پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرىنىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقى ۋە ياخشىلاش تەدبىرلىرى

دەپ ئاتالغانپولىئۇرېتانپولىئۇرېتاننىڭ قىسقارتىلمىسى بولۇپ، پولىئىزوسىئاناتلار ۋە پولىئوللارنىڭ رېئاكسىيەسى ئارقىلىق ھاسىل بولىدۇ، ھەمدە مولېكۇلا زەنجىرىدە نۇرغۇن تەكرارلانغان ئامىنو ئېستېر گۇرۇپپىلىرى (- NH-CO-O -) نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ھەقىقىي سىنتېزلانغان پولىئۇرېتان قالدۇقلىرىدا، ئامىنو ئېستېر گۇرۇپپىسىدىن باشقا، يەنە كاربامىد ۋە بىئۇرېت قاتارلىق گۇرۇپپىلارمۇ بار. پولىئوللار ئۇچىدا گىدروكسىل گۇرۇپپىلىرى بار ئۇزۇن زەنجىرلىك مولېكۇلاغا تەۋە بولۇپ، ئۇلار «يۇمشاق زەنجىر پارچىلىرى» دەپ ئاتىلىدۇ، پولىئىزوسىئاناتلار بولسا «قاتتىق زەنجىر پارچىلىرى» دەپ ئاتىلىدۇ.
يۇمشاق ۋە قاتتىق زەنجىر بۆلەكلىرى ھاسىل قىلغان پولىئۇرېتان قالدۇقلىرى ئىچىدە، پەقەت ئاز بىر قىسمى ئامىنو كىسلاتا ئېفىرلىرىدىن تەركىب تاپقان، شۇڭا ئۇلارنى پولىئۇرېتان دېيىش مۇۋاپىق بولماسلىقى مۇمكىن. كەڭ مەنىدە ئېيتقاندا، پولىئۇرېتان ئىزوسىئاناتنىڭ قوشۇمچە ماددىسى.
ھەر خىل ئىزوسىئاناتلار كۆپ گىدروكسى بىرىكمىلىرى بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، پولىئۇرېتاننىڭ ھەر خىل قۇرۇلمىلىرىنى ھاسىل قىلىدۇ، شۇنىڭ بىلەن پلاستىك، رېزىنكا، قاپلاش، تالا، يېلىم قاتارلىق ھەر خىل خۇسۇسىيەتكە ئىگە پولىمېر ماتېرىياللارنى ھاسىل قىلىدۇ. پولىئۇرېتان رېزىنكىسى
پولىئۇرېتان كاۋچۇكى ئالاھىدە بىر خىل كاۋچۇكقا تەۋە بولۇپ، ئۇ پولىئېفىر ياكى پولىئېستېرنى ئىزوسىئانات بىلەن رېئاكسىيە قىلىش ئارقىلىق ياسىلىدۇ. خام ئەشيا تۈرى، رېئاكسىيە شارائىتى ۋە ئۆزئارا باغلىنىش ئۇسۇللىرىنىڭ ئوخشىماسلىقى سەۋەبىدىن نۇرغۇن تۈرلىرى بار. خىمىيىلىك قۇرۇلما نۇقتىسىدىن قارىغاندا، پولىئېستېر ۋە پولىئېفىر تۈرلىرى بار، پىششىقلاپ ئىشلەش ئۇسۇلى نۇقتىسىدىن قارىغاندا، ئۈچ خىل تۈرگە ئايرىلىدۇ: ئارىلاشتۇرۇش تىپى، قۇيۇش تىپى ۋە تېرموپلاستىك تىپى.
سۈنئىي پولىئۇرېتان كاۋچۇكى ئادەتتە سىزىقلىق پولىئېستېر ياكى پولىئېفىرنى دىئىزوسىئانات بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، تۆۋەن مولېكۇلا ئېغىرلىقتىكى ئالدىن پولىمېر ھاسىل قىلىش ئارقىلىق بىرىكتۈرۈلىدۇ، ئاندىن زەنجىرسىمان ئۇزارتىش رېئاكسىيەسىگە ئۇچراپ، يۇقىرى مولېكۇلا ئېغىرلىقتىكى پولىمېر ھاسىل قىلىنىدۇ. ئاندىن، ماس كېلىدىغان كرېست ئۇلىنىش دورىلىرى قوشۇلۇپ قىزىتىلىپ، ۋۇلكانلاشتۇرۇلغان كاۋچۇكقا ئايلىنىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئالدىن پولىمېرلاشتۇرۇش ياكى ئىككى باسقۇچلۇق ئۇسۇل دەپ ئاتىلىدۇ.
يەنە بىر باسقۇچلۇق ئۇسۇلنى قوللىنىشقا بولىدۇ، يەنى سىزىقلىق پولىئېستېر ياكى پولىئېفىرنى دىئىزوسىئاناتلار، زەنجىر ئۇزارتقۇچلار ۋە ئۆزئارا باغلاش دورىلىرى بىلەن بىۋاسىتە ئارىلاشتۇرۇپ، رېئاكسىيە قوزغاپ، پولىئېرۇتېئان كاۋچۇكىنى ھاسىل قىلىش.
TPU مولېكۇلاسىدىكى A بۆلىكى ماكرومولېكۇلا زەنجىرلىرىنىڭ ئايلىنىشىنى ئاسانلاشتۇرىدۇ، پولىئۇرېتان كاۋچۇكىغا ياخشى ئېلاستىكىلىق بېرىدۇ، پولىمېرنىڭ يۇمشىتىش نۇقتىسى ۋە ئىككىنچى دەرىجىلىك ئۆتكۈنچى نۇقتىسىنى تۆۋەنلىتىدۇ، ھەمدە ئۇنىڭ قاتتىقلىقى ۋە مېخانىكىلىق كۈچىنى تۆۋەنلىتىدۇ. B بۆلىكى ماكرومولېكۇلا زەنجىرلىرىنىڭ ئايلىنىشىنى باغلايدۇ، بۇنىڭ بىلەن پولىمېرنىڭ يۇمشىتىش نۇقتىسى ۋە ئىككىنچى دەرىجىلىك ئۆتكۈنچى نۇقتىسى ئېشىپ، قاتتىقلىقى ۋە مېخانىكىلىق كۈچىنى تۆۋەنلىتىدۇ. A ۋە B ئوتتۇرىسىدىكى مولار نىسبىتىنى تەڭشەش ئارقىلىق، ئوخشىمىغان مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتكە ئىگە TPU لارنى ھاسىل قىلغىلى بولىدۇ. TPU نىڭ كېسىشمە ئۇلىنىش قۇرۇلمىسى پەقەت دەسلەپكى كېسىشمە ئۇلىنىشنىلا ئەمەس، بەلكى مولېكۇلا ئارىسىدىكى ھىدروگېن باغلىنىشى ئارقىلىق شەكىللەنگەن ئىككىنچى دەرىجىلىك كېسىشمە ئۇلىنىشنىمۇ ئويلىشىشى كېرەك. پولىئۇرېتاننىڭ دەسلەپكى كېسىشمە ئۇلىنىش باغلىنىشى گىدروكسىل كاۋچۇكىنىڭ ۋۇلكانلىشىش قۇرۇلمىسىدىن پەرقلىنىدۇ. ئۇنىڭ ئامىنو ئېستېر گۇرۇپپىسى، بىئۇرېت گۇرۇپپىسى، كاربامىد فورمات گۇرۇپپىسى ۋە باشقا فۇنكسىيە گۇرۇپپىلىرى دائىملىق ۋە ئارىلىقلىق قاتتىق زەنجىر بۆلىكىگە تىزىلغان بولۇپ، رېزىنىنىڭ دائىملىق تور قۇرۇلمىسىنى ھاسىل قىلىدۇ، بۇ ئېسىل ئۇپراشقا چىداملىق ۋە باشقا ئېسىل خۇسۇسىيەتلەرگە ئىگە. ئىككىنچىدىن، پولىئۇرېتان كاۋچۇكىدا كاربامىد ياكى كاربامات گۇرۇپپىلىرى قاتارلىق نۇرغۇن يۇقىرى دەرىجىدە بىرىكمە ئىقتىدارلىق گۇرۇپپىلارنىڭ مەۋجۇت بولۇشى سەۋەبىدىن، مولېكۇلا زەنجىرلىرى ئارىسىدا شەكىللەنگەن ھىدروگېن باغلىنىشى يۇقىرى كۈچلۈكلۈككە ئىگە، ھىدروگېن باغلىنىشى ئارقىلىق شەكىللەنگەن ئىككىنچى دەرىجىلىك كېسىشمە باغلىنىشلارمۇ پولىئۇرېتان كاۋچۇكىنىڭ خۇسۇسىيىتىگە زور تەسىر كۆرسىتىدۇ. ئىككىنچى دەرىجىلىك كېسىشمە باغلىنىش بىر تەرەپتىن پولىئۇرېتان كاۋچۇكىنىڭ تېرموسېتسىيەلىك ئېلاستومېرلارنىڭ خۇسۇسىيىتىگە ئىگە بولۇشىغا شارائىت ھازىرلايدۇ، يەنە بىر تەرەپتىن، بۇ كېسىشمە باغلىنىش ھەقىقىي كېسىشمە باغلىنىش ئەمەس، بۇ ئۇنى مەۋھۇم كېسىشمە باغلىنىشقا ئايلاندۇرىدۇ. كېسىشمە باغلىنىش ئەھۋالى تېمپېراتۇرىغا باغلىق. تېمپېراتۇرا ئۆرلىگەنسىرى، بۇ كېسىشمە باغلىنىش ئاستا-ئاستا ئاجىزلىشىدۇ ۋە يوقىلىدۇ. پولىمېر بەلگىلىك سۇيۇقلۇققا ئىگە بولۇپ، تېرموپلاستىك پىششىقلاپ ئىشلەشكە ئۇچرايدۇ. تېمپېراتۇرا تۆۋەنلىگەندە، بۇ كېسىشمە باغلىنىش ئاستا-ئاستا ئەسلىگە كېلىدۇ ۋە قايتا شەكىللىنىدۇ. ئاز مىقداردا تولدۇرغۇچ قوشۇش مولېكۇلالار ئارىسىدىكى ئارىلىقنى ئاشۇرىدۇ، مولېكۇلالار ئارىسىدا ھىدروگېن باغلىنىشى ھاسىل قىلىش ئىقتىدارىنى ئاجىزلاشتۇرىدۇ ۋە كۈچلۈكلۈكنىڭ كەسكىن تۆۋەنلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. تەتقىقاتلار شۇنى كۆرسەتتىكى، پولىئۇرېتان كاۋچۇكىدىكى ھەر خىل ئىقتىدارلىق گۇرۇپپىلارنىڭ يۇقىرىدىن تۆۋەنگىچە بولغان مۇقىملىقىنىڭ تەرتىپى: ئېفىر، ئېفىر، كاربامىد، كاربامات ۋە بىئۇرېت. پولىئۇرېتان كاۋچۇكىنىڭ قېرىش جەريانىدا، بىرىنچى قەدەم بىئۇرېت بىلەن كاربامىد ئوتتۇرىسىدىكى كېسىشمە باغلىنىشنى ئۈزۈش، ئاندىن كاربامات بىلەن كاربامىد باغلىنىشىنى ئۈزۈش، يەنى ئاساسلىق زەنجىرنى ئۈزۈشتىن ئىبارەت.
01 يۇمشىتىش
نۇرغۇن پولىمېر ماتېرىياللىرىغا ئوخشاش، پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا يۇمشىيدۇ ۋە ئېلاستىك ھالەتتىن يېپىشقاق ئېقىش ھالىتىگە ئۆتىدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە مېخانىكىلىق كۈچ تېز سۈرئەتتە تۆۋەنلەيدۇ. خىمىيىلىك جەھەتتىن قارىغاندا، ئېلاستىكلىقنىڭ يۇمشىش تېمپېراتۇرىسى ئاساسلىقى ئۇنىڭ خىمىيىلىك تەركىبى، نىسبىي مولېكۇلا ئېغىرلىقى ۋە ئۆزئارا باغلىنىش زىچلىقى قاتارلىق ئامىللارغا باغلىق.
ئادەتتە، نىسپىي مولېكۇلا ئېغىرلىقىنى ئاشۇرۇش، قاتتىق بۆلەكنىڭ قاتتىقلىقىنى ئاشۇرۇش (مەسىلەن، مولېكۇلاغا بېنزول ھالقىسىنى كىرگۈزۈش) ۋە قاتتىق بۆلەكنىڭ تەركىبىنى ئاشۇرۇش، شۇنداقلا ئۆزئارا باغلىنىش زىچلىقىنى ئاشۇرۇش قاتارلىقلارنىڭ ھەممىسى يۇمشىتىش تېمپېراتۇرىسىنى ئاشۇرۇشقا پايدىلىق. تېرموپلاستىك ئېلاستومېرلارنىڭ مولېكۇلا قۇرۇلمىسى ئاساسلىقى سىزىقلىق بولۇپ، نىسپىي مولېكۇلا ئېغىرلىقى ئاشقاندا ئېلاستومېرنىڭ يۇمشىتىش تېمپېراتۇرىسىمۇ ئاشىدۇ.
ئۆزئارا باغلىنىشلىق پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرى ئۈچۈن، ئۆزئارا باغلىنىش زىچلىقى نىسپىي مولېكۇلا ئېغىرلىقىدىن چوڭ تەسىرگە ئىگە. شۇڭا، ئېلاستومېر ئىشلەپچىقىرىشتا، ئىزوسىئاناتلار ياكى پولىئوللارنىڭ ئىقتىدارىنى ئاشۇرۇش بەزى ئېلاستىك مولېكۇلالاردا ئىسسىقلىققا چىداملىق تور خىمىيىلىك ئۆزئارا باغلىنىش قۇرۇلمىسىنى ھاسىل قىلالايدۇ، ياكى ئېلاستىك بەدەندە مۇقىم ئىزوسىئانات ئۆزئارا باغلىنىش قۇرۇلمىسىنى ھاسىل قىلىش ئۈچۈن ئارتۇقچە ئىزوسىئانات نىسبىتىنى ئىشلىتىش ئېلاستومېرنىڭ ئىسسىقلىققا چىدامچانلىقى، ئېرىتكۈچىگە چىدامچانلىقى ۋە مېخانىكىلىق كۈچىنى ئاشۇرۇشنىڭ كۈچلۈك ۋاسىتىسى.
PPDI (p-فېنىلدىئىزوسىئانات) خام ئەشيا سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەندە، ئىككى ئىزوسىئانات گۇرۇپپىسىنىڭ بېنزول ھالقىسىغا بىۋاسىتە ئۇلىنىشىدىن، شەكىللەنگەن قاتتىق بۆلەكنىڭ بېنزول ھالقىسى مىقدارى يۇقىرى بولىدۇ، بۇ قاتتىق بۆلەكنىڭ قاتتىقلىقىنى ياخشىلايدۇ ۋە شۇ ئارقىلىق ئېلاستومېرنىڭ ئىسسىقلىققا چىدامچانلىقىنى ئاشۇرىدۇ.
فىزىكىلىق جەھەتتىن قارىغاندا، ئېلاستومېرلارنىڭ يۇمشىتىش تېمپېراتۇرىسى مىكروفازا ئايرىلىش دەرىجىسىگە باغلىق. خەۋەرلەرگە قارىغاندا، مىكروفازا ئايرىلىشقا ئۇچرىمايدىغان ئېلاستومېرلارنىڭ يۇمشىتىش تېمپېراتۇرىسى ناھايىتى تۆۋەن بولۇپ، بىر تەرەپ قىلىش تېمپېراتۇرىسى پەقەت 70 ℃ ئەتراپىدا، مىكروفازا ئايرىلىشقا ئۇچرىغان ئېلاستومېرلار بولسا 130-150 ℃ غا يېتىشى مۇمكىن. شۇڭا، ئېلاستومېرلارنىڭ مىكروفازا ئايرىلىش دەرىجىسىنى ئاشۇرۇش ئۇلارنىڭ ئىسسىقلىققا چىدامچانلىقىنى ئاشۇرۇشنىڭ ئۈنۈملۈك ئۇسۇللىرىنىڭ بىرى.
زەنجىر بۆلەكلىرىنىڭ نىسپىي مولېكۇلا ئېغىرلىق تەقسىماتى ۋە قاتتىق زەنجىر بۆلەكلىرىنىڭ تەركىبىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق ئېلاستومېرلارنىڭ مىكروفازا ئايرىلىش دەرىجىسىنى ياخشىلىغىلى بولىدۇ، شۇ ئارقىلىق ئۇلارنىڭ ئىسسىقلىققا چىدامچانلىقىنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ. كۆپىنچە تەتقىقاتچىلار پولىئۇرېتاننىڭ مىكروفازا ئايرىلىش سەۋەبى يۇمشاق ۋە قاتتىق بۆلەكلەر ئوتتۇرىسىدىكى تېرمودىنامىكىلىق ماس كەلمەسلىك دەپ قارايدۇ. زەنجىر ئۇزارتقۇچنىڭ تىپى، قاتتىق بۆلەك ۋە ئۇنىڭ تەركىبى، يۇمشاق بۆلەك تىپى ۋە ھىدروگېن باغلىنىشىنىڭ ھەممىسى ئۇنىڭغا زور تەسىر كۆرسىتىدۇ.
دىئول زەنجىر ئۇزارتقۇچلىرى بىلەن سېلىشتۇرغاندا، MOCA (3،3-دىخلورو-4،4-دىئامىنودىفېنىلمېتان) ۋە DCB (3،3-دىخلورو-بىفېنىلېندىئامىن) قاتارلىق دىئامىن زەنجىر ئۇزارتقۇچلىرى ئېلاستومېرلاردا تېخىمۇ كۆپ قۇتۇپلۇق ئامىنو ئېستېر گۇرۇپپىسىنى ھاسىل قىلىدۇ، قاتتىق بۆلەكلەر ئارىسىدا تېخىمۇ كۆپ ھىدروگېن باغلىنىشى ھاسىل بولۇپ، قاتتىق بۆلەكلەر ئوتتۇرىسىدىكى ئۆز-ئارا تەسىرنى ئاشۇرىدۇ ۋە ئېلاستومېرلاردىكى مىكروپازا ئايرىلىش دەرىجىسىنى ياخشىلايدۇ؛ p، p-دىھىدروكىنون ۋە ھىدروكىنون قاتارلىق سىممېترىك ئاروماتىك زەنجىر ئۇزارتقۇچلىرى قاتتىق بۆلەكلەرنى نورماللاشتۇرۇش ۋە زىچ ئوراش ئۈچۈن پايدىلىق بولۇپ، شۇ ئارقىلىق مەھسۇلاتلارنىڭ مىكروپازا ئايرىلىش دەرىجىسىنى ياخشىلايدۇ.
ئالىفاتىك ئىزوسىئاناتلار ھاسىل قىلغان ئامىنو ئېستېر بۆلەكلىرى يۇمشاق بۆلەكلەر بىلەن ياخشى ماسلىشىشچانلىققا ئىگە، بۇنىڭ نەتىجىسىدە يۇمشاق بۆلەكلەردە ئېرىپ كېتىدىغان قاتتىق بۆلەكلەر كۆپ بولۇپ، مىكروپازا ئايرىلىش دەرىجىسى تۆۋەنلەيدۇ. ئاروماتىك ئىزوسىئاناتلار ھاسىل قىلغان ئامىنو ئېستېر بۆلەكلىرى يۇمشاق بۆلەكلەر بىلەن ناچار ماسلىشىشچانلىققا ئىگە، مىكروپازا ئايرىلىش دەرىجىسى بولسا يۇقىرى. پولىئولېفىن پولىئۇرېتان يۇمشاق بۆلەك ھىدروگېن باغلىنىشى ھاسىل قىلمايدىغانلىقى ۋە ھىدروگېن باغلىنىشى پەقەت قاتتىق بۆلەكتىلا يۈز بېرىدىغانلىقى ئۈچۈن دېگۈدەك تولۇق مىكروپازا ئايرىلىش قۇرۇلمىسىغا ئىگە.
ئېلاستومېرلارنىڭ يۇمشىتىش نۇقتىسىغا ھىدروگېن باغلىنىشىنىڭ تەسىرىمۇ مۇھىم. يۇمشاق بۆلەكتىكى پولىئېفىرلار ۋە كاربونىللار قاتتىق بۆلەكتە NH3 بىلەن كۆپ مىقداردا ھىدروگېن باغلىنىشى ھاسىل قىلالايدۇ، ئەمما ئۇ يەنە ئېلاستومېرلارنىڭ يۇمشىتىش تېمپېراتۇرىسىنى ئاشۇرىدۇ. ھىدروگېن باغلىنىشىنىڭ 200 سېلسىيە گرادۇستا يەنىلا %40 ساقلىنىدىغانلىقى جەزملەشتۈرۈلدى.
02 ئىسسىقلىق پارچىلىنىش
ئامىنو ئېفىر گۇرۇپپىلىرى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا تۆۋەندىكى پارچىلىنىشقا ئۇچرايدۇ:
- RNHCOOR – RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ئېنى
- RNHCOOR – RNHR CO2 ئېنى
پولىئۇرېتان ئاساسلىق ماتېرىياللارنىڭ ئۈچ خىل ئاساسلىق ئىسسىقلىق پارچىلىنىش شەكلى بار:
① ئەسلى ئىزوسىئاناتلار ۋە پولىئوللارنى ھاسىل قىلىش؛
2 α— CH2 ئاساسىدىكى ئوكسىگېن باغلىنىشى ئۈزۈلۈپ، ئىككىنچى CH2 ئاساسىدىكى بىر ھىدروگېن باغلىنىشى بىلەن بىرلىشىپ، ئامىنو كىسلاتاسى ۋە ئالكېنلارنى ھاسىل قىلىدۇ. ئامىنو كىسلاتالىرى بىر ئاساسلىق ئامىن ۋە كاربون تۆت ئوكسىدقا پارچىلىنىدۇ:
③ 1-ئىككىنچى ئامىن ۋە كاربون تۆت ئوكسىدنى ھاسىل قىلىدۇ.
كاربامات قۇرۇلمىسىنىڭ ئىسسىقلىق بىلەن پارچىلىنىشى:
ئارىل NHCO ئارىل،~120 ℃؛
N-ئالكىل-NHCO-ئارىل، ~180 ℃؛
ئارىل NHCO n-ئالكىل، ~200 ℃؛
N-ئالكىل-NHCO-n-ئالكىل، ~250 ℃.
ئامىنو كىسلاتا ئېفىرلىرىنىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقى ئىزوسىئانات ۋە پولىئول قاتارلىق باشلانغۇچ ماتېرىياللارنىڭ تۈرى بىلەن مۇناسىۋەتلىك. ئالىفاتىك ئىزوسىئاناتلار ئاروماتىك ئىزوسىئاناتلاردىن يۇقىرى، مايلىق ئىسپىرتلار بولسا ئاروماتىك ئىسپىرتلاردىن يۇقىرى. قانداقلا بولمىسۇن، ئەدەبىياتلاردا ئالىفاتىك ئامىنو كىسلاتا ئېفىرلىرىنىڭ ئىسسىقلىق پارچىلىنىش تېمپېراتۇرىسى 160-180 ℃ ئارىلىقىدا، ئاروماتىك ئامىنو كىسلاتا ئېفىرلىرىنىڭكى 180-200 ℃ ئارىلىقىدا ئىكەنلىكى خەۋەر قىلىنغان بولۇپ، بۇ يۇقىرىدىكى سانلىق مەلۇماتلار بىلەن ماس كەلمەيدۇ. سەۋەبى سىناق ئۇسۇلى بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇشى مۇمكىن.
ئەمەلىيەتتە، ئالىفاتىك CHDI (1،4-سىكلوھېكسان دىئىزوسىئانات) ۋە HDI (گېكسامېتلېن دىئىزوسىئانات) ئادەتتە ئىشلىتىلىدىغان ئاروماتىك MDI ۋە TDI غا قارىغاندا ياخشىراق ئىسسىقلىققا چىداملىق. بولۇپمۇ سىممېترىك قۇرۇلمىغا ئىگە ترانس CHDI ئەڭ ئىسسىققا چىداملىق ئىزوسىئانات دەپ ئېتىراپ قىلىنغان. ئۇنىڭدىن تەييارلانغان پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرى ياخشى پىششىقلاپ ئىشلەش ئىقتىدارىغا، ئېسىل گىدرولىزغا چىداملىق، يۇقىرى يۇمشىتىش تېمپېراتۇرىسى، تۆۋەن ئەينەك ئۆتۈش تېمپېراتۇرىسى، تۆۋەن ئىسسىقلىق گىستېرېزىسى ۋە يۇقىرى ئۇلترا بىنەپشە نۇرغا چىداملىق.
ئامىنو ئېستېر گۇرۇپپىسىدىن باشقا، پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرىنىڭ يەنە كاربامىد فورمات، بىئۇرېت، كاربامىد قاتارلىق باشقا فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلىرىمۇ بار. بۇ گۇرۇپپىلار يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئىسسىقلىق بىلەن پارچىلىنىشقا ئۇچرايدۇ:
NHCONCOO – (ئالىفاتىك كاربامىد فورماتى)، 85-105 ℃؛
- NHCONCOO – (خۇش پۇراقلىق كاربامىد فورماتى)، 1-120 ℃ تېمپېراتۇرا دائىرىسىدە؛
- NHCONCONH – (ئالىفاتىك بىئۇرېت)، 10 سېلسىيە گرادۇستىن 110 سېلسىيە گرادۇسقىچە بولغان تېمپېراتۇرىدا؛
NHCONCONH – (خۇش پۇراقلىق بىئۇرېت)، 115-125 ℃؛
NHCONH – (ئالىفاتىك كاربامىد)، 140-180 ℃؛
- NHCONH – (خۇش پۇراقلىق كاربامىد)، 160-200 ℃؛
ئىزوسىيانۇرات ھالقىسى > 270 ℃.
بىئۇرېت ۋە كاربامىد ئاساسلىق فورماتنىڭ ئىسسىقلىق پارچىلىنىش تېمپېراتۇرىسى ئامىنوفورمات ۋە كاربامىدنىڭكىدىن خېلىلا تۆۋەن، ئىزوسىيانۇرات بولسا ئەڭ ياخشى ئىسسىقلىق مۇقىملىقىغا ئىگە. ئېلاستومېر ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا، ئارتۇقچە ئىزوسىياناتلار ھاسىل بولغان ئامىنوفورمات ۋە كاربامىد بىلەن تېخىمۇ رېئاكسىيەلىشىپ، كاربامىد ئاساسلىق فورمات ۋە بىئۇرېت ئۆزئارا باغلىنىشلىق قۇرۇلمىلارنى ھاسىل قىلىدۇ. ئۇلار ئېلاستومېرلارنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى ياخشىلىيالايدۇ، ئەمما ئۇلار ئىسسىقلىققا ئىنتايىن چىدامسىز.
ئېلاستومېرلاردىكى بىئۇرېت ۋە كاربامىد فورمات قاتارلىق ئىسسىقلىق مۇقىمسىز گۇرۇپپىلارنى ئازايتىش ئۈچۈن، ئۇلارنىڭ خام ئەشيا نىسبىتى ۋە ئىشلەپچىقىرىش جەريانىنى ئويلىشىش كېرەك. ئارتۇقچە ئىزوسىئانات نىسبىتىنى ئىشلىتىش كېرەك، ھەمدە باشقا ئۇسۇللارنى ئىمكانقەدەر كۆپ ئىشلىتىش ئارقىلىق ئالدى بىلەن خام ئەشيادا قىسمەن ئىزوسىئانات ھالقىلىرىنى (ئاساسلىقى ئىزوسىئاناتلار، پولىئوللار ۋە زەنجىر ئۇزارتقۇچلار) ھاسىل قىلىش، ئاندىن ئۇلارنى نورمال جەريانلارغا ئاساسەن ئېلاستومېرغا كىرگۈزۈش كېرەك. بۇ ئىسسىقلىققا چىداملىق ۋە ئوتقا چىداملىق پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرىنى ئىشلەپچىقىرىشتا ئەڭ كۆپ ئىشلىتىلىدىغان ئۇسۇلغا ئايلاندى.
03 گىدرولىز ۋە ئىسسىقلىق ئوكسىدلىنىشى
پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا قاتتىق بۆلەكلىرىدە ئىسسىقلىق پارچىلىنىشقا ۋە يۇمشاق بۆلەكلىرىدە ماس كېلىدىغان خىمىيىلىك ئۆزگىرىشلەرگە ئۇچرايدۇ. پولىئېستېر ئېلاستومېرلىرىنىڭ سۇغا چىدامچانلىقى ناچار بولۇپ، يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا گىدرولىزلىنىشقا مايىل. پولىئېستېر/TDI/دىئامىننىڭ ئىشلىتىش ئۆمرى 50 ℃ دا 4-5 ئايغا، 70 ℃ دا پەقەت ئىككى ھەپتە، 100 ℃ دىن يۇقىرى بولغاندا پەقەت بىر نەچچە كۈنگە يېتىدۇ. ئېستېر باغلىنىشى قىزىق سۇ ۋە پارغا ئۇچرىغاندا ماس كېلىدىغان كىسلاتا ۋە ئىسپىرتلارغا پارچىلىنىدۇ، ئېلاستومېرلاردىكى كاربامىد ۋە ئامىنو ئېستېر گۇرۇپپىلىرىمۇ گىدرولىز رېئاكسىيەسىگە ئۇچرايدۇ:
RCOOR H20- → RCOOH HOR
ئېستېر ئىسپىرتى
بىر RNHCONHR بىر H20- → RXHCOOH H2NR -
ئۇرېئامىد
بىر RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
ئامىنو فورمات ئېستېرى ئامىنو فورمات ئىسپىرتى
پولىئېفىر ئاساسلىق ئېلاستومېرلارنىڭ ئىسسىقلىق ئوكسىدلىنىش مۇقىملىقى ناچار، ئېفىر ئاساسلىق ئېلاستومېرلار α- كاربون ئاتومىدىكى ھىدروگېن ئاسان ئوكسىدلىنىپ، ھىدروگېن پېروكسىد ھاسىل قىلىدۇ. تېخىمۇ پارچىلىنىپ پارچىلانغاندىن كېيىن، ئۇ ئوكسىد رادىكاللىرى ۋە گىدروكسىل رادىكاللىرىنى ھاسىل قىلىدۇ، بۇ رادىكاللار ئاخىرىدا پارچىلىنىپ، فورمات ياكى ئالدېھىدقا ئايلىنىدۇ.
ھەر خىل پولىئېستېرلارنىڭ ئېلاستومېرلارنىڭ ئىسسىقلىققا چىدامچانلىقىغا تەسىرى ئاز، ھەر خىل پولىئېفىرلارنىڭ بەلگىلىك تەسىرى بار. TDI-MOCA-PTMEG بىلەن سېلىشتۇرغاندا، TDI-MOCA-PTMEG نىڭ 121 ℃ تېمپېراتۇرىدا 7 كۈن قېرىغاندا تارتىش كۈچىنى ساقلاش نىسبىتى ئايرىم-ئايرىم ھالدا %44 ۋە %60 بولۇپ، كېيىنكىسى ئالدىنقىسىدىن كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشى. بۇنىڭ سەۋەبى PPG مولېكۇلالىرىنىڭ تارماق زەنجىرى بولۇشى مۇمكىن، بۇ ئېلاستىك مولېكۇلالارنىڭ نورمال ئورۇنلاشتۇرۇلۇشىغا ماس كەلمەيدۇ ۋە ئېلاستىك جىسىمنىڭ ئىسسىقلىققا چىدامچانلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ. پولىئېفىرلارنىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقى تەرتىپى: PTMEG>PEG>PPG.
پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرىدىكى باشقا فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلار، مەسىلەن، كاربامات ۋە كاربامات قاتارلىقلارمۇ ئوكسىدلىنىش ۋە گىدرولىز رېئاكسىيەسىگە ئۇچرايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئېفىر گۇرۇپپىسى ئەڭ ئاسان ئوكسىدلىنىدۇ، ئېفىر گۇرۇپپىسى بولسا ئەڭ ئاسان گىدرولىزلىنىدۇ. ئۇلارنىڭ ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش ۋە گىدرولىزغا قارشى تۇرۇش تەرتىپى تۆۋەندىكىچە:
ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش پائالىيىتى: ئېفىرلار>كاربامىد>كاربامات>ئېفىر؛
گىدرولىزغا قارشىلىق كۆرسىتىش: ئېستېر
پولىئېفىر پولىئۇرېتاننىڭ ئوكسىدلىنىشقا چىدامچانلىقىنى ۋە پولىئېفىر پولىئۇرېتاننىڭ گىدرولىزغا چىدامچانلىقىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن، قوشۇمچە ماددىلارمۇ قوشۇلىدۇ، مەسىلەن، PTMEG پولىئېفىر ئېلاستومېرىغا %1 فېنول ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرغۇچى Irganox1010 قوشۇش قاتارلىقلار. بۇ ئېلاستومېرنىڭ سوزۇلۇش كۈچىنى ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرغۇچىسىز ئىشلەتكەنگە سېلىشتۇرغاندا 3-5 ھەسسە ئاشۇرغىلى بولىدۇ (1500C تېمپېراتۇرىدا 168 سائەت قېرىغاندىن كېيىنكى سىناق نەتىجىسى). ئەمما ھەر بىر ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرغۇچى پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرىغا تەسىر كۆرسىتەلمەيدۇ، پەقەت فېنول 1rganox 1010 ۋە TopanOl051 (فېنول ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرغۇچى، توسقۇنلۇققا ئۇچرىغان ئامىن نۇر مۇقىملاشتۇرغۇچى، بېنزوترىازول بىرىكمىسى) نىڭلا كۆرۈنەرلىك تەسىرى بار، ئالدىنقىسى ئەڭ ياخشىسى، چۈنكى فېنول ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرغۇچىلارنىڭ ئېلاستومېرلار بىلەن ياخشى ماسلىشىشى مۇمكىن. قانداقلا بولمىسۇن، فېنول گىدروكسىل گۇرۇپپىلىرىنىڭ فېنول ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرغۇچى ماددىلارنىڭ مۇقىملاشتۇرۇش مېخانىزمىدىكى مۇھىم رولى سەۋەبىدىن، بۇ فېنول گىدروكسىل گۇرۇپپىسىنىڭ سىستېمىدىكى ئىزوسىئانات گۇرۇپپىلىرى بىلەن بولغان رېئاكسىيەسى ۋە «مەغلۇبىيىتى» نىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، ئىزوسىئاناتلارنىڭ پولىئوللارغا بولغان نىسبىتى بەك چوڭ بولماسلىقى كېرەك، شۇڭا ئالدىن پولىمېر ۋە زەنجىر ئۇزارتقۇچلارغا ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرغۇچى ماددىلارنى قوشۇش كېرەك. ئەگەر ئالدىن پولىمېر ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا قوشۇلسا، مۇقىملاشتۇرۇش ئۈنۈمىگە زور تەسىر كۆرسىتىدۇ.
پولىئېستېر پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرىنىڭ گىدرولىزلىنىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان قوشۇمچە ماددىلار ئاساسلىقى كاربودىئىمىد بىرىكمىلىرى بولۇپ، ئۇلار پولىئۇرېتان ئېلاستومېر مولېكۇلاسىدا ئېستېر گىدرولىزلىنىش ئارقىلىق ھاسىل بولغان كاربون كىسلاتاسى بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، ئاتسىل كاربامىد ھاسىلاتلىرىنى ھاسىل قىلىپ، گىدرولىزنىڭ داۋاملىق يۈز بېرىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. كاربودىئىمىدنى %2 تىن %5 كىچە بولغان ماسسا نىسبىتىدە قوشۇش پولىئۇرېتاننىڭ سۇغا چىدامچانلىقىنى 2-4 ھەسسە ئاشۇرالايدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، تېرت بۇتىل كاتېخول، گېكسامېتىلېنېتېترامىن، ئازودىكاربونامىد قاتارلىقلارنىڭمۇ بەلگىلىك گىدرولىزغا قارشى تۇرۇش ئۈنۈمى بار.
04 ئاساسلىق ئىقتىدار ئالاھىدىلىكلىرى
پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرى تىپىك كۆپ بۆلەكلىك بىرلىكتە پولىمېر بولۇپ، مولېكۇلا زەنجىرلىرى ئۆي تېمپېراتۇرىسىدىن تۆۋەن ئەينەك ئۆتۈشۈش تېمپېراتۇرىسىغا ئىگە يۇمشاق بۆلەكلەردىن ۋە ئۆي تېمپېراتۇرىسىدىن يۇقىرى ئەينەك ئۆتۈشۈش تېمپېراتۇرىسىغا ئىگە قاتتىق بۆلەكلەردىن تەركىب تاپقان. ئۇلارنىڭ ئىچىدە، ئولىگومېرلىق پولىئوللار يۇمشاق بۆلەكلەرنى شەكىللەندۈرىدۇ، دىئىزوسىئاناتلار ۋە كىچىك مولېكۇلا زەنجىر ئۇزارتقۇچلىرى قاتتىق بۆلەكلەرنى شەكىللەندۈرىدۇ. يۇمشاق ۋە قاتتىق زەنجىر بۆلەكلىرىنىڭ ئىچكى قۇرۇلمىسى ئۇلارنىڭ ئۆزگىچە ئىقتىدارىنى بەلگىلەيدۇ:
(1) ئادەتتىكى رېزىنكىنىڭ قاتتىقلىق دائىرىسى ئادەتتە Shaoer A20-A90 ئارىلىقىدا، سۇلياۋنىڭ قاتتىقلىق دائىرىسى بولسا Shaoer A95 Shaoer D100 ئەتراپىدا بولىدۇ. پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرى Shaoer A10 گىچە، Shaoer D85 گىچە يېتىدۇ، تولدۇرغۇچ ياردەمچىسىگە ئېھتىياجلىق بولمايدۇ؛
(2) يۇقىرى كۈچلۈكلۈك ۋە ئېلاستىكىلىقنى كەڭ دائىرىلىك قاتتىقلىق دائىرىسى ئىچىدە ساقلاپ قالغىلى بولىدۇ؛
(3) ئېشىلىشقا چىدامچانلىقى ناھايىتى ياخشى، تەبىئىي رېزىنكىنىڭ 2-10 ھەسسىسى؛
(4) سۇ، ماي ۋە خىمىيىلىك ماددىلارغا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارى ناھايىتى يۇقىرى؛
(5) يۇقىرى سوقۇلۇشقا چىداملىق، چارچاشقا چىداملىق ۋە تىترەشكە چىداملىق، يۇقىرى چاستوتىلىق ئېگىلىش قوللىنىشچان پروگراممىلىرىغا ماس كېلىدۇ؛
(6) تۆۋەن تېمپېراتۇرىغا چىدامچانلىقى ياخشى، -30 ℃ ياكى -70 ℃ دىن تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا چىرىشچانلىقى بار؛
(7) ئۇنىڭ ئىسسىقلىق ساقلاش ئىقتىدارى ناھايىتى ياخشى، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى تۆۋەن بولغاچقا، رېزىنكا ۋە پلاستىكقا سېلىشتۇرغاندا تېخىمۇ ياخشى ئىسسىقلىق ساقلاش ئۈنۈمىگە ئىگە؛
(8) ياخشى بىئو ماسلىشىشچانلىق ۋە قانغا قارشى تۇرۇش خۇسۇسىيىتى؛
(9) ئېلېكتر ئىزولياتسىيەسى ناھايىتى ياخشى، قېلىپقا چىداملىق ۋە ئۇلترابىنەفشە نۇرىغا چىداملىق.
پولىئۇرېتان ئېلاستومېرلىرىنى ئادەتتىكى رېزىنكىغا ئوخشاش ئۇسۇللار، مەسىلەن پلاستىكلاشتۇرۇش، ئارىلاشتۇرۇش ۋە ۋۇلكانلاشتۇرۇش ئارقىلىق شەكىللەندۈرۈشكە بولىدۇ. ئۇلارنى يەنە قۇيۇش، مەركەزدىن قاچۇرۇش قېلىپلاشتۇرۇش ياكى پۈركۈش ئارقىلىق سۇيۇق رېزىنكى شەكلىدە قېلىپلاشتۇرۇشقا بولىدۇ. ئۇلارنى يەنە دانچە ماتېرىياللارغا ئايلاندۇرۇپ، ئوكۇل قىلىش، سىقىپ چىقىرىش، دومىلىتىش، پۈۋلەش قېلىپلاشتۇرۇش ۋە باشقا ئۇسۇللار ئارقىلىق شەكىللەندۈرۈشكە بولىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئارقىلىق، ئۇ پەقەت ئىش ئۈنۈمىنى يۇقىرى كۆتۈرۈپلا قالماي، يەنە مەھسۇلاتنىڭ ئۆلچەم ئېنىقلىقى ۋە كۆرۈنۈشىنى ياخشىلايدۇ.