Pêşveçûnên Lêkolînê li ser Polyurethana Ne-Isocyanate
Ji destpêka wan di sala 1937-an de, materyalên Polyurethane (PU) li seranserê sektorên cihêreng tevî veguhestin, avakirin, petrokîmîkal, tekstîl, endezyariya mekanîkî, aerospace, tenduristî, û çandiniyê dîtin. Van materyalan di formên wekî Foam Plastics, fobers, elastomers, sazûmanên avê, çermê synthetic, rûkenî, rijandin, materyalên asayî û amûrên bijîşkî de têne bikar anîn. Pu kevneşopî di serî de ji du an jî zêdetir isocyanates re hevrêz dibe ku bi polên macromolecular û dirêjahiya molekulên piçûk ên molekulî. Lêbelê, toksiyeta xweser a isocyanates xetereyên girîng ji tenduristiya mirovî û jîngehê re dike; Ji xeynî vê yekê ew bi gelemperî ji fosgene - pêşekek pir toksîkî-û materyalên adîn ên amine yên têkildar têne derxistin.
Di derheqê lêgerîna pîşesaziya kîmyewî ya nûjen de, lêkolîner li ser danûstendina isocyanates bi çavkaniyên hevalbendên hawîrdorê re dema lêgerîna rêçikên romanên nûjen ên ji bo Polyurethanes-ê ya nûjen (Nipu) zêde dibin. Dema ku pêşkeftinên di cûrbecûr yên nipusê de, rêça amadekariyê ji bo Nipu diyar dike û nîqaşkirina pêşerojên pêşerojê ji bo lêkolînek din jî nîqaş dike.
1 synthetic of polyurethanes non-isocyanate
Synthesiya yekemîn a pêkanîna karbonê ya kêm molekulî bi karanîna karbonatên monocyclîkî yên bi diranên alipatic re di sala 1950-an de li ser synthesion pivotal a ne-isocyanate pêk tê. Vêga ji bo hilberîna Nipu du rêbazên seretayî hene: Pêşîn di nav de reaksiyonên pêşîn ên di navbera karbonatên binary cyclic û aminên binaryî de hene; Ya duyemîn jî reaksiyonên polycondensasyonê yên ku di navolên ku di navolan de navbeynkar in Diamarboxylate navbeynkar dikarin bi rêyên karbonate yên cyclic an dimethyl karbonate (DMC) werin wergirtin; Bi tevahî rêbaz bi rêgezên acîdê yên karbonîk re reaksiyon dikin.
Beşên jêrîn li ser sê nêzîkatiyên berbiçav ên berbiçavkirina polyurethane bêyî karanîna isocyanate.
1.1 rêça karbonate cyclic
Nipu dikare bi pêvekên pêvekirî ve were synthesized
Ji ber ku komên hîdroxyl di nav yekîneyên dubare de li ser strukturên dubare yên sereke yên li ser vê rêbazê hene ku bi gelemperî dihêle tiştê ku Polyβ-Hydroxyl Polyurethane (Phu) tê binav kirin. Leitsch et al., Rêzeyek polêtek phusê ya cyclic li seranserê karbonatên cyclic plus molekulên piçûk ên ji karbonatesên piçûk ên ku ji bo amadekirina Pusên kevneşopî hatine bikar anîn hene. Lêgerînên wan destnîşan kirin ku komên hîdroxyl di nav Phus bi hêsanî de girêdanên hîdrojenê bi atomên nitrogen / oksîjenê di nav beşên nerm / hişk de cih digirin; Guherandinên di nav beşên nerm de di heman demê de bandorê li ser tevgera girêdana hîdrojenê jî dikin
Bi gelemperî li jêr germahiyên ku ji 100 ° C derbas dibin di pêvajoyên reaksiyonê de ku ji hêla polarîzasyona bihêztir ve tête çêkirin (DMF) roja ku pênc roj bi gelemperî diherike ku bi qasî 30K G / MOL-ê bi gelemperî ji hêla phusên mezin ve girêdayî ye, ji hêla footên mezin ve tê hesibandin
1.2monocylic Rêça Karbonate
Carbonate Monocylic rasterast bi DICARBAMATE HIYARN HYDROXYL HIYARN KIRIN Li ser navbeynkariyê / navbeynkariya kevneşopî ya ku di dawiyê de li hemberên kevneşopî yên kevneşopî yên ku bi dîtbarî 2 bi dîtbarî ve têne xuyang kirin.
Bi gelemperî vebijarkên monocî yên bi gelemperî li ser tîmên etilen û propylene ku li Zanîngeha Kîmyewî ya ku di destpêkê de li ser wergirtina navbêna cerdevaniyê diguhezînin ku bikar bînin Kulîlkên hilberîna serfiraz a rêziknameyê ya têkildar, taybetmendiyên mekanîkî yên berbiçav ên ku digihîje cihên berbiçav ên ku li dora 45 ~ 161 ° C zêde dibin, ji nêzîkê 35% rêjeyên dirêjkirî yên nêzîkê1476% têne kişandin. Wang et al. encompassing13k ~ 28k g / mol Tensile Hêzên flucuating9 ~ 17 MP ELONGNATIONS VIRYING35% 235%.
Estersên cyclocarbonic bi bandorker bêyî ku katalîzatorên di bin şert û mercên gelemperî de bi gelemperî bi gelemperî pergalên katalîzasyonê yên organîzasyonê bicîh bikin bi gelemperî kar dikin ku pêvajoyek çêtirîn a ku ne bêtirsing200 ° bikar tîne. Ji derveyî hewldanên kondensasyonê yên tenê armancên ku jixwe-polymerization / deglycolysis fenomenasyona ku bi gelemperî ji hêla metanol / molekolîk ve girêdayî ye, bi vî rengî vedihewîne methanol
1.3Dimethyl karbonate rê
DMC temenek ekolojî / ne-toksîk a ku gelek fonksiyonên çalak ên fonksiyonel ên ku bi giranî ve girêdayî ye ku bi rasterast w / diranên ku di navbêna methl-karbamate de tête girtin Zincîrên piçûk-zincîr-dirêjkirî / Mezinah-polyol-polyol derketina paşîn a derketina paşîn a ku li gorî strukturên polîmer li gorî Figure3 digerin.
Deepa et.al sermiyana jorîn li ser dînamîkên jorîn ên ku ji bo pêkanîna formên navbeynkar ên cihêreng tê qewirandin Pan Dongdong Pakingên Stratejîk ên Hilbijartî yên DMC Hexamethylon-diaminopolybarbonate-PolyalCholbonate-ê rastkirina encamên nedîtî yên ku Metrics-Hêza Tensilating oscillating10-15mpa Hilbijartina Rêjeyên Hilbijartin100001000 %%. Lêgerînên lêpirsînê yên li dora bandorên zincîra cûdabûnê bi pêşengên bîhnfirehî yên ku hatine amadekirin têne çêkirin li seranserê zincîran hatine dîtin At230 ℃. Pêdiviyên Solvent bi vî rengî kêmkirina pêlên winda yên bi gelemperî bi gelemperî methanol / piçûk-molekul-diolîk bi tevahî damezrandin
2 beşên nerm ên polyurethane ne-isocyanate
2.1 polyethane
Polyethane Polyurethane (Peu) bi berfirehî ji ber enerjiya hevrêziya wê ya nizm di yekîneyên nermîn de, yekîneyên hêsan, rotasyona hêsan, berxwedana germ û hîdrolîzasyona hindiktirîn.
Kebir et al. Poliether Polyethane Polyurethane bi DMC, Polyethilen glycol û Butanediol re wekî materyalên xav kêm bû (38 500 ~ 14 800), û hêz û nîşanên din jî ji bo hewcedariyên karanîna dijwar bû. Koma Lêkolînê ya Zhao Jingbo bikarhênerên etilen û polaediamine û polietîlî bikar anîn da ku Peu-yê 31 000g / Mol, hêza tenişta 5 ~ 24mpa, û elongation di veqetandina 0.9% ~ 1 388%. Giraniya molekulê ya rêzika synthesized polyureticalên synthesized 17 300 ~ 21 000g / 15 ~ 10 ℃ e, Hêza Tesile ye, û rêjeya başbûnê ya elastîkî ji% 200% 69% 89% e.
Koma lêkolînê ya zheng liuchun û li chuncheng navbeynkariyê 1, 6-hexamethylenediamine (bhc) Serpêhatiyek Polyether Polyether Polyethanes (Nipeu) bi rêça ne-isocyayî re hate amadekirin, û pirsgirêka dorpêçê ya navberê di dema reaksiyonê de hate çareser kirin. Struktur û taybetmendiyên polisethane polyurethane (HDIPU) ji hêla NIPEUU û 1, 6-Hexamethylene diisocyanate ve hatî çêkirin, wekî ku di Table 1 de tê nîşandan.
| Mînak | Beşa girseya girseyî ya dijwar /% | Giraniya molekulî / (g·Mol ^ (- 1)) | Indeksa belavkirina giraniya Molekul | Hêza Tensile / MPa | Hilweşîna li Break /% |
| Nipeu30 | 30 | 74000 | 1.9 | 12.5 | 1250 |
| Nipeu40 | 40 | 66000 | 2.2 | 8.0 | 550 |
| HDIPU30 | 30 | 46000 | 1.9 | 31.3 | 1440 |
| HDIPU40 | 40 | 54000 | 2.0 | 25.8 | 1360 |
Table 1
Encamên di Table 1 de nîşan didin ku cûdahiyên avahiyê di navbera NIPEU û HDIPU de bi piranî ji ber beşa dijwar in. Koma Urea ya ku ji hêla reaksiyonê ya Nipeu ve hatî çêkirin, di zincîra molekulasyonê ya hişk de tête çêkirin, ku di encama girêdana hîdrojenê ya hîdrojenê de ye, di encamê de ji ber sedemên dijwar ên NIPEU-ê di encama girêdana hîdrojenê de, di encamê de. Di encamê de, taybetmendiyên wê yên mekanîkî ji HDIPU pir xirabtir in.
2.2 Polyester Polyurethane
Polyestethane (Petu) bi navgîniya polyester (Petu) bi beşên nermîn re biyolojiya nerm, biokompatibility û taybetmendiyên mekanîkî, û dikarin bikar bînin da ku hûn materyalên biyomedical bi perspektîfên serlêdana mezin re bikar bînin. Dizên Polyester bi gelemperî di beşên nerm de têne bikar anîn Polybutylene Adipate Diol, polyglycol Adipate Diol û polyCaprolactionone Diol.
Berî, Rokicki et al. Ji bo ku hûn Nipu-yê cûda û Nipu-yê hevseng bikin, 1, 10-Hexanediol, 1, 10-Hexanediol, 1, 10-Hexanediol, 1, 6-6-hexanediol, 1, 10-n-DodeCanol. Farhadian et al. Karbonatek polyclîk a ku bi karanîna rûnê tavê ya tîrêjê ve hatî amadekirin, dûv re bi polêsên xwerû yên bio-yê re têkildar e, û di 90-ê de ji bo 24 h ji bo ku fîlimê germê Polyestethane bistîne, ku aramiya germê ya baş nîşan da. Koma Lêkolînê ya Zhang Liqun ji Zanîngeha South Chinaîn a Sêwasê synthesized synthesized synthesized synthesized synthesed synthesed synthesed synthesed synthesed Koma Lêkolîna Lêkolînên Zhu Jin, Lêkolîna Materyalên Ningbo, û dûvre polyconates-ê, bi karanîna hejmarek polyurethane ya ku bio-ê re tê bikar anîn, ku dikare wekî curing ultraviolet were bikar anîn [23]. Koma Lêkolînê ya Zheng Liuchun û li chuncheng acid adipic û çar parêzên alipî (octanediol, hexadiol bikar anîn) bi hejmarên atomî yên karbonê wekî beşên nermîn ên ku ji bo beşên nerm amade dikin; Komek ji Polyurethane ya ne-isocyanate (Petu), navê wan hejmarên karbonê yên diolên aliphatic, ji hêla melting polycondensation bi pêşgotina hişk a hîdroksy-sekinandî hate amadekirin. Taybetmendiyên mekanîkî yên Petu di Table 2 de têne nîşandan.
| Mînak | Hêza Tensile / MPa | Modulus elastîk/ Mpa | Hilweşîna li Break /% |
| 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 |
Table 2
Encam diyar dikin ku beşa nerm a Petu4 xwedî dendika karbonl ya herî bilind e, girêdana hîdrojenê ya bihêz a bi beşa dijwar, û asta veqetandina qonaxa herî nizm. Crystalization hem dabeşên nerm û hem jî dijwar sînorkirî ye, nîşan dide ku xala mele û hêza tengezariyê nîşan dide, lê di şikestina herî bilind de.
2.3 PolyLarbonate Polyurethane
Polyurethane Polyurethane (PCU), bi taybetî AliPhatic PCU, berxwedana hîdrolîzasyonê ya hêja, berxwedana biyolojîkî û biyolojîk û biyolojî, li qada biyomedicine heye. Heya niha, piraniya Nipu ya Amadedandî Polyols Polyol û Polyolên Polyester wekî beşên nerm bikar tîne, û çend raporên lêkolînê li ser polyuretbonate Polyurethane hene.
Polyulethane ya polyurethane ya ne-isocanbonate ku ji hêla Koma Lêkolîna Tian Hengshui ve hatî amadekirin li Zanîngeha South Chinaîn a teknolojiyê ye, giraniya molekulî ji 50 000 g / mol heye. Bandora nerazîbûna berteka li ser giraniya molekulê ya polîmer hate xwendin, lê taybetmendiyên wê yên mekanîkî nehatiye ragihandin. Koma Lêkolîna Lêkolînê ya Zheng Liuchun û Li Chuncheng bi karanîna DMC, hexanediamine, hexadiol û polycarbonate, û navê PCU li gorî parçeya girseyî ya yekîneya dubare ya beşa dijwar a dubare. Taybetmendiyên mekanîkî di Table 3 de têne nîşandan.
| Mînak | Hêza Tensile / MPa | Modulus elastîk/ Mpa | Hilweşîna li Break /% |
| 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 |
Table 3
Encam nîşan dide ku PCU xwedî giraniya molekulî ya bilind e, heya 6 × 104 ~ 9 × 104g / mol, xala melting heta 137 ℃, û hêza tensile heta 29 mpa. Ev celeb pcu dikare wekî plastîkek hişk an wekî elastomer were bikar anîn,
2.4 Hybrid Ne-Isocyanate Polyurethane
Hybrid ne-isocyanate Polyurethane (Hybrid Nipu) di çarçoweya molekulê ya epoxî an silokane de ye ku torgilokek navbeynkar pêk bîne, performansa polisethane baştir bike an jî fonksiyonên cihêreng ên polyurethane bide.
Feng yuelan et. Bi CO2 re rûnê soybey-apoxî ya Epoxy-ê reaksiyonê bi CO2 re têkildar kir ku bi beşên zincîreyên hişk ên hişk (Epoxy) bi pêvekên zincîra zincîran ve were çêkirin da ku ji hêla CSBO-yê ve bi amine ve were çêkirin. Zincîra molekulî beşek zincîra zindî ya dirêj a ideîk / linoleîk a acid-linolî heye. Di heman demê de di heman demê de beşên zincîra hişk jî heye, da ku ew hêzek mekanîkî ya bilind û dijwarbûna bilind hebe. Hin lêkolîner jî sê cûrbecûr pêşgotinên Nipu bi navgîniya reaksiyonên rêjeyê yên diethilene glycol re hevrêz dikin da ku bi fonksiyona xwe-başbûnê re amade bikin, û bi serfirazî karbidestiya xwe ya başkirina NIPU-ya bilind fêm bikin. Hybrid Nipu ne tenê xwedî taybetmendiyên General Nipu, lê her weha dibe ku berxwedana kerrê ya çêtir, acid û alkali hebe, berxwedana solîn û hêza mekanîkî.
3 Outlook
Nipu bêyî karanîna isokiya ya toksîk amade ye, û niha di forma foam, coating, adhesive, elastomer û hilberên din de tê xwendin, û perspektîfên serîlêdanê heye. Lêbelê, piraniya wan hîn jî ji lêkolîna kedê re sînorkirî ne, û hilberîna mezin tune. Wekî din, bi baştirkirina standardên jiyanê û mezinbûna domdar a daxwazê, Nipu bi yek fonksiyonek an jî gelek fonksiyonên girîng, mîna antîbasî, xwe-tamîrkirin, retardant. Ji ber vê yekê, lêkolîna pêşerojê divê meriv çawa pirsgirêkên sereke yên pîşesaziyê hilweşîne û berdewam bike ku rêça amadekirina amadekirina Nipu Fonksiyonel bike.
Demjimêra paşîn: Tebax-29-2024