ئىزوسىئاناتسىز پولىئۇرېتان تەتقىقاتىدىكى ئىلگىرىلەشلەر
1937-يىلى تونۇشتۇرۇلغاندىن بۇيان، پولىئۇرېتان (PU) ماتېرىياللىرى قاتناش، قۇرۇلۇش، نېفىت خىمىيەسى، توقۇمىچىلىق، ماشىنىسازلىق ۋە ئېلېكتر ئىنژېنېرلىقى، ئاۋىئاتسىيە، ساقلىقنى ساقلاش ۋە دېھقانچىلىق قاتارلىق ھەر خىل ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىشقا ئېرىشتى. بۇ ماتېرىياللار كۆپۈك پلاستىك، تالا، ئېلاستومېر، سۇدىن مۇداپىئەلىنىش دورىسى، سۈنئىي خۇرۇم، قاپلاش، يېلىم، يول ياستۇق ماتېرىياللىرى ۋە داۋالاش بۇيۇملىرى قاتارلىق شەكىللەردە ئىشلىتىلىدۇ. ئەنئەنىۋى PU ئاساسلىقى ئىككى ياكى ئۇنىڭدىن ئارتۇق ئىزوسىئاناتلاردىن، شۇنداقلا ماكرومولېكۇلا پولىئول ۋە كىچىك مولېكۇلا زەنجىر ئۇزارتقۇچلىرىدىن بىرىكتۈرۈلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئىزوسىئاناتلارنىڭ زەھەرلىكلىكى ئىنسانلارنىڭ سالامەتلىكى ۋە مۇھىتقا زور خەۋپ ئېلىپ كېلىدۇ؛ ئۇنىڭدىن باشقا، ئۇلار ئادەتتە يۇقىرى زەھەرلىك ئالدىنقى ماددا بولغان فوسگېن ۋە ئۇنىڭغا ماس كېلىدىغان ئامىن خام ئەشياسىدىن ئېلىنىدۇ.
زامانىۋى خىمىيە سانائىتىنىڭ يېشىل ۋە ئىمكانىيەتلىك تەرەققىيات ئۇسۇللىرىنى قوللىنىشىغا ئەگىشىپ، تەتقىقاتچىلار ئىزوسىئاناتلارنى مۇھىت ئاسرايدىغان بايلىقلار بىلەن ئالماشتۇرۇشقا بارغانسېرى ئەھمىيەت بېرىۋاتىدۇ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ئىزوسىئاناتسىز پولىئۇرېتانلارنى (NIPU) يېڭىچە بىرىكتۈرۈش يوللىرىنى ئىزدىنىۋاتىدۇ. بۇ ماقالە NIPU نىڭ تەييارلاش يوللىرىنى تونۇشتۇرۇش بىلەن بىرگە، ھەر خىل NIPU لارنىڭ ئىلگىرىلەشلىرىنى كۆزدىن كەچۈرۈپ، ئۇلارنىڭ كەلگۈسىدىكى ئىستىقبالىنى مۇھاكىمە قىلىپ، كېيىنكى تەتقىقاتلار ئۈچۈن پايدىلىنىش ماتېرىيالى بىلەن تەمىنلەيدۇ.
1. ئىزوسىئانات بولمىغان پولىئۇرېتانلارنىڭ سىنتېزى
مونوسىكلىك كاربوناتلار بىلەن ئالىفاتىك دىئامىنلارنى بىرلەشتۈرۈپ ئىشلىتىپ، تۆۋەن مولېكۇلا ئېغىرلىقتىكى كاربامات بىرىكمىلىرىنىڭ تۇنجى قېتىم سىنتېزى 1950-يىللاردا چەتئەللەردە يۈز بەرگەن بولۇپ، بۇ ئىزوسىئاناتسىز پولىئۇرېتان سىنتېزىغا قاراپ بۇرۇلۇش نۇقتىسىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. ھازىر NIPU ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئىككى ئاساسلىق ئۇسۇلى بار: بىرىنچىسى ئىككىلىك سىكلىك كاربوناتلار بىلەن ئىككىلىك ئامىنلار ئوتتۇرىسىدىكى باسقۇچلۇق قوشۇش رېئاكسىيەسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ؛ ئىككىنچىسى كارباماتلار ئىچىدىكى قۇرۇلما ئالماشتۇرۇشنى ئىلگىرى سۈرىدىغان دىئوللار بىلەن دىئۇرېتان ئارىلىق مەھسۇلاتلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان پولىكوندېنساتسىيە رېئاكسىيەسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. دىئاماربوكسىلات ئارىلىق مەھسۇلاتلىرىنى سىكلىك كاربونات ياكى دىمېتىل كاربونات (DMC) يولى ئارقىلىق قولغا كەلتۈرگىلى بولىدۇ؛ ئاساسەن بارلىق ئۇسۇللار كاربون كىسلاتا گۇرۇپپىلىرى ئارقىلىق رېئاكسىيە قىلىپ، كاربامات ئىقتىدارىغا ئېرىشىدۇ.
تۆۋەندىكى بۆلۈملەردە ئىزوسىئانات ئىشلەتمەي پولىئۇرېتاننى بىرىكتۈرۈشنىڭ ئۈچ خىل ئۇسۇلى تەپسىلىي بايان قىلىنىدۇ.
1.1 ئىككىلىك دەۋرىيلىك كاربونات يولى
NIPU نى 1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، ئىككىلىك سىكلىك كاربونات ۋە ئىككىلىك ئامىننى ئۆز ئىچىگە ئالغان باسقۇچلۇق قوشۇش ئارقىلىق سىنتېزلىغىلى بولىدۇ.
ئاساسلىق زەنجىر قۇرۇلمىسىدىكى تەكرارلىنىدىغان بىرلىكلەر ئىچىدە كۆپ خىل گىدروكسىل گۇرۇپپىلىرى مەۋجۇت بولغاچقا، بۇ ئۇسۇل ئادەتتە پولىβ-گىدروكسىل پولىئۇرېتان (PHU) دەپ ئاتىلىدىغان نەرسىنى ھاسىل قىلىدۇ. لېيتش قاتارلىقلار بىر قاتار پولىئېفىر PHU لارنى ئىجاد قىلىپ، ئىككىلىك ئامىنلار ۋە ئىككىلىك سىكلى كاربوناتلاردىن ئېلىنغان كىچىك مولېكۇلا بىلەن بىرلىكتە سىكلى كاربونات بىلەن ئاخىرلاشقان پولىئېفىرلارنى ئىشلىتىپ، بۇلارنى پولىئېفىر PU لارنى تەييارلاشتا ئىشلىتىلىدىغان ئەنئەنىۋى ئۇسۇللار بىلەن سېلىشتۇردى. ئۇلارنىڭ بايقاشلىرى شۇنى كۆرسەتتىكى، PHU لار ئىچىدىكى گىدروكسىل گۇرۇپپىلىرى يۇمشاق/قاتتىق بۆلەكلەر ئىچىدە جايلاشقان ئازوت/كىسلاتا ئاتوملىرى بىلەن ئاسانلا ۋودورود باغلىنىشى ھاسىل قىلىدۇ؛ يۇمشاق بۆلەكلەر ئارىسىدىكى پەرقلەر يەنە ۋودورود باغلىنىشىنىڭ خاراكتېرىگە، شۇنداقلا مىكروپازا ئايرىلىش دەرىجىسىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ، بۇ كېيىن ئومۇمىي ئىقتىدار خۇسۇسىيىتىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ.
ئادەتتە 100 سېلسىيە گرادۇستىن تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئېلىپ بېرىلسا، بۇ ئۇسۇل رېئاكسىيە جەريانىدا ھېچقانداق قوشۇمچە مەھسۇلات ھاسىل قىلمايدۇ، بۇ ئۇنىڭ نەملىككە نىسبەتەن سەزگۈر بولماسلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ئۆزگىرىشچانلىق مەسىلىسى بولمىغان مۇقىم مەھسۇلاتلارنى ھاسىل قىلىدۇ، ئەمما دىمېتىل سۇلفوكسىد (DMSO)، N، N-دىمېتىلفورمامىد (DMF) قاتارلىق كۈچلۈك قۇتۇپلۇق بىلەن خاراكتېرلىنىدىغان ئورگانىك ئېرىتكۈچىلەرنى تەلەپ قىلىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، بىر كۈندىن بەش كۈنگىچە بولغان ئۇزۇن رېئاكسىيە ۋاقتى كۆپىنچە تۆۋەن مولېكۇلا ئېغىرلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، كۆپىنچە 30k g/mol ئەتراپىدىكى چەكتىن تۆۋەن بولۇپ قالىدۇ، بۇ چوڭ كۆلەمدە ئىشلەپچىقىرىشنى قىيىنلاشتۇرىدۇ، بۇنىڭ ئاساسلىق سەۋەبى يۇقىرى تەننەرخ ۋە PHU نىڭ يېتەرلىك كۈچلۈك ئەمەسلىكى، شۇنداقلا سۈمۈرگۈچ ماتېرىيال ساھەلىرى، شەكىل ئەستە ساقلاش قۇرۇلمىلىرى، يېپىشقاق فورمۇلا، قاپلاش ئېرىتمىسى، كۆپۈك قاتارلىقلار قاتارلىق كەڭ كۆلەمدە قوللىنىلىشىغا قارىماي، بۇ ئىككى ئامىلنىڭ تەسىرىگە ئۇچرايدۇ.
1.2 مونوسىلىك كاربونات يولى
مونوسىلىك كاربونات دىئامىن بىلەن بىۋاسىتە رېئاكسىيەگە كىرىپ، گىدروكسىل ئاخىرقى گۇرۇپپىلىرىغا ئىگە بولغان دىكاربامات بىلەن رېئاكسىيەگە كىرىدۇ، ئاندىن دىئوللار بىلەن بىرلىكتە ئالاھىدە ترانسئېستېرلىنىش/پولىكوندېنساسىيە ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىدۇ، ئاخىرىدا 2-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك قۇرۇلما جەھەتتىن ئەنئەنىۋى ئوخشاش NIPU نى ھاسىل قىلىدۇ.
كۆپ ئىشلىتىلىدىغان مونوسىلىك ۋارىيانتلار ئېتىلېن ۋە پروپىلېن كاربوناتلىق سۇبستراتلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، بۇ يەردە جاۋ جىڭبونىڭ بېيجىڭ خىمىيە تېخنىكا ئۇنىۋېرسىتېتىدىكى گۇرۇپپىسى ھەر خىل دىئامىنلارنى بۇ دەۋرىيلىك ماددىلارغا قارشى رېئاكسىيە قىلىپ، دەسلەپتە ھەر خىل قۇرۇلمىلىق دىكاربامات ئارىلىقلىرىنى ھاسىل قىلىپ، ئاندىن پولىتېتراگىدروفۇرانىدول/پولىئېفىر-دىئوللارنى ئىشلىتىپ قويۇقلىشىش باسقۇچلىرىغا ئۆتكەن، نەتىجىدە ھەر خىل مەھسۇلات لىنىيىلىرىنى مۇۋەپپەقىيەتلىك شەكىللەندۈرگەن، تەسىرلىك ئىسسىقلىق/مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتلەرنى نامايان قىلغان، ئېرىش نۇقتىسى يۇقىرىغا قاراپ ئۆرۈلۈپ، تەخمىنەن 125~161°C غىچە سوزۇلۇش كۈچى ئەڭ يۇقىرى بولغاندا 24MPa غا يېقىن سوزۇلۇش نىسبىتى %1476 كە يەتكەن. ۋاڭ قاتارلىقلارمۇ ئوخشاش ئۇسۇلدا DMC نى ئۆز ئىچىگە ئالغان بىرىكمىلەرنى ئىشلەتكەن، بۇلار ئايرىم-ئايرىم ھالدا گېكسامېتلېنىدوئامىن/سىكلوكاربوناتلىق ئالدىنقى ماددىلار بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن بولۇپ، كېيىن ئوكسالىك/سېباسىك/كىسلاتا، ئادىپىك كىسلاتا-تېرېفتالىك قاتارلىق بىئوئاساسلىق ئىككى ئاساسلىق كىسلاتالارغا ئۇچرىغان بولۇپ، ئاخىرقى نەتىجىلەرنى نامايان قىلغان، بۇنىڭ ئىچىدە 13k~28k g/mol سوزۇلۇش كۈچى 9~17 MPa سوزۇلۇش نىسبىتى %35~235 گىچە بولغان دائىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
سىكلوكاربون ئېفىرلىرى ئادەتتىكى شارائىتتا كاتالىزاتورغا ئېھتىياجلىق بولماستىن ئۈنۈملۈك ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىدۇ، تېمپېراتۇرا تەخمىنەن 80 سېلسىيە گرادۇستىن 120 سېلسىيە گرادۇسقىچە بولغان ئارىلىقتا ساقلىنىدۇ، كېيىنكى ترانس ئېستېرلاشتۇرۇش ئادەتتە ئورگانوتىن ئاساسلىق كاتالىزاتور سىستېمىسىنى ئىشلىتىدۇ، بۇنىڭ بىلەن ئەڭ ياخشى پىششىقلاش 200 سېلسىيە گرادۇستىن ئېشىپ كەتمەيدۇ. دىئولىك كىرگۈزۈشنى نىشان قىلغان ئاددىي قويۇقلاشتۇرۇش تىرىشچانلىقلىرىدىن باشقا، ئۆزلۈكىدىن پولىمېرلىشىش/دېگلىكولىز ھادىسىسىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان نەتىجىلەرنى قولغا كەلتۈرۈش، ئۇسۇلنىڭ تەبىئىي ھالدا ئېكولوگىيىلىك بولۇشىغا كاپالەتلىك قىلىدۇ، ئاساسلىقى مېتانول/كىچىك مولېكۇلا-دىئولىك قالدۇقلىرىنى ھاسىل قىلىدۇ، شۇڭا كەلگۈسىدە ئۈنۈملۈك سانائەت ئالماشتۇرۇشلىرىنى تەمىنلەيدۇ.
1.3 دىمېتىل كاربونات يولى
DMC ئېكولوگىيىلىك جەھەتتىن ساغلام/زەھەرسىز ئالماشتۇرۇش بولۇپ، مېتىل/مېتوكسى/كاربونىل قۇرۇلمىسى قاتارلىق نۇرغۇن ئاكتىپ فۇنكسىيەلىك بۆلەكلەرگە ئىگە بولۇپ، رېئاكسىيە نىسبىتىنى ئاشۇرىدۇ، دەسلەپكى ئالاقىلىشىشنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئىلگىرى سۈرىدۇ، بۇ ئارقىلىق DMC دىئامىنلار بىلەن بىۋاسىتە ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىپ، كىچىك مېتىل-كاربامات ئاخىرلاشقان ئارىلىق ماددىلارنى ھاسىل قىلىدۇ، ئۇنىڭدىن كېيىن قوشۇمچە كىچىك زەنجىرلىك ئۇزارتقۇچ-دىئولىك/چوڭراق پولىئول تەركىبلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ئېرىتىش-قويۇقلاشتۇرۇش ھەرىكەتلىرىنى ئېلىپ بارىدۇ، بۇلار ئاخىرىدا 3-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ئىزدىنىۋاتقان پولىمېر قۇرۇلمىلىرىنىڭ پەيدا بولۇشىغا سەۋەب بولىدۇ.
دىپا قاتارلىقلار يۇقىرىدا تىلغا ئېلىنغان دىنامىكىدىن پايدىلىنىپ، ناترىي مېتوكسىد كاتالىزاتورىنى ھەر خىل ئارىلىق شەكىللەرنى بىرلەشتۈرۈپ، ئاندىن نىشانلىق كېڭەيتىشلەرنى بىرلەشتۈرۈپ، مولېكۇلا ئېغىرلىقى (3 ~ 20)x10^3g/mol ئەينەك ئۆتكۈنچى تېمپېراتۇرىسى (-30 ~ 120°C) غا يېقىنلاشقان مولېكۇلا ئېغىرلىقىغا يەتكەن بىر قاتار ئېكۋىۋالېنت قاتتىق بۆلەك تەركىبلىرىنى قولغا كەلتۈردى. پان دوڭدوڭ DMC گېكسامېتىلېن-دىئامىنوپولىكاربونات-پولىئال ئىسپىرتلاردىن تەركىب تاپقان ئىستراتېگىيىلىك جۈپلەرنى تاللاپ، 10-15MPa سوزۇلۇش نىسبىتى %1000-1400 گە يېقىنلاشقان سوزۇلۇش كۈچى كۆرسەتكۈچلىرىنى نامايان قىلىدىغان كۆرۈنەرلىك نەتىجىلەرنى قولغا كەلتۈردى. زەنجىرنىڭ كېڭىيىشىگە تەسىر كۆرسىتىدىغان ھەر خىل تەسىرلەرنى تەتقىق قىلىش جەريانىدا، ئاتوم سانى تەڭلىكى تەكشىلىكنى ساقلاپ قالغاندا، بۇتانېدىئول/گېكساندىئول تاللاشلىرىنىڭ ماسلىشىشىغا پايدىلىق بولغان مايىللىقلار بايقالدى، بۇ زەنجىرلەردە كۆزىتىلگەن تەرتىپلىك كىرىستاللىقنىڭ ئېشىشىنى ئىلگىرى سۈردى. سارازىننىڭ گۇرۇپپىسى 230 سېلسىيە گرادۇستا پىششىقلاپ ئىشلەنگەندىن كېيىن، لىگنىن/DMC نى گېكساگىدروكسىيامىن بىلەن بىرلەشتۈرۈپ، قانائەتلىنەرلىك مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتلەرنى نامايان قىلىدىغان بىرىكمە ماتېرىياللارنى تەييارلىدى. قوشۇمچە تەتقىقاتلار دىئازومومېرنىڭ تەسىرىدىن پايدىلىنىپ، ئىزوسىيانت بولمىغان پولىئۇرېئالارنى قولغا كەلتۈرۈشنى مەقسەت قىلدى، بۇ ۋىنىل-كاربونلۇق ئوخشاش ماددىلارغا قارىغاندا نىسپىي ئەۋزەللىكلەرنى بارلىققا كەلتۈرۈشنى مەقسەت قىلدى، بۇ تەننەرخ ئۈنۈمىنى/كېڭىرەك مەنبە يوللىرىنى نامايان قىلدى. كۆپ مىقداردا سىنتېزلانغان ئۇسۇللارغا قارىتا ئەستايىدىل تەكشۈرۈش ئادەتتە يۇقىرى تېمپېراتۇرا/ۋاكۇئۇم مۇھىتىنى تەلەپ قىلىدۇ، بۇ ئېرىتكۈچىگە بولغان ئېھتىياجنى يوققا چىقىرىدۇ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، قالدۇق ئېقىمىنى ئەڭ تۆۋەن چەكتە تۇتۇپ، ئاساسلىقى مېتانول/كىچىك مولېكۇلا-دىئوللۇق چىقىندىلارنىلا چەكلەيدۇ، ئومۇمىي جەھەتتىن يېشىل سىنتېز پارادىگمىلىرىنى قۇرىدۇ.
ئىزوسىئاناتسىز پولىئۇرېتاننىڭ 2 خىل يۇمشاق پارچىسى
2.1 پولىئېتېر پولىئۇرېتان
پولىئېفىر پولىئۇرېتان (PEU) يۇمشاق بۆلەكلىك تەكرارلاش ئۈسكۈنىلىرىدىكى ئېفىر باغلىنىشىنىڭ تۆۋەن بىرىكمە ئېنېرگىيەسى، ئاسان ئايلىنىشى، ئېسىل تۆۋەن تېمپېراتۇرا ئەۋرىشىمچانلىقى ۋە گىدرولىزغا چىدامچانلىقى سەۋەبىدىن كەڭ قوللىنىلىدۇ.
كېبىر قاتارلىقلار DMC، پولىئېتىلېن گلىكول ۋە بۇتانېدىئولنى خام ئەشيا قىلىپ ئىشلىتىپ پولىئېفىر پولىئېتىروننى بىرىكتۈرگەن، ئەمما مولېكۇلا ئېغىرلىقى تۆۋەن (7500 ~ 14800g/mol)، Tg 0℃ دىن تۆۋەن، ئېرىش نۇقتىسىمۇ تۆۋەن (38 ~ 48℃) بولۇپ، كۈچلۈكلۈك ۋە باشقا كۆرسەتكۈچلەرنى ئىشلىتىش ئېھتىياجىنى قاندۇرۇش تەس ئىدى. جاۋ جىڭبونىڭ تەتقىقات گۇرۇپپىسى ئېتىلېن كاربونات، 1، 6-ھېكساندىئامىن ۋە پولىئېتىلېن گلىكولنى ئىشلىتىپ، مولېكۇلا ئېغىرلىقى 31000g/mol، سوزۇلۇش كۈچى 5 ~ 24MPa، ئۈزۈلۈش ۋاقتىدىكى ئۇزىرىشى %0.9 ~ %1388 بولغان PEU نى بىرىكتۈرگەن. بىرىكتۈرۈلگەن ئاروماتىك پولىئۇرېتانلار يۈرۈشلۈكىنىڭ مولېكۇلا ئېغىرلىقى 17300 ~ 21000g/mol، Tg -19 ~ 10℃، ئېرىش نۇقتىسى 102 ~ 110℃، سوزۇلۇش كۈچى 12 ~ 38MPa، ئېلاستىكىلىق ئەسلىگە كېلىش نىسبىتى %200 تۇراقلىق ئۇزارتىش نىسبىتى %69 ~ %89.
جېڭ ليۇچۈن ۋە لى چۈنچېڭدىن تەشكىللەنگەن تەتقىقات گۇرۇپپىسى دىمېتىل كاربونات ۋە 1، 6-ھېكسامېتىلېندىئامىن (BHC) بىلەن ئارىلىق 1، 6-ھېكسامېتىلېندىئامىن (BHC) نى تەييارلىدى ھەمدە ھەر خىل كىچىك مولېكۇلا تۈز زەنجىرلىك دىئول ۋە پولىتېتراگىدروفۇرانىدول (Mn=2000) بىلەن پولىكوندېنساسىيە قىلدى. ئىزوسىئاناتسىز يول بىلەن بىر يۈرۈش پولىئېفىر پولىئۇرېتان (NIPEU) تەييارلاندى ۋە رېئاكسىيە جەريانىدا ئارىلىق ماددىنىڭ ئۆزئارا باغلىنىش مەسىلىسى ھەل قىلىندى. 1-جەدۋەلدە كۆرسىتىلگەندەك، NIPEU ۋە 1، 6-ھېكسامېتىلېن دىئىزوسىئانات تەرىپىدىن تەييارلانغان ئەنئەنىۋى پولىئېفىر پولىئۇرېتان (HDIPU) نىڭ قۇرۇلمىسى ۋە خۇسۇسىيىتى سېلىشتۇرۇلدى.
| ئۈلگە | قاتتىق بۆلەك ماسسا نىسبىتى/% | مولېكۇلا ئېغىرلىقى/(g·مول^(-1)) | مولېكۇلا ئېغىرلىق تەقسىملىنىش كۆرسەتكۈچى | سوزۇلۇش كۈچى/MPa | ئۈزۈلۈش ۋاقتىدىكى ئۇزىراش/% |
| NIPEU30 | 30 | 74000 | 1.9 | 12.5 | 1250 |
| NIPEU40 | 40 | 66000 | 2.2 | 8.0 | 550 |
| HDIPU30 | 30 | 46000 | 1.9 | 31.3 | 1440-يىل |
| HDIPU40 | 40 | 54000 | 2.0 | 25.8 | 1360-يىل |
1-جەدۋەل
1-جەدۋەلدىكى نەتىجىلەردىن كۆرۈۋېلىشقا بولىدۇكى، NIPEU بىلەن HDIPU نىڭ قۇرۇلمىلىق پەرقى ئاساسلىقى قاتتىق بۆلەكتىن كېلىپ چىققان. NIPEU نىڭ يان رېئاكسىيەسى ئارقىلىق ھاسىل بولغان كاربامىد گۇرۇپپىسى قاتتىق بۆلەك مولېكۇلا زەنجىرىگە تاسادىپىي كىرىپ، قاتتىق بۆلەكنى بۇزۇپ، تەرتىپلىك ھىدروگېن باغلىنىشىنى ھاسىل قىلىدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە قاتتىق بۆلەكنىڭ مولېكۇلا زەنجىرلىرى ئارىسىدا ھىدروگېن باغلىنىشى ئاجىز بولۇپ، قاتتىق بۆلەكنىڭ كىرىستاللىقى تۆۋەن بولۇپ، NIPEU نىڭ باسقۇچلۇق ئايرىلىشى تۆۋەن بولىدۇ. نەتىجىدە، ئۇنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى HDIPU دىن كۆپ ناچار.
2.2 پولىئېستېر پولىئۇرېتان
يۇمشاق بۆلەك سۈپىتىدە پولىئېستېر دىئول ئىشلىتىلگەن پولىئېستېر پولىئۇرېتان (PETU) ياخشى پارچىلىنىش، بىئو ماسلىشىشچانلىق ۋە مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتكە ئىگە بولۇپ، توقۇلما قۇرۇلۇش ئىسكىلاتلىرىنى تەييارلاشقا ئىشلىتىلىدۇ، بۇ بولسا ئىشلىتىش ئىستىقبالى ياخشى بولغان بىئومېدىتسىنا ماتېرىيالى. يۇمشاق بۆلەكلەردە كۆپ ئىشلىتىلىدىغان پولىئېستېر دىئوللار پولىبۇتىلېن ئادىپات دىئول، پولىگلىكول ئادىپات دىئول ۋە پولىكاپرولاكتون دىئول.
بۇنىڭدىن ئىلگىرى، روكىكى قاتارلىقلار ئېتىلېن كاربوناتنى دىئامىن ۋە ھەر خىل دىئوللار (1، 6-ھېكساندىئول، 1، 10-n-دودېكانول) بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، ھەر خىل NIPU ھاسىل قىلغان، ئەمما سىنتېزلانغان NIPU نىڭ مولېكۇلا ئېغىرلىقى تۆۋەن ۋە Tg تۆۋەن بولغان. فارھادىيان قاتارلىقلار كۈنجۈت ئۇرۇقى مېيىنى خام ئەشيا قىلىپ كۆپ خىللىق كاربونات تەييارلىغان، ئاندىن بىئو ئاساسلىق پولىئامىنلار بىلەن ئارىلاشتۇرۇپ، تاختايغا چاپلاپ، 90 سېلسىيە گرادۇستا 24 سائەت قاتۇرۇپ، تېرموسېتسىيەلىك پولىئېستېر پولىئېتۇرېن پەردىسىنى ھاسىل قىلغان، بۇ پەردە ياخشى ئىسسىقلىق مۇقىملىقىنى كۆرسەتكەن. جەنۇبىي جۇڭگو تېخنىكا ئۇنىۋېرسىتېتىدىكى جاڭ لىچۈننىڭ تەتقىقات گۇرۇپپىسى بىر قاتار دىئامىن ۋە سىكلىك كاربوناتلارنى سىنتېز قىلىپ، ئاندىن بىئو ئاساسلىق ئىككى ئاساسلىق كىسلاتا بىلەن قويۇقلاشتۇرۇپ، بىئو ئاساسلىق پولىئېستېر پولىئېتۇرېن ھاسىل قىلغان. جۇڭگو پەنلەر ئاكادېمىيىسى نىڭبو ماتېرىيال تەتقىقات ئىنستىتۇتىدىكى جۇ جىننىڭ تەتقىقات گۇرۇپپىسى گېكسادىيامىن ۋە ۋىنىل كاربونات ئىشلىتىپ دىئامىنودىئول قاتتىق پارچىسىنى تەييارلىدى، ئاندىن بىئو ئاساسلىق تويۇنمىغان ئىككى ئاساسلىق كىسلاتا بىلەن پولىئېستېر پولىئۇرېتاننى قولغا كەلتۈرۈش ئۈچۈن پولىئېستېر پولىئۇرېتاننى قولغا كەلتۈردى، بۇ پولىئېستېر پولىئۇرېتاننى ئۇلترابىنەفشە نۇردا قېزىلغاندىن كېيىن بوياق سۈپىتىدە ئىشلىتىشكە بولىدۇ [23]. جېڭ ليۇچۈن ۋە لى چۈنچېڭدىن تەشكىل تاپقان تەتقىقات گۇرۇپپىسى ئادىپىك كىسلاتا ۋە كاربون ئاتوم نومۇرى ئوخشىمايدىغان تۆت ئالىفاتىك دىئول (بۇتاندىئول، گېكسادىئول، ئوكتاندىئول ۋە دېكانېدىئول) ئىشلىتىپ، ماس كېلىدىغان پولىئېستېر دىئوللارنى يۇمشاق پارچىلار قىلىپ تەييارلىدى؛ ئالىفاتىك دىئوللارنىڭ كاربون ئاتوم سانى بىلەن ئاتالغان بىر گۇرۇپپا ئىزوسىئاناتسىز پولىئېستېر پولىئۇرېتان (PETU) BHC ۋە دىئوللار تەرىپىدىن تەييارلانغان گىدروكسى بىلەن پېچەتلەنگەن قاتتىق پارچىلىق ئالدىن پولىمېر بىلەن پولىئېستېر پولىئۇرېتاننى ئېرىتىش ئارقىلىق قولغا كەلتۈرۈلدى. PETU نىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى 2-جەدۋەلدە كۆرسىتىلدى.
| ئۈلگە | سوزۇلۇش كۈچى/MPa | ئېلاستىكلىق مودۇلى/MPa | ئۈزۈلۈش ۋاقتىدىكى ئۇزىراش/% |
| PETU4 | 6.9±1.0 | 36±8 | 673±35 |
| PETU6 | 10.1±1.0 | 55±4 | 568±32 |
| PETU8 | 9.0±0.8 | 47±4 | 551±25 |
| PETU10 | 8.8±0.1 | 52±5 | 137±23 |
2-جەدۋەل
نەتىجىلەر شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى، PETU4 نىڭ يۇمشاق بۆلىكى ئەڭ يۇقىرى كاربونىل زىچلىقىغا، قاتتىق بۆلەك بىلەن ئەڭ كۈچلۈك ھىدروگېن باغلىنىشىغا ۋە ئەڭ تۆۋەن باسقۇچلۇق ئايرىلىش دەرىجىسىگە ئىگە. يۇمشاق ۋە قاتتىق بۆلەكلەرنىڭ كىرىستاللىشىشى چەكلىك بولۇپ، ئېرىش نۇقتىسى ۋە سوزۇلۇش كۈچى تۆۋەن، ئەمما ئۈزۈلگەندىكى سوزۇلۇش نىسبىتى ئەڭ يۇقىرى.
2.3 پولىكاربونات پولىئۇرېتان
پولىكاربونات پولىئۇرېتان (PCU)، بولۇپمۇ ئالىفاتىك PCU، گىدرولىزغا قارشى تۇرۇش، ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش، ياخشى بىئولوگىيىلىك مۇقىملىق ۋە بىئو ماسلىشىشچانلىققا ئىگە بولۇپ، بىئومېدىتسىنا ساھەسىدە ياخشى قوللىنىش ئىستىقبالىغا ئىگە. ھازىر، تەييارلانغان NIPU نىڭ كۆپ قىسمى يۇمشاق بۆلەك سۈپىتىدە پولىئېفىر پولىئول ۋە پولىئېستېر پولىئولنى ئىشلىتىدۇ، پولىكاربونات پولىئۇرېتان توغرىسىدا تەتقىقات دوكلاتلىرى ئاز.
جەنۇبىي جۇڭگو تېخنىكا ئۇنىۋېرسىتېتىدىكى تيەن خېڭشۈينىڭ تەتقىقات گۇرۇپپىسى تەييارلىغان ئىزوسىئاناتسىز پولىكاربونات پولىئۇرېتاننىڭ مولېكۇلا ئېغىرلىقى 50 مىڭ گرام/مولدىن ئاشىدۇ. رېئاكسىيە شارائىتىنىڭ پولىمېرنىڭ مولېكۇلا ئېغىرلىقىغا تەسىرى تەتقىق قىلىنغان، ئەمما ئۇنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى دوكلات قىلىنمىغان. جېڭ ليۇچۈن ۋە لى چۈنچېڭنىڭ تەتقىقات گۇرۇپپىسى DMC، ھېكسانىدىئامىن، ھېكسادىئول ۋە پولىكاربونات دىئوللىرىنى ئىشلىتىپ PCU تەييارلىغان ۋە قاتتىق بۆلەك تەكرارلىنىش بىرلىكىنىڭ ماسسا نىسبىتىگە ئاساسەن PCU غا ئىسىم قويغان. مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتلەر 3-جەدۋەلدە كۆرسىتىلگەن.
| ئۈلگە | سوزۇلۇش كۈچى/MPa | ئېلاستىكلىق مودۇلى/MPa | ئۈزۈلۈش ۋاقتىدىكى ئۇزىراش/% |
| PCU18 | 17±1 | 36±8 | 665±24 |
| PCU33 | 19±1 | 107±9 | 656±33 |
| PCU46 | 21±1 | 150±16 | 407±23 |
| PCU57 | 22±2 | 210±17 | 262±27 |
| PCU67 | 27±2 | 400±13 | 63±5 |
| PCU82 | 29±1 | 518±34 | 26±5 |
3-جەدۋەل
نەتىجىلەر شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى، PCU يۇقىرى مولېكۇلا ئېغىرلىقىغا ئىگە بولۇپ، 6×104 ~ 9×104g/mol غىچە، ئېرىش نۇقتىسى 137℃ غىچە، سوزۇلۇش كۈچى 29 MPa غىچە. بۇ خىل PCU قاتتىق سۇلياۋ ياكى ئېلاستومېر سۈپىتىدە ئىشلىتىلىشى مۇمكىن، بۇ بىئو-مېدىتسىنا ساھەسىدە (مەسىلەن، ئىنسان توقۇلمىسى قۇرۇلۇشى ئىسكىلاتى ياكى يۈرەك قان تومۇر ئىمپىلانت ماتېرىياللىرى) ياخشى قوللىنىش ئىستىقبالىغا ئىگە.
2.4 ئارىلاشما ئىزوسىئاناتسىز پولىئۇرېتان
ئارىلاشما ئىزوسىئاناتسىز پولىئۇرېتان (ئارىلاشما NIPU) بولسا ئېپوكسى قالدۇقى، ئاكرىلات، كرېمنىي ياكى سىلوكسان گۇرۇپپىلىرىنى پولىئۇرېتان مولېكۇلا رامكىسىغا كىرگۈزۈش ئارقىلىق ئۆزئارا سىڭىپ كىرىدىغان تور ھاسىل قىلىش، پولىئۇرېتاننىڭ ئىقتىدارىنى ياخشىلاش ياكى پولىئۇرېتانغا ئوخشىمىغان ئىقتىدارلارنى بېرىشتىن ئىبارەت.
فېڭ يۈئېلان قاتارلىقلار بىئو ئاساس قىلىنغان ئېپوكسى پۇرچاق مېيىنى CO2 بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، پېنتامونىك سىكلىك كاربونات (CSBO) نى بىرىكتۈردى، ھەمدە ئامىن بىلەن قېتىشقان CSBO دىن ھاسىل بولغان NIPU نى تېخىمۇ ياخشىلاش ئۈچۈن تېخىمۇ قاتتىق زەنجىر بۆلەكلىرى بىلەن بىسفېنول A دىگلىتسىدىل ئېفىر (ئېپوكسى قالدۇقى E51) نى كىرگۈزدى. مولېكۇلا زەنجىرى ئولېئىك كىسلاتا / لىنولېئىك كىسلاتانىڭ ئۇزۇن يۇمشاق زەنجىر بۆلىكىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئۇ يەنە تېخىمۇ قاتتىق زەنجىر بۆلەكلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، شۇڭا ئۇ يۇقىرى مېخانىكىلىق كۈچ ۋە يۇقىرى چىدامچانلىققا ئىگە. بەزى تەتقىقاتچىلار يەنە دىئېتىلېن گلىكول بىتسىكلىك كاربونات ۋە دىئامىننىڭ تېزلىك ئېچىلىش رېئاكسىيەسى ئارقىلىق فۇران ئۇچى گۇرۇپپىلىرى بىلەن ئۈچ خىل NIPU ئالدىن پولىمېرلىرىنى بىرىكتۈردى، ئاندىن تويۇنمىغان پولىئېستېر بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، ئۆزلۈكىدىن ئەسلىگە كېلىش ئىقتىدارىغا ئىگە يۇمشاق پولىئېرۇتاننى تەييارلىدى ۋە يۇمشاق NIPU نىڭ يۇقىرى ئۆزلۈكىدىن ئەسلىگە كېلىش ئۈنۈمىنى مۇۋەپپەقىيەتلىك ھېس قىلدى. ئارىلاشما NIPU پەقەت ئادەتتىكى NIPU نىڭ خۇسۇسىيىتىگە ئىگە بولۇپلا قالماي، يەنە تېخىمۇ ياخشى يېپىشقاقلىق، كىسلاتا ۋە ئىشقارنىڭ چىرىش چىدامچانلىقى، ئېرىتكۈچىگە قارشىلىق كۆرسىتىش ۋە مېخانىكىلىق كۈچ بولۇشى مۇمكىن.
3 كۆز قاراش
NIPU زەھەرلىك ئىزوسىئانات ئىشلەتمەي تەييارلىنىدۇ، ھازىر كۆپۈك، قاپلاش، يېلىم، ئېلاستومېر ۋە باشقا مەھسۇلاتلار شەكلىدە تەتقىق قىلىنىۋاتىدۇ، كەڭ دائىرىدە قوللىنىش ئىستىقبالى بار. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇلارنىڭ كۆپىنچىسى يەنىلا تەجرىبىخانا تەتقىقاتى بىلەنلا چەكلىنىپ قالغان، چوڭ كۆلەمدە ئىشلەپچىقىرىش يوق. بۇنىڭدىن باشقا، خەلقنىڭ تۇرمۇش سەۋىيەسىنىڭ ياخشىلىنىشى ۋە ئېھتىياجنىڭ ئۈزلۈكسىز ئېشىشىغا ئەگىشىپ، بىر ياكى كۆپ ئىقتىدارلىق NIPU باكتېرىيەگە قارشى تۇرۇش، ئۆزىنى رېمونت قىلىش، شەكىلنى ئەستە ساقلاش، ئوتقا چىداملىق، يۇقىرى ئىسسىققا چىداملىق قاتارلىق مۇھىم تەتقىقات يۆنىلىشىگە ئايلاندى. شۇڭا، كەلگۈسىدىكى تەتقىقاتلار سانائەتلەشتۈرۈشنىڭ مۇھىم مەسىلىلىرىنى قانداق ھەل قىلىشنى چۈشىنىشى ۋە ئىقتىدارلىق NIPU تەييارلاش يۆنىلىشىنى داۋاملىق تەتقىق قىلىشى كېرەك.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2024-يىلى 8-ئاينىڭ 29-كۈنى