पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्सची थर्मल स्थिरता आणि सुधारणा उपाय

तथाकथितपॉलीयुरेथेनपॉलीयुरेथेनचे संक्षिप्त रूप म्हणजे पॉलीयुरेथेन, जे पॉलीआयसोसायनेट्स आणि पॉलीओल्सच्या अभिक्रियेतून तयार होते आणि त्यात आण्विक साखळीवर अनेक पुनरावृत्ती होणारे अमीनो एस्टर गट (- NH-CO-O -) असतात. प्रत्यक्ष संश्लेषित पॉलीयुरेथेन रेझिनमध्ये, अमीनो एस्टर गटाव्यतिरिक्त, युरिया आणि बाय्युरेटसारखे गट देखील असतात. पॉलीओल्स हे लांब-साखळी रेणूंशी संबंधित असतात ज्यांच्या शेवटी हायड्रॉक्सिल गट असतात, ज्यांना "सॉफ्ट चेन सेगमेंट्स" म्हणतात, तर पॉलीआयसोसायनेट्सना "हार्ड चेन सेगमेंट्स" म्हणतात.
मऊ आणि कठीण साखळीच्या भागांमधून निर्माण होणाऱ्या पॉलीयुरेथेन रेझिनमध्ये, फक्त काही टक्के अमीनो आम्ल एस्टर असतात, म्हणून त्यांना पॉलीयुरेथेन म्हणणे योग्य ठरणार नाही. व्यापक अर्थाने, पॉलीयुरेथेन हे आयसोसायनेटचे एक मिश्रित घटक आहे.
वेगवेगळ्या प्रकारचे आयसोसायनेट्स पॉलीहायड्रॉक्सी संयुगांशी प्रतिक्रिया देऊन पॉलीयुरेथेनच्या विविध रचना निर्माण करतात, ज्यामुळे प्लास्टिक, रबर, कोटिंग्ज, तंतू, चिकटवता इत्यादी वेगवेगळ्या गुणधर्मांसह पॉलिमर पदार्थ मिळतात. पॉलीयुरेथेन रबर
पॉलीयुरेथेन रबर हे एका विशेष प्रकारच्या रबराचे आहे, जे आयसोसायनेटसह पॉलिथर किंवा पॉलिस्टरची प्रतिक्रिया करून बनवले जाते. वेगवेगळ्या प्रकारच्या कच्च्या मालामुळे, प्रतिक्रिया परिस्थितीमुळे आणि क्रॉसलिंकिंग पद्धतींमुळे त्याचे अनेक प्रकार आहेत. रासायनिक संरचनेच्या दृष्टिकोनातून, पॉलिथर आणि पॉलिथरचे प्रकार आहेत आणि प्रक्रिया पद्धतीच्या दृष्टिकोनातून, तीन प्रकार आहेत: मिक्सिंग प्रकार, कास्टिंग प्रकार आणि थर्मोप्लास्टिक प्रकार.
सिंथेटिक पॉलीयुरेथेन रबर सामान्यतः रेषीय पॉलिस्टर किंवा पॉलिथरला डायसोसायनेटसह प्रतिक्रिया देऊन संश्लेषित केले जाते जेणेकरून कमी आण्विक वजनाचे प्रीपॉलिमर तयार होईल, ज्यावर नंतर उच्च आण्विक वजनाचे पॉलिमर तयार करण्यासाठी साखळी विस्तार अभिक्रिया केली जाते. नंतर, योग्य क्रॉसलिंकिंग एजंट्स जोडले जातात आणि गरम केले जातात जेणेकरून ते बरे होईल, ज्यामुळे व्हल्कनाइज्ड रबर बनते. या पद्धतीला प्रीपॉलिमरायझेशन किंवा द्वि-चरण पद्धत म्हणतात.
एक-चरण पद्धत वापरणे देखील शक्य आहे - रेषीय पॉलिस्टर किंवा पॉलिथर डायसोसायनेट्स, चेन एक्सटेंडर्स आणि क्रॉसलिंकिंग एजंट्ससह थेट मिसळून प्रतिक्रिया सुरू करणे आणि पॉलीयुरेथेन रबर तयार करणे.
TPU रेणूंमधील A-सेगमेंटमुळे मॅक्रोमोलेक्युलर साखळ्या फिरण्यास सोप्या होतात, ज्यामुळे पॉलीयुरेथेन रबरला चांगली लवचिकता मिळते, पॉलिमरचा मऊपणा बिंदू आणि दुय्यम संक्रमण बिंदू कमी होतो आणि त्याची कडकपणा आणि यांत्रिक शक्ती कमी होते. B-सेगमेंट मॅक्रोमोलेक्युलर साखळ्यांच्या रोटेशनला बांधेल, ज्यामुळे पॉलिमरचा मऊपणा बिंदू आणि दुय्यम संक्रमण बिंदू वाढेल, परिणामी कडकपणा आणि यांत्रिक शक्ती वाढेल आणि लवचिकता कमी होईल. A आणि B मधील मोलर रेशो समायोजित करून, वेगवेगळ्या यांत्रिक गुणधर्मांसह TPU तयार करता येतात. TPU च्या क्रॉस-लिंकिंग स्ट्रक्चरमध्ये केवळ प्राथमिक क्रॉस-लिंकिंगच नाही तर रेणूंमधील हायड्रोजन बॉन्ड्सद्वारे तयार होणारे दुय्यम क्रॉस-लिंकिंग देखील विचारात घेतले पाहिजे. पॉलीयुरेथेनचा प्राथमिक क्रॉस-लिंकिंग बॉन्ड हायड्रॉक्सिल रबरच्या व्हल्कनायझेशन स्ट्रक्चरपेक्षा वेगळा आहे. त्याचा अमीनो एस्टर ग्रुप, बाय्युरेट ग्रुप, युरिया फॉर्मेट ग्रुप आणि इतर फंक्शनल ग्रुप नियमित आणि अंतरावर असलेल्या कठोर साखळी सेगमेंटमध्ये व्यवस्थित केले जातात, परिणामी रबरची नियमित नेटवर्क स्ट्रक्चर बनते, ज्यामध्ये उत्कृष्ट पोशाख प्रतिरोध आणि इतर उत्कृष्ट गुणधर्म असतात. दुसरे म्हणजे, पॉलीयुरेथेन रबरमध्ये युरिया किंवा कार्बामेट गटांसारख्या अनेक अत्यंत सुसंगत कार्यात्मक गटांच्या उपस्थितीमुळे, आण्विक साखळ्यांमध्ये तयार होणाऱ्या हायड्रोजन बंधांची ताकद जास्त असते आणि हायड्रोजन बंधांमुळे तयार होणाऱ्या दुय्यम क्रॉसलिंकिंग बंधांचा देखील पॉलीयुरेथेन रबरच्या गुणधर्मांवर लक्षणीय परिणाम होतो. दुय्यम क्रॉस-लिंकिंगमुळे पॉलीयुरेथेन रबरला एकीकडे थर्मोसेटिंग इलास्टोमर्सची वैशिष्ट्ये मिळू शकतात आणि दुसरीकडे, हे क्रॉस-लिंकिंग खरोखर क्रॉस-लिंकिंग नसते, ज्यामुळे ते आभासी क्रॉस-लिंकिंग बनते. क्रॉस-लिंकिंग स्थिती तापमानावर अवलंबून असते. तापमान वाढत असताना, हे क्रॉस-लिंकिंग हळूहळू कमकुवत होते आणि अदृश्य होते. पॉलिमरमध्ये एक विशिष्ट तरलता असते आणि ते थर्मोप्लास्टिक प्रक्रियेच्या अधीन असू शकते. जेव्हा तापमान कमी होते, तेव्हा हे क्रॉस-लिंकिंग हळूहळू पुनर्प्राप्त होते आणि पुन्हा तयार होते. थोड्या प्रमाणात फिलर जोडल्याने रेणूंमधील अंतर वाढते, रेणूंमधील हायड्रोजन बंध तयार करण्याची क्षमता कमकुवत होते आणि ताकदीत तीव्र घट होते. संशोधनातून असे दिसून आले आहे की पॉलीयुरेथेन रबरमधील विविध कार्यात्मक गटांच्या स्थिरतेचा क्रम उच्च ते निम्न असा आहे: एस्टर, इथर, युरिया, कार्बामेट आणि बाय्युरेट. पॉलीयुरेथेन रबरच्या वृद्धत्वाच्या प्रक्रियेदरम्यान, पहिली पायरी म्हणजे बाय्युरेट आणि युरियामधील क्रॉस-लिंकिंग बंध तुटणे, त्यानंतर कार्बामेट आणि युरिया बंध तुटणे, म्हणजेच मुख्य साखळी तुटणे.
०१ मऊ करणे
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर, अनेक पॉलिमर पदार्थांप्रमाणे, उच्च तापमानात मऊ होतात आणि लवचिक अवस्थेतून चिकट प्रवाह स्थितीत संक्रमण करतात, परिणामी यांत्रिक शक्तीमध्ये जलद घट होते. रासायनिक दृष्टिकोनातून, लवचिकतेचे मऊ करणारे तापमान प्रामुख्याने त्याची रासायनिक रचना, सापेक्ष आण्विक वजन आणि क्रॉसलिंकिंग घनता यासारख्या घटकांवर अवलंबून असते.
सर्वसाधारणपणे, सापेक्ष आण्विक वजन वाढवणे, कठीण भागाची कडकपणा वाढवणे (जसे की रेणूमध्ये बेंझिन रिंग घालणे) आणि कठीण भागाची सामग्री वाढवणे आणि क्रॉसलिंकिंग घनता वाढवणे हे सर्व सॉफ्टनिंग तापमान वाढवण्यासाठी फायदेशीर आहेत. थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्ससाठी, आण्विक रचना प्रामुख्याने रेषीय असते आणि सापेक्ष आण्विक वजन वाढवल्यावर इलास्टोमरचे सॉफ्टनिंग तापमान देखील वाढते.
क्रॉस-लिंक्ड पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्ससाठी, क्रॉसलिंकिंग घनतेचा सापेक्ष आण्विक वजनापेक्षा जास्त प्रभाव पडतो. म्हणून, इलास्टोमर्स तयार करताना, आयसोसायनेट्स किंवा पॉलीओल्सची कार्यक्षमता वाढवणे काही लवचिक रेणूंमध्ये थर्मली स्थिर नेटवर्क रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग रचना तयार करू शकते किंवा लवचिक शरीरात स्थिर आयसोसायनेट क्रॉस-लिंकिंग रचना तयार करण्यासाठी जास्त आयसोसायनेट गुणोत्तर वापरणे हे इलास्टोमरची उष्णता प्रतिरोधकता, सॉल्व्हेंट प्रतिरोधकता आणि यांत्रिक शक्ती सुधारण्याचे एक शक्तिशाली साधन आहे.
जेव्हा PPDI (p-phenyldiisocyanate) कच्चा माल म्हणून वापरला जातो, तेव्हा दोन आयसोसायनेट गट बेंझिन रिंगशी थेट जोडल्यामुळे, तयार झालेल्या कठीण भागामध्ये बेंझिन रिंगचे प्रमाण जास्त असते, ज्यामुळे कठीण भागाची कडकपणा सुधारतो आणि त्यामुळे इलास्टोमरची उष्णता प्रतिरोधकता वाढते.
भौतिक दृष्टिकोनातून, इलास्टोमर्सचे मऊ करणारे तापमान मायक्रोफेस पृथक्करणाच्या डिग्रीवर अवलंबून असते. अहवालांनुसार, मायक्रोफेस पृथक्करण न करणाऱ्या इलास्टोमर्सचे मऊ करणारे तापमान खूपच कमी असते, ज्यांचे प्रक्रिया तापमान फक्त ७० ℃ असते, तर मायक्रोफेस पृथक्करणातून जाणारे इलास्टोमर्स १३०-१५० ℃ पर्यंत पोहोचू शकतात. म्हणून, इलास्टोमर्समध्ये मायक्रोफेस पृथक्करणाची डिग्री वाढवणे ही त्यांची उष्णता प्रतिरोधकता सुधारण्यासाठी प्रभावी पद्धतींपैकी एक आहे.
साखळी विभागांचे सापेक्ष आण्विक वजन वितरण आणि कठोर साखळी विभागांची सामग्री बदलून इलास्टोमर्सच्या मायक्रोफेस पृथक्करणाची डिग्री सुधारली जाऊ शकते, ज्यामुळे त्यांची उष्णता प्रतिरोधकता वाढते. बहुतेक संशोधकांचा असा विश्वास आहे की पॉलीयुरेथेनमध्ये मायक्रोफेस पृथक्करणाचे कारण मऊ आणि कठीण विभागांमधील थर्मोडायनामिक असंगतता आहे. साखळी विस्तारकाचा प्रकार, कठीण विभाग आणि त्याची सामग्री, मऊ विभाग प्रकार आणि हायड्रोजन बाँडिंग या सर्वांचा त्यावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो.
डायओल चेन एक्सटेंडर्सच्या तुलनेत, MOCA (3,3-डायक्लोरो-4,4-डायमिनोडाइफेनिलमिथेन) आणि DCB (3,3-डायक्लोरो-बायफेनिलेनेडायमिन) सारखे डायमाइन चेन एक्सटेंडर्स इलास्टोमर्समध्ये अधिक ध्रुवीय अमीनो एस्टर गट तयार करतात आणि कठीण भागांमध्ये अधिक हायड्रोजन बंध तयार होऊ शकतात, ज्यामुळे कठीण भागांमधील परस्परसंवाद वाढतो आणि इलास्टोमर्समध्ये मायक्रोफेस पृथक्करणाची डिग्री सुधारते; p, p-डायहायड्रोक्विनोन आणि हायड्रोक्विनोन सारखे सममितीय सुगंधी साखळी विस्तारक कठीण भागांच्या सामान्यीकरण आणि घट्ट पॅकिंगसाठी फायदेशीर आहेत, ज्यामुळे उत्पादनांचे मायक्रोफेस पृथक्करण सुधारते.
अ‍ॅलिफॅटिक आयसोसायनेट्सद्वारे तयार होणाऱ्या अमिनो एस्टर सेगमेंट्सची मऊ सेगमेंट्सशी चांगली सुसंगतता असते, ज्यामुळे मऊ सेगमेंट्समध्ये अधिक कठीण सेगमेंट्स विरघळतात, ज्यामुळे मायक्रोफेस सेपरेशनची डिग्री कमी होते. सुगंधित आयसोसायनेट्सद्वारे तयार होणाऱ्या अमिनो एस्टर सेगमेंट्सची मऊ सेगमेंट्सशी कमी सुसंगतता असते, तर मायक्रोफेस सेपरेशनची डिग्री जास्त असते. पॉलीओलेफिन पॉलीयुरेथेनमध्ये जवळजवळ संपूर्ण मायक्रोफेस सेपरेशन स्ट्रक्चर असते कारण मऊ सेगमेंट हायड्रोजन बॉन्ड्स तयार करत नाही आणि हायड्रोजन बॉन्ड्स फक्त हार्ड सेगमेंटमध्येच येऊ शकतात.
इलास्टोमर्सच्या मऊपणा बिंदूवर हायड्रोजन बाँडिंगचा परिणाम देखील लक्षणीय आहे. जरी मऊ सेगमेंटमधील पॉलिएथर्स आणि कार्बोनिल्स हे कठीण सेगमेंटमध्ये NH सह मोठ्या प्रमाणात हायड्रोजन बॉन्ड तयार करू शकतात, तरीही ते इलास्टोमर्सचे मऊपणाचे तापमान देखील वाढवते. २०० ℃ वर हायड्रोजन बॉन्ड अजूनही ४०% टिकवून ठेवतात याची पुष्टी झाली आहे.
०२ थर्मल अपघटन
उच्च तापमानात अमीनो एस्टर गटांचे खालील विघटन होते:
- आरएनएचकोर - आरएनसी० एचओ-आर
- आरएनएचकॉर - आरएनएच२ सीओ२ एनी
- RNHCOOR - RNHR CO2 ene
पॉलीयुरेथेनवर आधारित पदार्थांचे थर्मल विघटन करण्याचे तीन मुख्य प्रकार आहेत:
① मूळ आयसोसायनेट्स आणि पॉलीओल्स तयार करणे;
② α— CH2 बेसवरील ऑक्सिजन बंध तुटतो आणि दुसऱ्या CH2 वरील एका हायड्रोजन बंधाशी संयोग पावतो ज्यामुळे अमिनो आम्ले आणि अल्केन्स तयार होतात. अमिनो आम्ले एका प्राथमिक अमिन आणि कार्बन डायऑक्साइडमध्ये विघटित होतात:
③ फॉर्म १ दुय्यम अमाइन आणि कार्बन डायऑक्साइड.
कार्बामेट रचनेचे औष्णिक विघटन:
आर्यल एनएचसीओ आर्यल, ~१२० ℃;
एन-अल्काइल-एनएचसीओ-आरिल, ~१८० ℃;
आर्यल NHCO n-अल्काइल, ~200 ℃;
एन-अल्काइल-एनएचसीओ-एन-अल्काइल, ~२५० ℃.
अमिनो आम्ल एस्टरची थर्मल स्थिरता आयसोसायनेट्स आणि पॉलीओल्स सारख्या सुरुवातीच्या पदार्थांच्या प्रकारांशी संबंधित आहे. अ‍ॅलिफॅटिक आयसोसायनेट्स हे अ‍ॅरोमॅटिक आयसोसायनेट्सपेक्षा जास्त असतात, तर फॅटी अल्कोहोल हे अ‍ॅरोमॅटिक अल्कोहोलपेक्षा जास्त असतात. तथापि, साहित्यात असे म्हटले आहे की अ‍ॅलिफॅटिक अमिनो आम्ल एस्टरचे थर्मल विघटन तापमान १६०-१८० ℃ दरम्यान असते आणि अ‍ॅरोमॅटिक अमिनो आम्ल एस्टरचे १८०-२०० ℃ दरम्यान असते, जे वरील डेटाशी विसंगत आहे. कारण चाचणी पद्धतीशी संबंधित असू शकते.
खरं तर, अ‍ॅलिफॅटिक CHDI (1,4-सायक्लोहेक्सेन डायसोसायनेट) आणि HDI (हेक्सामेथिलीन डायसोसायनेट) मध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सुगंधी MDI आणि TDI पेक्षा चांगले उष्णता प्रतिरोधकता असते. विशेषतः सममितीय रचनेसह ट्रान्स CHDI ला सर्वात उष्णता-प्रतिरोधक आयसोसायनेट म्हणून ओळखले गेले आहे. त्यापासून तयार केलेल्या पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्समध्ये चांगली प्रक्रियाक्षमता, उत्कृष्ट हायड्रोलिसिस प्रतिरोध, उच्च मऊ तापमान, कमी काचेचे संक्रमण तापमान, कमी थर्मल हिस्टेरेसिस आणि उच्च UV प्रतिरोध असतो.
अमिनो एस्टर गटाव्यतिरिक्त, पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्समध्ये युरिया फॉर्मेट, बाय्युरेट, युरिया इत्यादीसारखे इतर कार्यात्मक गट देखील असतात. हे गट उच्च तापमानात थर्मल विघटनातून जाऊ शकतात:
NHCONCOO – (अ‍ॅलिफेटिक युरिया फॉर्मेट), ८५-१०५ ℃;
- NHCONCOO – (सुगंधी युरिया फॉर्मेट), १-१२० ℃ तापमान श्रेणीत;
- NHCONCONH – (अ‍ॅलिफेटिक बाय्युरेट), १०°C ते ११०°C तापमानात;
NHCONCONH – (सुगंधी बाय्युरेट), ११५-१२५ ℃;
NHCONH – (अ‍ॅलिफेटिक युरिया), १४०-१८० ℃;
- NHCONH – (सुगंधी युरिया), १६०-२०० ℃;
आयसोसायन्युरेट रिंग>२७० ℃.
ब्युरेट आणि युरिया आधारित फॉर्मेटचे थर्मल डिकॉम्पोज़न तापमान अमिनोफॉर्मेट आणि युरियापेक्षा खूपच कमी असते, तर आयसोसायन्युरेटमध्ये सर्वोत्तम थर्मल स्थिरता असते. इलास्टोमर्सच्या उत्पादनात, जास्त आयसोसायनेट्स तयार झालेल्या अमिनोफॉर्मेट आणि युरियाशी प्रतिक्रिया देऊन युरिया आधारित फॉर्मेट आणि बाय्युरेट क्रॉस-लिंक्ड स्ट्रक्चर्स तयार करू शकतात. जरी ते इलास्टोमर्सचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारू शकतात, तरी ते उष्णतेसाठी अत्यंत अस्थिर असतात.
इलास्टोमर्समधील ब्युरेट आणि युरिया फॉर्मेट सारख्या थर्मल अस्थिर गटांना कमी करण्यासाठी, त्यांच्या कच्च्या मालाचे प्रमाण आणि उत्पादन प्रक्रिया विचारात घेणे आवश्यक आहे. जास्त प्रमाणात आयसोसायनेट गुणोत्तरांचा वापर केला पाहिजे आणि शक्य तितक्या इतर पद्धती वापरल्या पाहिजेत जेणेकरून प्रथम कच्च्या मालामध्ये (प्रामुख्याने आयसोसायनेट्स, पॉलीओल्स आणि चेन एक्सटेंडर्स) आंशिक आयसोसायनेट रिंग तयार होतील आणि नंतर सामान्य प्रक्रियेनुसार त्यांना इलास्टोमरमध्ये आणले जाईल. ही उष्णता-प्रतिरोधक आणि ज्वाला प्रतिरोधक पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स तयार करण्यासाठी सर्वात सामान्यपणे वापरली जाणारी पद्धत बनली आहे.
०३ जलविघटन आणि थर्मल ऑक्सिडेशन
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्सना त्यांच्या कठीण भागांमध्ये थर्मल विघटन होण्याची आणि उच्च तापमानात त्यांच्या मऊ भागांमध्ये संबंधित रासायनिक बदल होण्याची शक्यता असते. पॉलिस्टर इलास्टोमर्समध्ये पाण्याचा प्रतिकार कमी असतो आणि उच्च तापमानात हायड्रोलायझेशन होण्याची तीव्र प्रवृत्ती असते. पॉलिस्टर/टीडीआय/डायमिनचे सेवा आयुष्य ५० ℃ वर ४-५ महिने, ७० ℃ वर फक्त दोन आठवडे आणि १०० ℃ वर फक्त काही दिवस असू शकते. गरम पाणी आणि वाफेच्या संपर्कात आल्यावर एस्टर बंध संबंधित आम्ल आणि अल्कोहोलमध्ये विघटित होऊ शकतात आणि इलास्टोमर्समधील युरिया आणि अमीनो एस्टर गट देखील हायड्रोलायझिस प्रतिक्रियांमधून जाऊ शकतात:
RCOOR H20- → RCOOH HOR
एस्टर अल्कोहोल
एक RNHCONHR एक H20- → RXHCOOH H2NR -
युरेमाइड
एक RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
अमिनो फॉर्मेट एस्टर अमिनो फॉर्मेट अल्कोहोल
पॉलिथर आधारित इलास्टोमर्समध्ये थर्मल ऑक्सिडेशन स्थिरता कमी असते आणि इथर आधारित इलास्टोमर्स α- कार्बन अणूवरील हायड्रोजन सहजपणे ऑक्सिडाइझ होते, ज्यामुळे हायड्रोजन पेरोक्साइड तयार होते. पुढील विघटन आणि क्लीवेजनंतर, ते ऑक्साइड रॅडिकल्स आणि हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स तयार करते, जे अखेरीस फॉर्मेट्स किंवा अल्डीहाइड्समध्ये विघटित होतात.
वेगवेगळ्या पॉलिस्टरचा इलास्टोमर्सच्या उष्णता प्रतिरोधनावर फारसा परिणाम होत नाही, तर वेगवेगळ्या पॉलिएथर्सचा विशिष्ट प्रभाव असतो. TDI-MOCA-PTMEG च्या तुलनेत, TDI-MOCA-PTMEG चा तन्य शक्ती धारणा दर अनुक्रमे 44% आणि 60% असतो जेव्हा 121 ℃ वर 7 दिवसांसाठी वयस्कर असतो, तर नंतरचा पहिल्यापेक्षा लक्षणीयरीत्या चांगला असतो. कारण कदाचित PPG रेणूंमध्ये शाखायुक्त साखळ्या असतात, ज्या लवचिक रेणूंच्या नियमित व्यवस्थेसाठी अनुकूल नसतात आणि लवचिक शरीराच्या उष्णता प्रतिरोधनास कमी करतात. पॉलिएथर्सचा थर्मल स्थिरता क्रम आहे: PTMEG>PEG>PPG.
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्समधील इतर कार्यात्मक गट, जसे की युरिया आणि कार्बामेट, देखील ऑक्सिडेशन आणि हायड्रॉलिसिस प्रतिक्रियांमधून जातात. तथापि, इथर गट सर्वात सहजपणे ऑक्सिडाइज्ड असतो, तर एस्टर गट सर्वात सहजपणे हायड्रॉलिसिस होतो. त्यांच्या अँटिऑक्सिडंट आणि हायड्रॉलिसिस प्रतिकाराचा क्रम असा आहे:
अँटिऑक्सिडंट क्रियाकलाप: एस्टर> युरिया> कार्बामेट> इथर;
हायड्रोलिसिस प्रतिरोध: एस्टर
पॉलिथर पॉलीयुरेथेनचा ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि पॉलिस्टर पॉलीयुरेथेनचा हायड्रोलिसिस प्रतिरोध सुधारण्यासाठी, PTMEG पॉलिथर इलास्टोमरमध्ये 1% फिनोलिक अँटीऑक्सिडंट इर्गॅनॉक्स1010 जोडणे यासारखे अ‍ॅडिटीव्ह देखील जोडले जातात. या इलास्टोमरची तन्य शक्ती अँटीऑक्सिडंट्सशिवायच्या तुलनेत 3-5 पट वाढवता येते (1500C वर 168 तासांपर्यंत वृद्धत्व झाल्यानंतर चाचणी निकाल). परंतु प्रत्येक अँटीऑक्सिडंटचा पॉलीयुरेथेन इलास्टोमरवर परिणाम होत नाही, फक्त फिनोलिक 1rganox 1010 आणि TopanOl051 (फिनोलिक अँटीऑक्सिडंट, अडथळा आणणारा अमाइन लाइट स्टॅबिलायझर, बेंझोट्रियाझोल कॉम्प्लेक्स) चे महत्त्वपूर्ण परिणाम होतात आणि पहिले सर्वोत्तम आहे, कदाचित कारण फिनोलिक अँटीऑक्सिडंट्सची इलास्टोमरशी चांगली सुसंगतता असते. तथापि, फिनोलिक अँटिऑक्सिडंट्सच्या स्थिरीकरण यंत्रणेत फिनोलिक हायड्रॉक्सिल गटांच्या महत्त्वाच्या भूमिकेमुळे, सिस्टममधील आयसोसायनेट गटांसह या फिनोलिक हायड्रॉक्सिल गटाची प्रतिक्रिया आणि "अपयश" टाळण्यासाठी, आयसोसायनेट्स आणि पॉलीओल्सचे प्रमाण खूप मोठे नसावे आणि प्रीपॉलिमर आणि चेन एक्सटेंडर्समध्ये अँटीऑक्सिडंट्स जोडले पाहिजेत. प्रीपॉलिमरच्या उत्पादनादरम्यान जोडल्यास, ते स्थिरीकरण परिणामावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करेल.
पॉलिस्टर पॉलीयुरेथेन इलास्टोमरचे हायड्रोलिसिस रोखण्यासाठी वापरले जाणारे अ‍ॅडिटिव्ह्ज प्रामुख्याने कार्बोडायमाइड संयुगे असतात, जे पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर रेणूंमध्ये एस्टर हायड्रोलिसिसद्वारे निर्माण होणाऱ्या कार्बोक्झिलिक आम्लांसोबत प्रतिक्रिया देऊन अ‍ॅसिल युरिया डेरिव्हेटिव्ह्ज तयार करतात, ज्यामुळे पुढील हायड्रोलिसिस रोखले जाते. २% ते ५% च्या वस्तुमान अंशात कार्बोडायमाइड जोडल्याने पॉलीयुरेथेनची पाण्याची स्थिरता २-४ पट वाढू शकते. याव्यतिरिक्त, टर्ट ब्युटाइल कॅटेचोल, हेक्सामेथिलेनेटेट्रामाइन, अ‍ॅझोडीकार्बोनामाइड इत्यादींमध्ये काही अँटीहायड्रोलिसिस प्रभाव देखील असतात.
०४ मुख्य कामगिरी वैशिष्ट्ये
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर हे सामान्य मल्टी ब्लॉक कोपॉलिमर आहेत, ज्यामध्ये आण्विक साखळ्या लवचिक सेगमेंट्सपासून बनलेल्या असतात ज्यांचे काचेचे संक्रमण तापमान खोलीच्या तापमानापेक्षा कमी असते आणि काचेचे संक्रमण तापमान खोलीच्या तापमानापेक्षा जास्त असते अशा कठोर सेगमेंट्सपासून बनतात. त्यापैकी, ऑलिगोमेरिक पॉलीओल्स लवचिक सेगमेंट्स बनवतात, तर डायसोसायनेट्स आणि लहान रेणू साखळी विस्तारक कठोर सेगमेंट्स बनवतात. लवचिक आणि कठोर साखळी सेगमेंट्सची एम्बेडेड रचना त्यांची अद्वितीय कार्यक्षमता निश्चित करते:
(१) सामान्य रबरची कडकपणा श्रेणी साधारणपणे शाओर A20-A90 दरम्यान असते, तर प्लास्टिकची कडकपणा श्रेणी शाओर A95 शाओर D100 च्या आसपास असते. पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर शाओर A10 इतके कमी आणि शाओर D85 इतके जास्त असू शकतात, फिलर सहाय्याची आवश्यकता नसताना;
(२) कडकपणाच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये उच्च शक्ती आणि लवचिकता अजूनही राखली जाऊ शकते;
(३) उत्कृष्ट पोशाख प्रतिरोधकता, नैसर्गिक रबरापेक्षा २-१० पट;
(४) पाणी, तेल आणि रसायनांना उत्कृष्ट प्रतिकार;
(५) उच्च प्रभाव प्रतिरोधकता, थकवा प्रतिरोधकता आणि कंपन प्रतिरोधकता, उच्च-फ्रिक्वेंसी बेंडिंग अनुप्रयोगांसाठी योग्य;
(६) कमी-तापमानाचा चांगला प्रतिकार, -३० ℃ किंवा -७० ℃ पेक्षा कमी-तापमानाचा ठिसूळपणा;
(७) यात उत्कृष्ट इन्सुलेशन कार्यक्षमता आहे आणि कमी थर्मल चालकतेमुळे, रबर आणि प्लास्टिकच्या तुलनेत त्याचा इन्सुलेशन प्रभाव चांगला आहे;
(८) चांगली जैव सुसंगतता आणि अँटीकोआगुलंट गुणधर्म;
(९) उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन, बुरशी प्रतिरोधकता आणि अतिनील स्थिरता.
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर हे सामान्य रबर सारख्याच प्रक्रिया वापरून तयार केले जाऊ शकतात, जसे की प्लास्टिसायझेशन, मिक्सिंग आणि व्हल्कनायझेशन. ते द्रव रबराच्या स्वरूपात ओतणे, सेंट्रीफ्यूगल मोल्डिंग किंवा फवारणी करून देखील बनवता येतात. ते दाणेदार पदार्थांमध्ये देखील बनवता येतात आणि इंजेक्शन, एक्सट्रूजन, रोलिंग, ब्लो मोल्डिंग आणि इतर प्रक्रिया वापरून तयार केले जाऊ शकतात. अशा प्रकारे, ते केवळ कार्य कार्यक्षमता सुधारत नाही तर उत्पादनाची परिमाण अचूकता आणि स्वरूप देखील सुधारते.