पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्सची थर्मल स्थिरता आणि सुधारणा उपाय

तथाकथितपॉलीयुरेथेनपॉलीयुरेथेनचे संक्षेप आहे, जे पॉलीसोसायनेट्स आणि पॉलीओल्सच्या प्रतिक्रियेने तयार होते आणि त्यात आण्विक साखळीवर अनेक पुनरावृत्ती अमीनो एस्टर गट (- NH-CO-O -) असतात. वास्तविक संश्लेषित पॉलीयुरेथेन रेजिन्समध्ये, एमिनो एस्टर ग्रुप व्यतिरिक्त, युरिया आणि बाय्युरेट सारखे गट देखील आहेत. पॉलीओल्स हे हायड्रॉक्सिल गटांसह लांब-साखळीच्या रेणूंशी संबंधित असतात, ज्यांना "सॉफ्ट चेन सेगमेंट्स" म्हणतात, तर पॉलीसोसायनेट्सला "हार्ड चेन सेगमेंट्स" म्हणतात.
मऊ आणि कठोर साखळी विभागांद्वारे तयार केलेल्या पॉलीयुरेथेन रेजिनमध्ये, फक्त एक लहान टक्केवारी एमिनो ॲसिड एस्टर आहेत, म्हणून त्यांना पॉलीयुरेथेन म्हणणे योग्य नाही. व्यापक अर्थाने, पॉलीयुरेथेन हे आयसोसायनेटचे एक जोड आहे.
पॉलीयुरेथेनच्या विविध संरचना तयार करण्यासाठी विविध प्रकारचे आयसोसायनेट पॉलीहायड्रॉक्सी संयुगांवर प्रतिक्रिया देतात, ज्यामुळे प्लास्टिक, रबर, कोटिंग्ज, फायबर, चिकटवता इत्यादी विविध गुणधर्मांसह पॉलिमर सामग्री मिळते. पॉलीयुरेथेन रबर
पॉलीयुरेथेन रबर हे विशेष प्रकारचे रबर आहे, जे पॉलिथर किंवा पॉलिस्टरला आयसोसायनेटसह प्रतिक्रिया देऊन तयार केले जाते. कच्च्या मालाचे विविध प्रकार, प्रतिक्रिया परिस्थिती आणि क्रॉसलिंकिंग पद्धतींमुळे अनेक प्रकार आहेत. रासायनिक संरचनेच्या दृष्टीकोनातून, पॉलिस्टर आणि पॉलिथर प्रकार आहेत आणि प्रक्रिया पद्धतीच्या दृष्टीकोनातून, तीन प्रकार आहेत: मिश्रण प्रकार, कास्टिंग प्रकार आणि थर्मोप्लास्टिक प्रकार.
सिंथेटिक पॉलीयुरेथेन रबर सामान्यत: रेषीय पॉलिस्टर किंवा पॉलिथरवर डायसोसायनेटसह विक्रिया करून कमी आण्विक वजन प्रीपॉलिमर तयार करण्यासाठी संश्लेषित केले जाते, जे नंतर उच्च आण्विक वजन पॉलिमर तयार करण्यासाठी साखळी विस्तार अभिक्रियाच्या अधीन होते. त्यानंतर, योग्य क्रॉसलिंकिंग एजंट जोडले जातात आणि ते बरे करण्यासाठी गरम केले जातात, व्हल्कनाइज्ड रबर बनतात. या पद्धतीला प्रीपोलिमरायझेशन किंवा द्वि-चरण पद्धत म्हणतात.
एक-चरण पद्धत वापरणे देखील शक्य आहे - थेट रेखीय पॉलिस्टर किंवा पॉलिथर डायसोसायनेट्स, चेन एक्स्टेंडर आणि क्रॉसलिंकिंग एजंट्ससह मिसळणे आणि प्रतिक्रिया सुरू करण्यासाठी आणि पॉलीयुरेथेन रबर तयार करणे.
TPU रेणूंमधील A-सेगमेंट मॅक्रोमोलेक्युलर साखळ्यांना फिरवायला सोपे बनवते, पॉलीयुरेथेन रबरला चांगली लवचिकता देते, पॉलिमरचा सॉफ्टनिंग पॉइंट आणि दुय्यम संक्रमण बिंदू कमी करते आणि तिची कडकपणा आणि यांत्रिक शक्ती कमी करते. बी-सेगमेंट मॅक्रोमोलेक्युलर चेनच्या रोटेशनला बांधील, ज्यामुळे पॉलिमरचा सॉफ्टनिंग पॉईंट आणि दुय्यम संक्रमण बिंदू वाढेल, परिणामी कडकपणा आणि यांत्रिक शक्ती वाढेल आणि लवचिकता कमी होईल. A आणि B मधील मोलर गुणोत्तर समायोजित करून, भिन्न यांत्रिक गुणधर्मांसह TPUs तयार केले जाऊ शकतात. TPU च्या क्रॉस-लिंकिंग स्ट्रक्चरमध्ये केवळ प्राथमिक क्रॉस-लिंकिंगच नाही तर रेणूंमधील हायड्रोजन बॉन्डद्वारे तयार होणारे दुय्यम क्रॉस-लिंकिंग देखील विचारात घेतले पाहिजे. पॉलीयुरेथेनचे प्राथमिक क्रॉस-लिंकिंग बॉण्ड हायड्रॉक्सिल रबरच्या व्हल्कनीकरण रचनेपेक्षा वेगळे आहे. त्याचा एमिनो एस्टर ग्रुप, बाय्युरेट ग्रुप, युरिया फॉर्मेट ग्रुप आणि इतर फंक्शनल ग्रुप्स नियमित आणि अंतरावर असलेल्या कडक चेन सेगमेंटमध्ये व्यवस्थित केले जातात, परिणामी रबरचे नियमित नेटवर्क स्ट्रक्चर बनते, ज्यामध्ये उत्कृष्ट पोशाख प्रतिरोध आणि इतर उत्कृष्ट गुणधर्म असतात. दुसरे म्हणजे, पॉलीयुरेथेन रबरमध्ये युरिया किंवा कार्बामेट गट यांसारख्या अनेक उच्च संयोजित कार्यात्मक गटांच्या उपस्थितीमुळे, आण्विक साखळ्यांमध्ये तयार झालेल्या हायड्रोजन बंधांची ताकद जास्त असते आणि हायड्रोजन बाँड्सद्वारे तयार झालेल्या दुय्यम क्रॉसलिंकिंग बंधांचा देखील गुणधर्मांवर लक्षणीय परिणाम होतो. पॉलीयुरेथेन रबर. दुय्यम क्रॉस-लिंकिंग पॉलीयुरेथेन रबरला एकीकडे थर्मोसेटिंग इलास्टोमर्सची वैशिष्ट्ये धारण करण्यास सक्षम करते आणि दुसरीकडे, हे क्रॉस-लिंकिंग खरोखर क्रॉस-लिंक केलेले नाही, ज्यामुळे ते आभासी क्रॉस-लिंकिंग बनते. क्रॉस-लिंकिंग स्थिती तापमानावर अवलंबून असते. जसजसे तापमान वाढते तसतसे हे क्रॉस-लिंकिंग हळूहळू कमकुवत होते आणि अदृश्य होते. पॉलिमरमध्ये विशिष्ट तरलता असते आणि थर्मोप्लास्टिक प्रक्रियेच्या अधीन असू शकते. जेव्हा तापमान कमी होते, तेव्हा हे क्रॉस-लिंकिंग हळूहळू पुनर्प्राप्त होते आणि पुन्हा तयार होते. फिलरच्या थोड्या प्रमाणात जोडण्यामुळे रेणूंमधील अंतर वाढते, रेणूंमधील हायड्रोजन बंध तयार करण्याची क्षमता कमकुवत होते आणि शक्तीमध्ये तीव्र घट होते. संशोधनात असे दिसून आले आहे की पॉलीयुरेथेन रबरमधील विविध कार्यात्मक गटांच्या स्थिरतेचा क्रम उच्च ते निम्न आहे: एस्टर, इथर, युरिया, कार्बामेट आणि बियुरेट. पॉलीयुरेथेन रबरच्या वृद्धत्वाच्या प्रक्रियेदरम्यान, पहिली पायरी म्हणजे बाय्युरेट आणि युरिया यांच्यातील क्रॉस-लिंकिंग बॉन्ड तोडणे, त्यानंतर कार्बामेट आणि युरिया बॉण्ड तुटणे, म्हणजेच मुख्य साखळी तोडणे.
01 मऊ करणे
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स, अनेक पॉलिमर पदार्थांप्रमाणे, उच्च तापमानात मऊ होतात आणि लवचिक अवस्थेतून चिकट प्रवाह अवस्थेत संक्रमण होते, परिणामी यांत्रिक शक्ती झपाट्याने कमी होते. रासायनिक दृष्टीकोनातून, लवचिकतेचे मऊ होणारे तापमान प्रामुख्याने त्याची रासायनिक रचना, सापेक्ष आण्विक वजन आणि क्रॉसलिंकिंग घनता यासारख्या घटकांवर अवलंबून असते.
सर्वसाधारणपणे सांगायचे तर, सापेक्ष आण्विक वजन वाढवणे, कठोर भागाची कडकपणा वाढवणे (जसे की रेणूमध्ये बेंझिन रिंग घालणे) आणि कठोर विभागातील सामग्री आणि क्रॉसलिंकिंग घनता वाढवणे हे सर्व मऊ तापमान वाढवण्यासाठी फायदेशीर आहेत. थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्ससाठी, आण्विक रचना मुख्यतः रेखीय असते आणि जेव्हा सापेक्ष आण्विक वजन वाढते तेव्हा इलास्टोमरचे मऊ तापमान देखील वाढते.
क्रॉस-लिंक्ड पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्ससाठी, क्रॉसलिंकिंग घनतेचा सापेक्ष आण्विक वजनापेक्षा जास्त प्रभाव असतो. म्हणून, इलास्टोमर्सची निर्मिती करताना, आयसोसायनेट किंवा पॉलीओल्सची कार्यक्षमता वाढवून काही लवचिक रेणूंमध्ये थर्मली स्थिर नेटवर्क रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग संरचना तयार होऊ शकते किंवा लवचिक शरीरात स्थिर आयसोसायनेट क्रॉस-लिंकिंग संरचना तयार करण्यासाठी जास्त आयसोसायनेट गुणोत्तर वापरणे शक्य आहे. इलॅस्टोमरची उष्णता प्रतिरोधकता, दिवाळखोर प्रतिरोधकता आणि यांत्रिक सामर्थ्य सुधारण्यासाठी एक शक्तिशाली साधन.
जेव्हा PPDI (p-phenyldiisocyanate) कच्चा माल म्हणून वापरला जातो, तेव्हा दोन आयसोसायनेट गटांच्या बेंझिन रिंगशी थेट जोडणी झाल्यामुळे, तयार झालेल्या हार्ड सेगमेंटमध्ये बेंझिन रिंगचे प्रमाण जास्त असते, ज्यामुळे हार्ड सेगमेंटची कडकपणा सुधारते आणि त्यामुळे वाढ होते. इलास्टोमरची उष्णता प्रतिरोधक क्षमता.
भौतिक दृष्टीकोनातून, इलास्टोमर्सचे मृदू तापमान मायक्रोफेस विभक्त होण्याच्या डिग्रीवर अवलंबून असते. अहवालानुसार, मायक्रोफेस विभक्त न करणाऱ्या इलास्टोमर्सचे सॉफ्टनिंग तापमान खूपच कमी असते, ज्याचे प्रोसेसिंग तापमान फक्त 70 ℃ असते, तर इलॅस्टोमर्स जे मायक्रोफेस वेगळे करतात ते 130-150 ℃ पर्यंत पोहोचू शकतात. म्हणून, इलॅस्टोमर्समध्ये मायक्रोफेस वेगळेपणाची डिग्री वाढवणे ही त्यांची उष्णता प्रतिरोधक क्षमता सुधारण्यासाठी प्रभावी पद्धतींपैकी एक आहे.
साखळी विभागांचे सापेक्ष आण्विक वजन वितरण आणि कठोर साखळी विभागांची सामग्री बदलून इलास्टोमर्सच्या मायक्रोफेस विभक्ततेची डिग्री सुधारली जाऊ शकते, ज्यामुळे त्यांची उष्णता प्रतिरोधकता वाढते. बहुतेक संशोधकांचा असा विश्वास आहे की पॉलीयुरेथेनमध्ये मायक्रोफेस विभक्त होण्याचे कारण म्हणजे मऊ आणि कठोर विभागांमधील थर्मोडायनामिक विसंगतता. चेन एक्स्टेन्डरचा प्रकार, हार्ड सेगमेंट आणि त्याची सामग्री, सॉफ्ट सेगमेंट प्रकार आणि हायड्रोजन बाँडिंग या सर्वांचा त्यावर लक्षणीय प्रभाव पडतो.
डायओल चेन विस्तारकांच्या तुलनेत, MOCA (3,3-dichloro-4,4-diaminodiphenylmethane) आणि DCB (3,3-dichloro-biphenylenediamine) सारखे डायमाइन चेन विस्तारक इलास्टोमर्समध्ये अधिक ध्रुवीय अमीनो एस्टर गट तयार करतात आणि अधिक हायड्रोजन बंध तयार करतात. कठोर विभागांमध्ये तयार करणे, कठोर विभागांमधील परस्परसंवाद वाढवणे आणि डिग्री सुधारणे इलास्टोमर्समध्ये मायक्रोफेस वेगळे करणे; पी, पी-डायहायड्रोक्विनोन आणि हायड्रोक्विनोन सारखे सममित सुगंधी साखळी विस्तारक हे कठोर भागांच्या सामान्यीकरण आणि घट्ट पॅकिंगसाठी फायदेशीर आहेत, ज्यामुळे उत्पादनांचे मायक्रोफेस वेगळे करणे सुधारते.
ॲलिफॅटिक आयसोसायनेट्सने तयार केलेल्या एमिनो एस्टर सेगमेंट्सची मऊ सेगमेंटशी चांगली सुसंगतता असते, परिणामी सॉफ्ट सेगमेंट्समध्ये अधिक कडक सेगमेंट विरघळतात, मायक्रोफेस सेपरेशनची डिग्री कमी होते. सुगंधी आयसोसायनेट्सने तयार केलेल्या अमीनो एस्टर विभागांची मऊ विभागांशी सुसंगतता कमी असते, तर मायक्रोफेस विभक्त होण्याची डिग्री जास्त असते. पॉलीओलेफिन पॉलीयुरेथेनमध्ये जवळजवळ संपूर्ण मायक्रोफेस विभक्त रचना आहे कारण सॉफ्ट सेगमेंट हायड्रोजन बॉण्ड्स तयार करत नाही आणि हायड्रोजन बॉन्ड्स फक्त हार्ड सेगमेंटमध्येच होऊ शकतात.
इलास्टोमर्सच्या सॉफ्टनिंग पॉईंटवर हायड्रोजन बाँडिंगचा प्रभाव देखील लक्षणीय आहे. जरी सॉफ्ट सेगमेंटमधील पॉलिथर्स आणि कार्बोनिल्स हार्ड सेगमेंटमध्ये NH सह मोठ्या प्रमाणात हायड्रोजन बंध तयार करू शकतात, तरीही ते इलास्टोमर्सचे मऊ तापमान वाढवते. याची पुष्टी झाली आहे की हायड्रोजन बंध अजूनही 200 ℃ वर 40% टिकवून ठेवतात.
02 थर्मल विघटन
अमीनो एस्टर गट उच्च तापमानात खालील विघटन करतात:
- RNHCOOR – RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR – RNHR CO2 एनी
पॉलीयुरेथेनवर आधारित पदार्थांचे थर्मल विघटन करण्याचे तीन मुख्य प्रकार आहेत:
① मूळ आयसोसायनेट आणि पॉलीओल तयार करणे;
② α— CH2 बेसवरील ऑक्सिजन बंध तुटतो आणि दुसऱ्या CH2 वरील एका हायड्रोजन बंधाशी संयोग होऊन अमिनो ऍसिड आणि अल्केन्स तयार होतात. एमिनो ऍसिडचे विघटन एका प्राथमिक अमाइन आणि कार्बन डायऑक्साइडमध्ये होते:
③ फॉर्म 1 दुय्यम अमाइन आणि कार्बन डायऑक्साइड.
कार्बामेट संरचनेचे थर्मल विघटन:
Aryl NHCO Aryl, ~120 ℃;
N-alkyl-NHCO-aryl, ~180 ℃;
Aryl NHCO n-alkyl, ~200 ℃;
N-alkyl-NHCO-n-alkyl, ~250 ℃.
अमीनो ऍसिड एस्टरची थर्मल स्थिरता आयसोसायनेट आणि पॉलीओल सारख्या प्रारंभिक सामग्रीच्या प्रकारांशी संबंधित आहे. ॲलिफॅटिक आयसोसायनेट्स सुगंधी आयसोसायनेटपेक्षा जास्त असतात, तर फॅटी अल्कोहोल सुगंधी अल्कोहोलपेक्षा जास्त असतात. तथापि, साहित्याने अहवाल दिला आहे की ॲलिफॅटिक अमीनो ऍसिड एस्टरचे थर्मल विघटन तापमान 160-180 ℃ दरम्यान आहे आणि सुगंधी अमीनो ऍसिड एस्टरचे तापमान 180-200 ℃ दरम्यान आहे, जे वरील डेटाशी विसंगत आहे. कारण चाचणी पद्धतीशी संबंधित असू शकते.
खरं तर, ॲलिफॅटिक सीएचडीआय (1,4-सायक्लोहेक्सेन डायसोसायनेट) आणि एचडीआय (हेक्सामेथिलीन डायसोसायनेट) मध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सुगंधी एमडीआय आणि टीडीआय पेक्षा चांगली उष्णता प्रतिरोधक क्षमता असते. विशेषत: सममितीय संरचनेसह ट्रान्स CHDI सर्वात उष्णता-प्रतिरोधक आयसोसायनेट म्हणून ओळखले गेले आहे. यापासून तयार केलेल्या पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्समध्ये चांगली प्रक्रियाक्षमता, उत्कृष्ट हायड्रोलिसिस प्रतिरोधकता, उच्च सॉफ्टनिंग तापमान, कमी काचेचे संक्रमण तापमान, कमी थर्मल हिस्टेरेसिस आणि उच्च अतिनील प्रतिरोधक क्षमता असते.
एमिनो एस्टर ग्रुप व्यतिरिक्त, पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्समध्ये यूरिया फॉर्मेट, बियुरेट, युरिया इत्यादीसारखे इतर कार्यात्मक गट देखील असतात. हे गट उच्च तापमानात थर्मल विघटन करू शकतात:
NHCONCOO - (ॲलिफेटिक युरिया फॉर्मेट), 85-105 ℃;
- NHCONCOO - (सुगंधी युरिया फॉर्मेट), 1-120 ℃ तापमान श्रेणीत;
- NHCONCONH - (ॲलिफॅटिक बाय्युरेट), 10 ° से ते 110 ° से पर्यंत तापमानात;
NHCONCONH - (सुगंधी biuret), 115-125 ℃;
NHCONH - (ॲलिफेटिक युरिया), 140-180 ℃;
- NHCONH - (सुगंधी युरिया), 160-200 ℃;
आयसोसायन्युरेट रिंग>270 ℃.
बियुरेट आणि युरिया आधारित फॉर्मेटचे थर्मल विघटन तापमान अमीनोफॉर्मेट आणि युरियापेक्षा खूपच कमी असते, तर आयसोसायन्युरेटमध्ये सर्वोत्तम थर्मल स्थिरता असते. इलास्टोमर्सच्या उत्पादनामध्ये, जास्त प्रमाणात आयसोसायनेट्स तयार झालेल्या एमिनोफॉर्मेट आणि यूरियावर प्रतिक्रिया देऊन युरिया आधारित फॉर्मेट आणि बियुरेट क्रॉस-लिंक्ड स्ट्रक्चर्स तयार करू शकतात. जरी ते इलास्टोमर्सच्या यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये सुधारणा करू शकतात, तरीही ते उष्णतेसाठी अत्यंत अस्थिर आहेत.
इलॅस्टोमर्समधील बियुरेट आणि युरिया फॉर्मेट सारख्या थर्मल अस्थिर गटांना कमी करण्यासाठी, त्यांच्या कच्च्या मालाचे प्रमाण आणि उत्पादन प्रक्रिया विचारात घेणे आवश्यक आहे. अत्याधिक आयसोसायनेट गुणोत्तरांचा वापर केला पाहिजे, आणि इतर पद्धती शक्य तितक्या वापरल्या पाहिजेत ज्यामुळे प्रथम कच्च्या मालामध्ये आंशिक आयसोसायनेट रिंग तयार होतात (प्रामुख्याने आयसोसायनेट, पॉलीओल आणि चेन एक्सटेंडर्स), आणि नंतर सामान्य प्रक्रियेनुसार इलास्टोमरमध्ये त्यांचा परिचय करून द्या. उष्णता-प्रतिरोधक आणि ज्वाला प्रतिरोधक पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स तयार करण्यासाठी ही सर्वात सामान्यतः वापरली जाणारी पद्धत बनली आहे.
03 हायड्रोलिसिस आणि थर्मल ऑक्सिडेशन
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स त्यांच्या कठोर भागांमध्ये थर्मल विघटन आणि उच्च तापमानात त्यांच्या मऊ विभागांमध्ये संबंधित रासायनिक बदलांना बळी पडतात. पॉलिस्टर इलास्टोमर्समध्ये खराब पाण्याचा प्रतिकार असतो आणि उच्च तापमानात हायड्रोलायझ होण्याची अधिक तीव्र प्रवृत्ती असते. पॉलिस्टर/टीडीआय/डायमिनचे सेवा आयुष्य 50 ℃ वर 4-5 महिने, 70 ℃ वर फक्त दोन आठवडे आणि 100 ℃ वर फक्त काही दिवसांपर्यंत पोहोचू शकते. गरम पाणी आणि वाफेच्या संपर्कात आल्यावर एस्टर बॉण्ड्स संबंधित ऍसिड आणि अल्कोहोलमध्ये विघटित होऊ शकतात आणि इलास्टोमर्समधील युरिया आणि एमिनो एस्टर गट देखील हायड्रोलिसिस प्रतिक्रियांना सामोरे जाऊ शकतात:
RCOOR H20- → RCOOH HOR
एस्टर अल्कोहोल
एक RNHCONHR एक H20- → RXHCOOH H2NR -
Ureamide
एक RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
एमिनो फॉर्मेट एस्टर एमिनो फॉर्मेट अल्कोहोल
पॉलिथरवर आधारित इलॅस्टोमर्समध्ये थर्मल ऑक्सिडेशन स्थिरता कमी असते आणि इथर आधारित इलास्टोमर्स α- कार्बन अणूवरील हायड्रोजन सहजपणे ऑक्सिडाइझ होते, ज्यामुळे हायड्रोजन पेरॉक्साइड तयार होतो. पुढील विघटन आणि विघटनानंतर, ते ऑक्साईड रॅडिकल्स आणि हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स तयार करते, जे शेवटी फॉर्मेट किंवा ॲल्डिहाइड्समध्ये विघटित होतात.
वेगवेगळ्या पॉलिस्टरचा इलॅस्टोमर्सच्या उष्णतेच्या प्रतिकारावर थोडासा प्रभाव पडतो, तर वेगवेगळ्या पॉलिएथर्सचा विशिष्ट प्रभाव असतो. TDI-MOCA-PTMEG च्या तुलनेत, TDI-MOCA-PTMEG चे वय 7 दिवसांसाठी 121 ℃ असताना अनुक्रमे 44% आणि 60% तन्य शक्ती टिकवून ठेवण्याचा दर आहे, नंतरचे पूर्वीच्या तुलनेत लक्षणीयरित्या चांगले आहे. याचे कारण असे असू शकते की पीपीजी रेणूंमध्ये शाखायुक्त साखळ्या असतात, जे लवचिक रेणूंच्या नियमित व्यवस्थेसाठी अनुकूल नसतात आणि लवचिक शरीराचा उष्णता प्रतिरोध कमी करतात. पॉलिथरचा थर्मल स्थिरता क्रम आहे: PTMEG>PEG>PPG.
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्समधील इतर कार्यशील गट, जसे की युरिया आणि कार्बामेट, देखील ऑक्सिडेशन आणि हायड्रोलिसिस प्रतिक्रियांमधून जातात. तथापि, इथर गट सर्वात सहज ऑक्सिडाइज्ड आहे, तर एस्टर गट सर्वात सहज हायड्रोलायझ्ड आहे. त्यांच्या अँटिऑक्सिडंट आणि हायड्रोलिसिस प्रतिकाराचा क्रम आहे:
अँटिऑक्सिडेंट क्रियाकलाप: एस्टर> युरिया> कार्बामेट> ईथर;
हायड्रोलिसिस प्रतिरोध: एस्टर
पॉलीथर पॉलीयुरेथेनचा ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि पॉलिस्टर पॉलीयुरेथेनचा हायड्रोलिसिस प्रतिरोध सुधारण्यासाठी, ॲडिटीव्ह देखील जोडले जातात, जसे की PTMEG पॉलिथर इलास्टोमरमध्ये 1% फेनोलिक अँटीऑक्सिडेंट इर्गॅनॉक्स 1010 जोडणे. या इलास्टोमरची तन्य शक्ती अँटिऑक्सिडंट्सशिवाय (168 तासांसाठी 1500C वर वृद्धत्वानंतर चाचणीचे परिणाम) तुलनेत 3-5 पट वाढवता येते. परंतु प्रत्येक अँटिऑक्सिडंटचा पॉलीयुरेथेन इलॅस्टोमर्सवर प्रभाव पडत नाही, फक्त phenolic 1rganox 1010 आणि TopanOl051 (phenolic antioxidant, hindered amine light stabilizer, benzotriazole कॉम्प्लेक्स) चे लक्षणीय परिणाम आहेत, आणि पूर्वीचे सर्वोत्तम आहे, शक्यतो phenolic antioxidants बरोबर elastomers ची चांगली क्षमता असते. तथापि, फिनोलिक अँटिऑक्सिडंट्सच्या स्थिरीकरण यंत्रणेमध्ये फिनोलिक हायड्रॉक्सिल गटांच्या महत्त्वपूर्ण भूमिकेमुळे, सिस्टममधील आयसोसायनेट गटांसह या फिनोलिक हायड्रॉक्सिल गटाची प्रतिक्रिया आणि "अपयश" टाळण्यासाठी, आयसोसायनेट आणि पॉलीओल्सचे गुणोत्तर असू नये. खूप मोठे, आणि प्रीपॉलिमर आणि चेन एक्स्टेन्डरमध्ये अँटिऑक्सिडंट्स जोडणे आवश्यक आहे. प्रीपॉलिमरच्या उत्पादनादरम्यान जोडल्यास, ते स्थिरीकरण प्रभावावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करेल.
पॉलिस्टर पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्सचे हायड्रोलिसिस रोखण्यासाठी वापरले जाणारे ऍडिटीव्ह प्रामुख्याने कार्बोडाइमाइड संयुगे असतात, जे पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर रेणूंमध्ये एस्टर हायड्रोलिसिसद्वारे तयार केलेल्या कार्बोक्झिलिक ऍसिडशी प्रतिक्रिया देतात आणि एसाइल युरिया डेरिव्हेटिव्ह तयार करतात, पुढील हायड्रोलिसिस प्रतिबंधित करतात. 2% ते 5% च्या वस्तुमान अंशाने कार्बोडाइमाइड जोडल्यास पॉलीयुरेथेनची पाण्याची स्थिरता 2-4 पटीने वाढू शकते. याशिवाय, टर्ट ब्यूटाइल कॅटेकॉल, हेक्सामेथिलेनेटेट्रामाइन, ॲझोडीकार्बोनमाइड, इत्यादींचे काही विशिष्ट हायड्रोलिसिस प्रभाव देखील आहेत.
04 मुख्य कामगिरी वैशिष्ट्ये
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स हे वैशिष्ट्यपूर्ण मल्टी ब्लॉक कॉपॉलिमर आहेत, ज्यामध्ये खोलीच्या तापमानापेक्षा कमी असलेल्या काचेच्या संक्रमण तापमानासह लवचिक सेगमेंट आणि खोलीच्या तापमानापेक्षा जास्त काचेचे संक्रमण तापमान असलेले कठोर सेगमेंट असलेल्या आण्विक साखळ्या असतात. त्यापैकी, ऑलिगोमेरिक पॉलीओल्स लवचिक विभाग बनवतात, तर डायसोसायनेट्स आणि लहान रेणू साखळी विस्तारक कठोर विभाग तयार करतात. लवचिक आणि कठोर साखळी विभागांची एम्बेडेड रचना त्यांचे अद्वितीय कार्यप्रदर्शन निर्धारित करते:
(1) सामान्य रबराची कडकपणा श्रेणी साधारणपणे Shaoer A20-A90 च्या दरम्यान असते, तर प्लास्टिकची कठोरता श्रेणी Shaoer A95 Shaoer D100 च्या दरम्यान असते. पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स फिलरच्या मदतीशिवाय Shaoer A10 इतकं कमी आणि Shaoer D85 इतकं जास्त पोहोचू शकतात;
(2) उच्च सामर्थ्य आणि लवचिकता अजूनही कडकपणाच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये राखली जाऊ शकते;
(3) उत्कृष्ट पोशाख प्रतिकार, नैसर्गिक रबरच्या 2-10 पट;
(4) पाणी, तेल आणि रसायनांना उत्कृष्ट प्रतिकार;
(5) उच्च प्रभाव प्रतिरोध, थकवा प्रतिकार, आणि कंपन प्रतिरोध, उच्च-वारंवारता वाकलेल्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य;
(6) चांगले कमी-तापमान प्रतिकार, कमी-तापमानातील ठिसूळपणा -30 ℃ किंवा -70 ℃ खाली;
(7) यात उत्कृष्ट इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन आहे, आणि त्याच्या कमी थर्मल चालकतामुळे, रबर आणि प्लास्टिकच्या तुलनेत त्याचा चांगला इन्सुलेशन प्रभाव आहे;
(8) चांगली बायोकॉम्पॅटिबिलिटी आणि अँटीकोआगुलंट गुणधर्म;
(9) उत्कृष्ट विद्युत पृथक्करण, साचा प्रतिरोध, आणि UV स्थिरता.
पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स सामान्य रबर सारख्याच प्रक्रियांचा वापर करून तयार केले जाऊ शकतात, जसे की प्लास्टिलायझेशन, मिक्सिंग आणि व्हल्कनीकरण. ते ओतणे, सेंट्रीफ्यूगल मोल्डिंग किंवा फवारणी करून द्रव रबरच्या स्वरूपात देखील तयार केले जाऊ शकते. ते ग्रॅन्युलर मटेरियलमध्ये देखील बनवले जाऊ शकतात आणि इंजेक्शन, एक्सट्रूजन, रोलिंग, ब्लो मोल्डिंग आणि इतर प्रक्रिया वापरून तयार केले जाऊ शकतात. अशाप्रकारे, ते केवळ कार्यक्षमतेतच सुधारणा करत नाही, तर उत्पादनाची मितीय अचूकता आणि स्वरूप देखील सुधारते.