinerja jampel sing apik, lan amarga tumindak termal sing kurang, duwe efek insulasi sing luwih apik dibandhingake karo karet lan plastik;
(8) sifat biokompatibilitas lan antikoagulan sing apik;
(9) Penebat listrik sing apik banget, tahan cetakan, lan stabilitas UV.
Elasteris polyurethane bisa dibentuk kanthi nggunakake proses sing padha karo karet biasa, kayata plastik, nyampur, lan vulanisasi. Dheweke uga bisa dicetak kanthi bentuk karet cairan kanthi diwutahake, cetakan centrifugal, utawa nyemprot. Dheweke uga bisa ditindakake dadi bahan granular lan dibentuk nggunakake injeksi, extrusion, muter, ngecor, lan proses liyane. Kanthi cara iki, ora mung ningkatake efisiensi kerja, nanging uga nambah akurasi dimensi lan tampilan produk kasebut
Wektu Pos: Dec-05-2023