Ang gitawag ngapolyurethanemao ang pagpamubu sa polyurethane, nga naporma sa reaksyon sa mga polisa ug polyols, ug adunay daghang gisubli nga mga grupo sa amino Ester (- NH-O -) sa molekular chain. Sa aktuwal nga synthesized polyurethane murag, dugang pa sa grupo sa Amino Ester, adunay mga grupo usab sama sa urea ug biuret. Ang mga Polyols sakop sa mga molekula nga kadena nga adunay mga grupo sa hydroxyl sa katapusan, nga gitawag nga "humok nga mga bahin sa kadena", samtang ang mga polyisocyanates gitawag nga "lisud nga mga bahin sa kadena".
Lakip sa mga Polyurethane nga mga resin nga nahimo pinaagi sa humok ug lisud nga mga bahin sa kadena, gamay ra nga porsyento mao ang mga eskero sa amino acid, busa tingali dili angay nga tawagan sila polyurethane. Sa usa ka halapad nga kahulugan, ang polyurethane usa ka additive sa isocyanate.
Lainlaing mga lahi sa isocyanates nga reaksyon sa mga polyhydroxy compound aron makamugna ang lainlaing mga istruktura sa polyurethane, sa ingon mga plastik, mga goma, mga fibings, polyes, ug uban pa sa polyurethane goma
Ang goma nga polyurethane nahisakop sa usa ka espesyal nga klase nga goma, nga gihimo pinaagi sa pag-reaksyon sa polyether o polyester nga adunay isocyanate. Adunay daghang mga lahi tungod sa lainlaing mga lahi sa hilaw nga materyales, mga kondisyon sa reaksyon, ug mga pamaagi sa pag-crosslink. Gikan sa usa ka pisikal nga istruktura sa kemikal, adunay mga polyester ug polether nga mga matang, ug gikan sa usa ka pamaagi sa pagproseso sa pamaagi, adunay tulo nga mga matang sa pagsagol, type type, type type, type type, type type.
Synthetic polyurethane rubber is generally synthesized by reacting linear polyester or polyether with diisocyanate to form a low molecular weight prepolymer, which is then subjected to chain extension reaction to generate a high molecular weight polymer. Pagkahuman, ang angay nga mga ahente sa crosslink gidugang ug gipainit aron ayohon kini, nga mahimong bulkan nga goma. Kini nga pamaagi gitawag nga prepolymerization o duha nga lakang nga pamaagi.
Posible usab nga mogamit usa ka lakang nga pamaagi - direkta nga pagsagol sa linear polyester o polyether nga adunay mga diisoates, mga ahente sa kadena, ug mga ahente sa crosslinters, ug mga crosslinting ahente nga magsugod sa usa ka reaksyon.
Ang A-Segment sa mga molekula sa TPU naghimo sa mga kadena sa Macromolecular nga dali nga mag-rotate, nag-ayo sa polyurethane nga goma nga adunay katakus nga punto sa polyer ug pagkunhod sa kusog niini ug mechanical nga kusog niini. Ang B-Segment mobugkos sa rotation sa mga kadena sa macromolecular, hinungdan sa pagpahumok sa punto ug sekundaryong punto sa pagbalhin sa poliser ug kusog sa pagkulang, ug pagkunhod sa pagkamaunat-unan. Pinaagi sa pag-adjust sa molar nga ratio tali sa A ug B, ang mga TPU nga adunay lainlaing mga mekanikal nga kabtangan mahimo nga himuon. Ang istruktura sa cross-link sa TPU kinahanglan dili lamang maghunahuna sa nag-unang cross-link, apan usab sa sekundaryong cross-link nga gihimo sa mga bugkos sa hydrogen taliwala sa mga molekula. Ang nag-unang cross-link nga bugkos sa Polyurethane lahi sa istruktura sa vulcanization sa goma nga hydroxyl. Its amino ester group, biuret group, urea formate group and other functional groups are arranged in a regular and spaced rigid chain segment, resulting in a regular network structure of rubber, which has excellent wear resistance and other excellent properties. Ikaduha, tungod sa presensya sa daghang mga higot nga mga grupo nga funchive sama sa Urea o carbamatate nga mga grupo sa mga gapos sa Molyrolen nga gihimo usab sa mga gapos sa Mydrogne sa mga kabtangan sa polyurethane nga goma. Ang ikaduha nga pag-link sa cross-link nagtugot sa polyurethane nga goma aron maangkon ang mga kinaiya sa mga elasteromer sa thermosetting sa usa ka kamot, ug sa laing bahin, kini nga pag-link dili gyud ma-link, nga kini nga pag-link sa cross, nga kini usa ka virtual cross-link. Ang kahimtang sa pag-link sa cross-link nagdepende sa temperatura. Samtang nagdugang ang temperatura, kini nga pag-link sa cross anam-anam nga nagpaluya ug mawala. Ang polymer adunay usa ka piho nga fluidity ug mahimong ipailalom sa pagproseso sa thermoplastic. Kung ang temperatura mikunhod, kini nga cross-link sa hinay-hinay nga pag-uli ug mga porma pag-usab. Ang pagdugang sa usa ka gamay nga kantidad sa pagtaas sa distansya tali sa mga molekula, nagpahuyang sa kaarang sa paghimo sa mga bugkos sa hydrogen tali sa mga molekula, ug modala sa usa ka mahait nga pagkunhod sa kusog. Gipakita sa panukiduki nga ang han-ay sa kalig-on sa lainlaing mga gimbuhaton sa goma sa polyurethane goma gikan sa taas hangtod sa taas nga panahon, Ether, Urea, Carbamate, ug Biuret. Atol sa proseso sa pagkatigulang sa polyurethane goma, ang una nga lakang mao ang pagbuak sa mga cross-link sa BIRET ug UREA, nga gisundan sa pagbuak sa Carbamate ug Urea Bonds.
01 Pagpahumok
Ang mga Elyurethane Elastomer, sama sa daghang mga materyales sa polymer, nga nagpahumok sa taas nga temperatura ug pagbalhin gikan sa usa ka maayo nga kahimtang sa usa ka kusog nga pagkunhod sa kusog nga pagkunhod sa mekanikal nga kusog sa mekanikal. Gikan sa usa ka panan-aw sa kemikal, ang humok nga temperatura sa pagka-elastoridad nagdepende sa mga hinungdan sama sa kemikal nga komposisyon niini, ang paryente nga gibug-aton sa molekula, ug density sa molkular.
Sa kasagaran, gipadako ang paryente nga gibug-aton sa molekular, nga nagdugang sa kusog sa lisud nga bahin (sama sa pagpaila sa usa ka benepisyo sa benepisyo) ug ang pagtaas sa pag-uswag sa us aka us aka us aka us aka kaayohan sa pagtaas sa temperatura. Alang sa mga thermoplastic elastomers, ang istruktura sa molekular labi nga nag-linya, ug ang humok nga temperatura sa elastomer nagdugang usab kung ang gibug-aton sa molekula nagdugang.
Alang sa cross-link polyurethane Elastomers, ang crosslinking density adunay mas dako nga epekto kaysa sa paryente nga timbang sa molekula. Therefore, when manufacturing elastomers, increasing the functionality of isocyanates or polyols can form a thermally stable network chemical cross-linking structure in some of the elastic molecules, or using excessive isocyanate ratios to form a stable isocyanate cross-linking structure in the elastic body is a powerful means to improve the heat resistance, solvent resistance, and mechanical strength of the elastomer.
Kung ang PPDI (P-phenyldiisocyanate) gigamit ingon nga hilaw nga materyal, tungod sa direkta nga koneksyon sa duha nga mga grupo sa benzene, nga nagpalambo sa kakusog sa matig-a nga bahin ug sa ingon nagpalambo sa kusog nga pagbatok sa HARDOMA ug sa ingon nagpalambo sa kusog nga pagbatok sa HARDOMER sa Elastomer.
Gikan sa usa ka pisikal nga panan-aw, ang humok nga temperatura sa mga elastomer nagdepende sa ang-ang sa pagbulag sa mikropase. Sumala sa mga taho, ang humok nga temperatura sa mga Elastomer nga wala mag-antus sa pagbulag sa mikropisa labi ka gamay, nga adunay mga pag-undang sa pag-uswag sa mikropisa nga maabot sa 130-150 ℃. Busa, ang pagdugang sa lebel sa pagpahimulag sa mikropase sa Elastomer usa sa epektibo nga mga pamaagi aron mapaayo ang ilang pagsukol sa kainit.
Ang degree sa pagbulag sa mikropase sa mga Elastomer mahimong mapaayo pinaagi sa pagbag-o sa paryente nga pag-apod-apod sa timbang sa molekula sa mga bahin sa kadena ug sa pagpadako sa ilang pagsukol sa kainit. Kadaghanan sa mga tigdukiduki nagtuo nga ang hinungdan sa pagbulag sa mikili sa polyurethane mao ang dili-thermodynamic nga dili katakus tali sa humok ug lisud nga mga bahin. Ang matang sa kadasig sa kadena, lisud nga bahin ug ang sulud niini, ang humok nga bahin sa bahin, ug ang hydrogen nga bugkos tanan adunay hinungdan nga epekto niini.
Itandi sa mga diol chain extenders, diamine chain nga nagpadako sa MoCa (3,3-Diinamoriphenylmethannamine) ug dugang nga mga gapus sa hydrogen sa mga elastom mga bahin ug pagpalambo sa ang-ang sa pagbulag sa mikropase sa mga elastomer; Ang mga Simetriko humot nga kadena nga mga kadena sama sa P, P-Dihydroquinone, ug hydroquinone mapuslanon alang sa pag-normalize ug hugot nga pag-pack sa mga lisud nga bahin sa mga produkto.
Ang mga bahin sa Amino Ester nga naumol sa mga aliphatic isocyanates adunay maayong pagkabag-ohan sa mga humok nga bahin, nga miresulta sa labi ka lisud nga mga bahin nga nawala sa humok nga mga bahin. Ang mga bahin sa Amino Ester nga naumol pinaagi sa humot nga isocyanates adunay dili maayo nga pagkabag-o sa humok nga mga bahin, samtang ang lebel sa pagbulag sa mikropase mas taas. Ang Polyolefin Polyurethane adunay usa ka hapit kompleto nga istruktura sa panagbulag sa mikropase tungod sa kamatuoran nga ang humok nga bahin wala maghimo sa mga bugkos sa hydrogen ug ang hydrogen bond ug hydrogen bond ug hydrogen gapus mahimo ra nga mahitabo sa higpit nga bahin.
Ang epekto sa hydrogen bonding sa humok nga punto sa mga elastomer hinungdanon usab. Bisan kung ang mga polyether ug mga carbonyls sa humok nga bahin mahimong maghimo usa ka daghang gidaghanon sa mga bugkos sa hydrogen nga adunay NH sa Hard Seksyon, kini usab nagdugang sa humok nga temperatura sa mga elastomer. Namatud-an nga ang mga bugkos sa hydrogen nagpabilin gihapon 40% sa 200 ℃.
02 Thermal Decomposition
Ang mga grupo sa Amino Ester nakaagi sa mosunod nga pagkadunot sa taas nga temperatura:
- rnhcoor - rnc0 ho-r
- RNHCOOR - RNH2 CO2 ENE
- RNHCOOR - RNHR CO2 ENE
Adunay tulo nga panguna nga porma sa thermal decomposition sa mga materyales nga gipasukad sa polyurethane:
① Pagporma sa orihinal nga isocaryo ug Polyols;
②② Ang mga amino acid decompose sa usa ka panguna nga Amine ug carbon dioxide:
③ Porma 1 Secondary Amine ug Carbon Dioxide.
Ang thermal decomposition sa istruktura sa carbamatate:
Aryl Nhco Aryl, ~ 120 ℃;
N-alkyl-nhco-aryl, ~ 180 ℃;
Aryl Nhco N-Alkyl, ~ 200 ℃;
N-alkyl-nhco-n-alkyl, ~ 250 ℃.
Ang thermal nga kalig-on sa amino acid esters adunay kalabutan sa mga matang sa pagsugod nga mga materyales sama sa isocyanates ug polyols. Ang mga aliphatic isocyanates mas taas kaysa humot nga isocyanates, samtang ang mga fatty alkohol mas taas kaysa humot nga alkohol. Bisan pa, ang mga taho sa literatura nga ang thermal decomposition nga temperatura sa Aliphatic Amino acid esters tali sa 160-180 ℃, ug kana sa humot nga amino acid esters tali sa 180-200 ℃, nga dili sukwahi sa datos. Ang hinungdan mahimong adunay kalabutan sa pamaagi sa pagsulay.
Sa tinuud, ang Aliphatic Chdi (1,4-cyclohoxane diisocyanate) ug HDI (hexamethylene Diisocanate) adunay mas maayo nga pagsukol sa kainit kaysa sagad nga gigamit nga humot nga MDI ug TDI. Ilabi na ang trans chdi nga adunay simetriko nga istruktura nga giila ingon ang labing makapugong nga isocantanate. Ang mga elastomer sa polyurethane nga giandam gikan niini adunay maayo nga proseso, maayo kaayo nga resistensya sa hydrolysis, taas nga temperatura sa pagbalhin, ubos nga thermal hysteresis, ug pagbatok sa thermal.
Gawas sa grupo sa Amino Ester, polyurethane Elastomer usab adunay uban pang mga gimbuhaton nga function sama sa urea, biuret, urea, etc. Kini nga mga grupo nga ma-antus sa taas nga temperatura:
Nhconcoo - (Aliphatic urea Formate), 85-105 ℃;
- Nhconcoo - (Aromatic Urea Formate), sa usa ka temperatura nga han-ay sa 1-120 ℃;
- Nhconconh - (Aliphatic biuret), sa temperatura gikan sa 10 ° C hangtod 110 ° C;
NhConconh - (humot nga biuret), 115-125 ℃;
NhConh - (Aliphatic urea), 140-180 ℃;
- NhConh - (humot nga urea), 160-200 ℃;
Isocyanurate singsing> 270 ℃.
Ang thermal decomposition temperatura sa BIREET ug Urea based nga porma labi ka ubos kaysa sa aminoformate ug urea, samtang ang isocyanurate adunay labing kaayo nga thermal nga kalig-on. Sa paggama sa mga Elastomer, ang sobra nga isocyanates labi pa nga molihok uban ang naporma nga aminOformate ug urea nga maporma ang mga istruktura nga porma sa Urea Cross. Bisan kung mahimo nila mapauswag ang mga mekanikal nga kabtangan sa mga elastomer, sila dili kaayo lig-on sa kainit.
Aron maminusan ang mga thermal nga dili lig-on nga mga grupo sama sa biuret ug urea nga porma sa mga elastomer, kinahanglan nga hunahunaon ang ilang hilaw nga materyal nga ratio ug proseso sa produksiyon. Ang sobra nga mga ratios sa isocanoate kinahanglan gamiton, ug ang uban pang mga pamaagi kinahanglan gamiton kutob sa mahimo sa una nga pagporma sa mga bahin sa isocyanate, mga polyolates, mga polyolts, ug mga kadena, ug mga kadena nga nagpadako sa mga normal nga proseso. Kini nahimo nga labing kasagaran nga gigamit nga pamaagi sa pagpatunghag mga insulto sa kainit ug siga nga nagdilaab sa polyurethane elastomer.
03 Hydrolysis ug thermal oxidation
Ang mga Elyurethane Elastomers nga madunot sa thermal decomposition sa ilang gahi nga mga bahin ug katumbas sa mga pagbag-o sa kemikal sa ilang humok nga mga bahin sa taas nga temperatura. Ang mga polyester elastomer adunay dili maayo nga pagbatok sa tubig ug usa ka labi ka grabe nga hilig sa hydrolyze sa taas nga temperatura. Ang kinabuhi sa serbisyo sa polyester / TDI / diamine mahimong makaabut sa 4-5 ka bulan sa 50 ℃, duha ra ka semana sa 70 ℃, ug pila ra ka adlaw nga labaw sa 100 ℃. Ang mga Bond sa Ester mahimo nga madunot sa mga kaarang nga asido ug mga alkohol kung gibutangan sa init nga tubig ug singaw, ug mga grupo sa Urea ug mga ulon ug si Amino Ester sa mga elastrolysis reaksyon usab sa mga reaksyon sa hystrolysis:
Rcoor H20- → ROOH HOR
Ester Alkohol
Usa rnhconhr usa ka h20- → rxhcooh H2NR -
Ureamide
Usa rnhcoor-h20- → RNCOOH HOR -
Ang Amino Formate Ester Amino Formate Alkohol
Gibase sa mga Elastomer nga nakabase sa Polyether adunay dili maayo nga thermal oxidation nga kalig-on, ug eter nga nakabase sa Elastomer α Pagkahuman sa dugang nga pagkabulok ug cleavage, nakahimo kini mga radikal nga oxide ug hydroxyl radical, nga sa kadugayan madunot sa mga porma o mga aldehydes.
Ang lainlaing mga polyester adunay gamay nga epekto sa pagsukol sa kainit sa mga elastomer, samtang ang lainlaing mga polisya adunay usa ka piho nga impluwensya. Kung itandi sa TDI-moca-PTMEG, TDI-MCA-PTMEG adunay usa ka tensile nga pagpadayon sa rate sa pagpadayon sa 44% ug 60% sa edad nga nag-edad og 121, nga adunay naulahi nga labi ka maayo kaysa kaniadto. Ang hinungdan mao nga ang mga molekula sa PPG nakakuha og mga kadena nga nabuak sa naandan nga paghan-ay sa mga mabaskog nga molekula ug pagkunhod sa pagbatok sa kainit sa pagkamaunat-on nga lawas. Ang thermal nga kalig-on nga pagkasunud sa polyphers mao ang: PTMEG> PEG> PPG.
Ang uban nga mga gimbuhaton sa polyurethane sa mga elastomer sa polyurethane, sama sa urea ug carbamate, nakaagi usab sa oksihenasyon ug mga reaksyon sa hydrolysis. Bisan pa, ang eter nga grupo mao ang labing dali nga gi-oxidized, samtang ang Ester Group mao ang labing dali nga hydrolyzed. Ang pagkasunud sa ilang resistensya sa antioxidant ug hydrolysis mao ang:
Antixidant nga kalihokan: esters> urea> carbamate> eter;
Pagsukol sa Hydrolysis: Ester
Aron mapaayo ang pagsukol sa oksihenasyon sa polyether polyurethane ug ang pagsukol sa hydrolysis sa polyester polyurethane, gidugang usab ang mga additivid antioxidant iroganox1010 hangtod PTMEG POLYETHER ELASTOMER. Ang kusog nga tensile sa kini nga elastomer mahimong madugangan sa 3-5 nga mga panahon kung kung kung wala ang mga antioxidants (pagsulay sa mga resulta human sa pagkatigulang sa 1600 ka oras). But not every antioxidant has an effect on polyurethane elastomers, only phenolic 1rganox 1010 and TopanOl051 (phenolic antioxidant, hindered amine light stabilizer, benzotriazole complex) have significant effects, and the former is the best, possibly because phenolic antioxidants have good compatibility with elastomers. Bisan pa, tungod sa hinungdanon nga papel sa mga grupo nga phenolic hydroxyl sa mekanismo sa stabilization sa mga phenolic hydroxyl nga grupo sa mga polyolates sa mga polyolates sa mga Polyolates sa mga Polyolates sa mga Polyolates sa mga Polyolates sa mga Polyolates sa mga Polyolates sa mga Polyoran Kung gidugang sa panahon sa paghimo sa mga prepolymers, kini makaapekto sa epekto sa pag-stabilize.
Ang mga additives nga gigamit aron mapugngan ang hydrolysis sa polyester polyurethane Elastomer nga nag-una sa mga comensome sa ESTEROTHANE nga adunay dugang nga mga udero nga lastomer aron mapugngan ang mga acylus nga mga udero nga mga elastomats aron makamugna ang mga acylyling undertiunds, nga nagpugong sa mga Acyl Utrevatives, nga nagpugong sa dugang nga hydrolysis. Ang pagdugang sa Carbodiimide sa usa ka masa nga bahin sa 2% hangtod sa 5% mahimong madugangan ang kalig-on sa tubig sa polyurethane sa 2-4 nga beses. Dugang pa, si Tert Butyl Catechol, hexamethylenetetatramine, azodicarbonide, ug uban pa usab adunay pipila nga mga epekto sa anti hydrolysis.
04 Mga Main nga Mga Kinaiya sa Performantics
Ang mga polyurethane elastomer mao ang tipikal nga multi block copolymers, nga adunay mga molekula nga mga kadena nga gilangkuban sa mga timpiyo nga temperatura sa baso nga adunay temperatura sa transaksyon. Lakip sa mga niini, ang mga polyolic nga oligomeric pormula nga Flexible Ang naka-embed nga istruktura sa mga flexible ug higpit nga mga bahin sa kadena nagtino sa ilang talagsaon nga pasundayag:
. Ang mga Elyurethane Elastomer mahimong makaabut ingon ka ubos sa Shaoer A10 ug ingon ka taas sa Shaoer D85, nga wala'y kinahanglan alang sa pagtabang sa filler;
(2) Ang taas nga kalig-on ug pagkamaunat-unathan mahimong mapadayon sa sulod sa usa ka halapad nga katig-a;
(3) Maayo kaayo nga pagsukol sa pagsukol, 2-10 ka beses sa natural nga goma;
(4) Maayo kaayo nga pagbatok sa tubig, lana, ug mga kemikal;
.
.
.
(8) maayo nga biocompatibility ug anticoagulant kabtangan;
(9) Maayo kaayo nga insulto sa elektrisidad, mabaskog nga pagbatok, ug kalig-on sa UV.
Ang mga Elyurethane Elastomer mahimong maporma gamit ang parehas nga mga proseso sama sa ordinaryong goma, sama sa plasticization, pagsagol, ug vulcanization. Mahimo usab sila mahulma sa porma sa likido nga goma pinaagi sa pagbu-bu, cenrifugal nga paghulma, o pag-spray. Mahimo usab kini himuon sa mga gunitanan nga materyales ug maporma gamit ang indeyksiyon, pag-undang, pag-roll, paghuyop sa paghulma, ug uban pang mga proseso. Niining paagiha, dili lamang kini nagpalambo sa kahusayan sa trabaho, apan gipauswag usab niini ang katukma sa dimensional ug hitsura sa produkto
Post Oras: Dis-05-2023