1. பாலியெஸ்டர் பாலியோல் கலவைக்கு டைகார்பாக்சிலிக் அமிலங்களை எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது?

நறுமண அமிலங்கள்: விறைப்புத்தன்மை மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பை மேம்படுத்துதல்

ஐசோஃப்தாலிக் அமிலம் (IPA) மற்றும் டெரெப்தாலிக் அமிலம் (PTA)

அரோமாட்டிக் டைகார்பாக்சிலிக் அமிலங்கள் முக்கியமாக மேம்படுத்துவதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

டெரெப்தாலிக் அமிலம் (PTA)இது மிகவும் சீரான நேர்கோட்டு அமைப்பையும் வலுவான படிகமாக்கும் போக்கையும் கொண்டுள்ளது.

எத்திலீன் கிளைக்கால் (EG) அல்லது 1,4-பியூட்டேன்டையால் (BDO) போன்ற குறுகிய சங்கிலி டையால்களுடன் PTA வினைபுரியும்போது, ​​அதன் விளைவாக உருவாகும் பாலியெஸ்டர் அமைப்பானது வலுவான படிகமாதல் பண்பைக் காட்டக்கூடும். இதனால், அந்த பாலியெஸ்டர் பாலியால் அறை வெப்பநிலையில் மெழுகு போன்றோ அல்லது திடப்பொருளாகவோ மாறக்கூடும்.

இது குறைக்கக்கூடும்:

• ✖செயலாக்க பாய்வுத்தன்மை
• ✖சேமிப்பு நிலைத்தன்மை
• ✖பயன்பாட்டு வசதிகள்

எனவே, தூய PTA-அடிப்படையிலான பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள் நடைமுறை கலவைகளில் தனியாக அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஐசோஃப்தாலிக் அமிலம் (IPA)இரண்டு கார்பாக்சில் தொகுதிகள் மெட்டா நிலையில் அமைந்திருப்பதால், இது குறைந்த சமச்சீர் மூலக்கூறு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இது படிகமாகும் போக்கைக் குறைத்து, திரவ நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

IPA-அடிப்படையிலான பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள் பொதுவாக வழங்குபவை:

• ✔உயர் Tg
• ✔மேம்பட்ட வெளிப்படைத்தன்மை
• ✔மேம்பட்ட பாய்வுத்தன்மை

பல தொழில்துறை கலவைகளில், விறைப்புத்தன்மை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மையைச் சமநிலைப்படுத்துவதற்காக, IPA ஆனது PTA அல்லது அலிபாடிக் அமிலங்களுடன் சேர்த்து அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது.

அலிபாடிக் அமிலங்கள்: நெகிழ்வுத்தன்மையை அதிகரித்தல்

அடிபிக் அமிலம் (AA)

பாலியெஸ்டர் பாலியோல் உற்பத்தியில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அலிபாடிக் டைகார்பாக்சிலிக் அமிலங்களில் அடிபிக் அமிலமும் ஒன்றாகும்.

அதன் நெகிழ்வான ஆறு-கார்பன் சங்கிலி வழங்குவது:

• •குறைந்த வெப்பநிலை நெகிழ்வுத்தன்மை
• •நல்ல நெகிழ்வுத்தன்மை
• •குறைக்கப்பட்ட Tg

அடிபிக் அமிலம் சார்ந்த பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள் பொதுவாக தோராயமாக என்ற வரம்பில் Tg மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.-60°C முதல் -40°C வரைமூலக்கூறு அமைப்பைப் பொறுத்து.

இந்தக் கட்டமைப்பு பின்வருவனவற்றிற்குப் பங்களிக்கிறது:

• •அதிக இழுவிசை வலிமை
• •நல்ல உராய்வு எதிர்ப்புத்திறன்
• •சிறந்த இயந்திர செயல்திறன்

செபாசிக் அமிலம் (SA)

அடிபிக் அமிலத்தை விட செபாசிக் அமிலம் நீண்ட கார்பன் சங்கிலியைக் கொண்டுள்ளது.

நன்மைகள்:

• ✔அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை
• ✔மேம்பட்ட குறைந்த வெப்பநிலை செயல்திறன்
• ✔மேம்படுத்தப்பட்ட நீர் விலக்கும் பண்புகள்

இருப்பினும், அதன் அதிக விலை காரணமாக, மேம்படுத்தப்பட்ட குளிர் எதிர்ப்புத் தேவைப்படும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட பாலியூரித்தேன் பயன்பாடுகளில் SA முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

செயல்பாட்டு அமிலக் கூறுகள்: டைமர் அமிலம் மற்றும் தாலிக் அன்ஹைட்ரைடு

டைமர் அமிலம்

டைமர் அமிலம் அறிமுகப்படுத்துகிறது:

• •நீண்ட நெகிழ்வான மூலக்கூறு சங்கிலிகள்
• •நீர் விலக்கும் பண்புகள்
• •மேம்பட்ட நெகிழ்வுத்தன்மை
• •சிறந்த நீராற்பகுப்பு எதிர்ப்புத்திறன்

இருப்பினும், டைமர் அமிலத்தின் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பது Tg மற்றும் கடினத்தன்மையைக் குறைக்கக்கூடும். இது பொதுவாக நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் ஈரப்பதம் எதிர்ப்புத் தேவைப்படும் பாலியூரித்தேன் அமைப்புகளுக்குப் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

தாலிக் அன்ஹைட்ரைடு (PA)

ஃப்தாலிக் அன்ஹைட்ரைடு என்பது நல்ல வினைத்திறன் கொண்ட, செலவு குறைந்த ஒரு அரோமேட்டிக் கூறு ஆகும்.

இது மேம்படுத்தக்கூடும்:

• ✔கடினத்தன்மை
• ✔விறைப்புத்தன்மை
• ✔செலவு போட்டித்தன்மை

இருப்பினும், இடத்தடை விளைவுகள் காரணமாக, அதன் முனையக் குழுவின் வினைத்திறன் IPA-ஐ விடக் குறைவாக உள்ளது.

வழக்கமான அமில வடிவமைப்பு உத்தி

பாலியெஸ்டர் பாலியோல் உருவாக்கத்திற்கான ஒரு பொதுவான உத்தி பின்வருமாறு:

• •நறுமண அமிலங்கள்: விறைப்புத்தன்மையையும் வலிமையையும் அளிக்கின்றன.
• •அலிபாடிக் அமிலங்கள்: நெகிழ்வுத்தன்மையையும் கடினத்தன்மையையும் அளிக்கின்றன.

சரியான விகிதமானது, எப்போதும் இலக்கு பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ப சரிசெய்யப்பட வேண்டும்.

2. பாலியெஸ்டர் பாலியோல் வடிவமைப்பிற்கு டையோல்களை எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது?

எத்திலீன் கிளைக்கால் (EG)

பாலியெஸ்டர் வேதியியலில் பயன்படுத்தப்படும் டையால்களிலேயே எத்திலீன் கிளைக்கால் மிகவும் எளிமையானது.

அதன் குறுகிய மூலக்கூறு அமைப்பு காரணமாக, EG பின்வருவனவற்றை வழங்குகிறது:

• •உயர் சங்கிலி ஒழுங்குமுறை
• •வலுவான படிகமாக்கும் போக்கு

PTA உடன் சேரும்போது, ​​EG ஆனது PET போன்ற படிக அமைப்புகளை உருவாக்கக்கூடும், இது பாலியெஸ்டர் பாலியோல்களை அறை வெப்பநிலையில் திடமாக மாறச் செய்யலாம். எனவே, தூய EG-அடிப்படையிலான பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள் அரிதானவை.

நடைமுறை உருவாக்கங்களில், EG பெரும்பாலும் பின்வருவனவற்றுடன் இணைக்கப்படுகிறது:

படிகத்தன்மை மற்றும் செயலாக்க செயல்திறனை சரிசெய்ய.

EG-யின் ஒரு முக்கிய நன்மை என்னவென்றால்:

• ✔குறைந்த விலை
• ✔பரந்த கிடைக்கும்தன்மை

மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட PET பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட பாலியெஸ்டர் பாலியோல் உற்பத்திக்கு, EG ஒரு முக்கியமான மூலப்பொருளாகத் தொடர்கிறது.

டையெத்திலீன் கிளைக்கால் (DEG)

DEG, பாலியெஸ்டர் சங்கிலியில் ஈதர் பிணைப்புகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது.

நெகிழ்வான ஈதர் இணைப்பு பின்வருவனவற்றை வழங்குகிறது:

• •குறைந்த Tg
• •குறைக்கப்பட்ட பாகுத்தன்மை
• •மேம்பட்ட பாய்வு செயல்திறன்

செயலாக்க நெகிழ்வுத்தன்மை முக்கியமாக இருக்கும்போது, ​​DEG அடிப்படையிலான பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இருப்பினும், ஈதர் பிணைப்புகள் நீண்ட கால வெப்ப ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு குறைந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்கலாம். எனவே, DEG அமைப்புகள் பெரும்பாலும் NPG போன்ற அதிக நிலைத்தன்மை கொண்ட டையோல்களுடன் இணைக்கப்படுகின்றன.

நியோபென்டைல் ​​கிளைக்கால் (NPG)

NPG ஆனது இரண்டு மெத்தில் தொகுதிகளைக் கொண்ட ஒரு நாற்கூட்டு கார்பன் கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.

இந்த தனித்துவமான அமைப்பு மூலக்கூறு இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்தி பின்வருவனவற்றை வழங்குகிறது:

• •உயர் Tg
• •சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மை
• •சிறந்த வானிலை எதிர்ப்புத்திறன்
• •மேம்படுத்தப்பட்ட நீராற்பகுப்பு எதிர்ப்பு

அதன் சிறந்த நீடித்துழைக்கும் தன்மை காரணமாக, NPG பின்வருவனவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• •PU பூச்சுகள்
• •வெளிப்புற பயன்பாடுகள்
• •வானிலை எதிர்ப்பு பாலியூரிதேன் அமைப்புகள்

1,4-பியூட்டேன்டையால் (BDO)

1,4-பியூட்டேன்டையால் என்பது பாலியூரித்தேன் எலாஸ்டோமர் மற்றும் TPU பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் மிக முக்கியமான டையால்களில் ஒன்றாகும்.

அதன் நான்கு கார்பன் நேரியல் அமைப்பு வழங்குவது:

• •நல்ல சங்கிலி ஒழுங்குமுறை
• •வலுவான மூலக்கூறிடை தொடர்பு
• •சிறந்த இயந்திர பண்புகள்

PTA போன்ற அரோமேட்டிக் அமிலங்களுடன் சேரும்போது, ​​BDO ஆனது PBT கட்டமைப்புகளைப் போன்ற மிகவும் ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட படிகப் பகுதிகளை உருவாக்க முடியும்.

இது பின்வருவனவற்றிற்கு பங்களிக்கிறது:

• ✔அதிக இழுவிசை வலிமை
• ✔மேம்பட்ட உராய்வு எதிர்ப்புத்திறன்
• ✔மேம்படுத்தப்பட்ட இயற்பியல் குறுக்கு இணைப்பு

இருப்பினும், அதிக BDO உள்ளடக்கம் படிகமாகும் போக்கை அதிகரிக்கக்கூடும், இதனால் பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள் அறை வெப்பநிலையில் மெழுகு போன்றோ அல்லது திடமாகவோ மாறக்கூடும்.

செயலாக்க செயல்திறனை மேம்படுத்த, BDO பெரும்பாலும் பின்வருவனவற்றுடன் இணைக்கப்படுகிறது:

இயந்திர வலிமையைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், அதிகப்படியான படிகமாதலைக் குறைப்பதற்கு.

டிரைமெத்திலோல்புரோபேன் (TMP): கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கிளைத்தலை அறிமுகப்படுத்துதல்

டிரைமெத்திலோல்புரோப்பேன் (TMP) என்பது மூன்று ஹைட்ராக்சில் குழுக்களைக் கொண்ட ஒரு பல்பணி ஆல்கஹால் ஆகும். வழக்கமான டையோல்களைப் போலல்லாமல், TMP பாலியெஸ்டர் பாலியோல்களில் கிளை அமைப்புகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது.

சிறிதளவு TMP பின்வருவனவற்றை அதிகரிக்கக்கூடும்:

• •மூலக்கூறு கிளைத்தல்
• •குறுக்கு இணைப்பு அடர்த்தி
• •இறுதி பாலியூரிதேன் கடினத்தன்மை

வடிவமைக்கும்போது TMP பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• •உயர் செயல்திறன் கொண்ட பாலியூரிதேன் பூச்சுகள்
• •கடினமான PU அமைப்புகள்
• •கிளைத்த பாலியூரிதேன் முன் பாலிமர்கள்

பெரும்பாலான கலவைகளில், TMP-யின் அளவு கவனமாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் அதிகப்படியான கிளைத்தல் பாகுத்தன்மையை கணிசமாக அதிகரித்து, செயலாக்கத்தன்மையைக் குறைத்துவிடக்கூடும்.

3. பாலியெஸ்டர் பாலியோல் கலவையில் ஆல்கஹால்-அமில விகிதத்தை எவ்வாறு சரிசெய்வது?

மது அதிகப்படியான விகிதம்

பாலியெஸ்டர் பாலியோல் தொகுப்புமுறையில், ஹைட்ராக்சில் முனையுடைய கட்டமைப்புகளை அடைவதற்காக, ஆல்கஹால் கூறுகள் பொதுவாக அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

குறைந்த மூலக்கூறு எடை கொண்ட பாலியெஸ்டர் பாலியோல்களுக்கு, ஆல்கஹால் மிகை விகிதத்தை பின்வருமாறு அதிகரிக்கலாம்:1.8–2.0 : 1

அதிக ஹைட்ராக்சில் மதிப்புகள், பாலியூரிதேன் உருவாக்கத்திற்கு அதிக வினைத்திறன் கொண்ட ஹைட்ராக்சில் குழுக்களை வழங்குகின்றன.

இருப்பினும், அதிகப்படியான ஆல்கஹால் உள்ளடக்கம் மூலக்கூறு எடையைக் குறைத்து, பின்வருவனவற்றைப் பாதகமாகப் பாதிக்கக்கூடும்:

எனவே, இறுதி பாலியூரிதேன் பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ப ஆல்கஹால்-அமில விகிதம் உகந்ததாக்கப்பட வேண்டும்.

ஆல்கஹால் விகிதத்திற்கும் அமில மதிப்பிற்கும் இடையிலான தொடர்பு

பாலியெஸ்டர் பாலியோல் தொகுப்பின் போது, ​​எஸ்டராக்கம் மற்றும் ஒடுக்க வினைகளை முன்னோக்கிச் செலுத்துவதற்காக, உருவாகும் நீர் தொடர்ந்து அகற்றப்படுகிறது.

அளவுக்கு அதிகமான மது அருந்துதல் போதுமானதாக இல்லாவிட்டால்:

• •அமிலச் செறிவு அதிகமாகவே உள்ளது
• •எதிர்வினை மெதுவாகிறது
• •இறுதி அமில மதிப்பைக் குறைப்பது கடினமாகிறது.

குறைந்த அமில மதிப்பு முக்கியமானது, ஏனெனில் எஞ்சிய அமிலங்கள் பாலியூரிதேன் வினைகளைப் பாதிக்கக்கூடும். பாலியெஸ்டர் பாலியோல், ஐசோசயனேட்டுகளுடன் வினைபுரியும்போது, ​​எஞ்சிய ஈரப்பதம் மற்றும் அமிலக் கூறுகள் பின்வருவனவற்றிற்கு பங்களிக்கக்கூடும்:

பல பாலியூரிதேன் பயன்பாடுகளுக்கு, அமில மதிப்பைக் கீழ்க்கண்டவாறு கட்டுப்படுத்துதல்:1 மி.கி KOH/கிஒரு முக்கியமான தர இலக்காகும்.

4. எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பதுவினையூக்கிகள்பாலியஸ்டர் பாலியோல் உற்பத்திக்கு?

TBT மற்றும் BTO-க்கு இடையேயான தேர்வு பின்வருவனவற்றைப் பொறுத்தது:

5. பாலியஸ்டர் பாலியோல் உற்பத்தி செயல்முறைக் கட்டுப்பாடு

முக்கிய கட்டங்கள் பின்வருமாறு:

1. எஸ்டரிஃபிகேஷன்
2. பாலிமரைசேஷன்
3. ஹைட்ராக்சில் மதிப்பு மற்றும் அமில மதிப்பு சரிசெய்தல்

படி 1: எஸ்டராக்குதல் நிலை

எஸ்டராக்குதல் கட்டத்தின் போது, ​​பின்வரும் பொருட்கள் வினைக்கலனில் இடப்படுகின்றன:

வினை பொதுவாக தோராயமாகத் தொடங்குகிறது:180°C

எஸ்டராக்கலால் உருவாகும் நீர் பின்வரும் வழிகளில் அகற்றப்படுகிறது:

• •நைட்ரஜன் நீக்கம்
• •மின்தேக்கி அமைப்புகள்

வினையின் முன்னேற்றத்தை இதன் மூலம் கண்காணிக்கலாம்:

• •நீர் சேகரிப்பு அளவு
• •அமில மதிப்பு சோதனை

படி 2: பாலிமராக்க நிலை

எஸ்டராக்கத்திற்குப் பிறகு, இந்த அமைப்பு பாலிமராக்கக் கட்டத்திற்குள் நுழைகிறது.

பொதுவான நிபந்தனைகள்:

• •வெப்பநிலை:200–220°C
• •குறைக்கப்பட்ட அழுத்தம்: வெற்றிடச் செயல்பாடு

வெற்றிடம், எஞ்சிய நீரையும் அதிகப்படியான ஆல்கஹாலையும் அகற்றி, மூலக்கூறு வளர்ச்சியைத் தூண்ட உதவுகிறது.

இருப்பினும், அதிகப்படியான வெப்பநிலை அல்லது நீண்ட நேர வினை, பக்க விளைவுகள், நிற அதிகரிப்பு மற்றும் பாலிமர் சிதைவு ஆகியவற்றை ஏற்படுத்தக்கூடும். எனவே, செயல்முறை நிலைமைகள் கவனமாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

படி 3: இறுதிப் புள்ளி கட்டுப்பாடு

PET பாலிமரைசேஷனைப் போலல்லாமல், பாலியெஸ்டர் பாலியோல் உற்பத்திக்கு மிக அதிக மூலக்கூறு எடை உருவாக்கம் தேவையில்லை. முக்கிய தரக் குறிகாட்டிகள்:

ஒரு பொதுவான தொழில்துறை இலக்கு:அமில மதிப்பு <1 மி.கி KOH/கிவெளியேற்றத்திற்கு முன்.

போதுமான வெற்றிடம் இல்லாதது பின்வருவனவற்றுக்கான முக்கிய காரணங்களில் ஒன்றாகும்:

• ✖அதிக எஞ்சிய ஈரப்பதம்
• ✖அதிக அமில மதிப்பு
• ✖பாலியூரிதேன் செயல்திறன் குறைவு

6. பாலியெஸ்டர் பாலியோல் வடிவமைப்புச் சுருக்கம்

வடிவமைப்பு காரணி	முக்கிய மாறிகள்	தேர்வு கொள்கை	வழக்கமான வரம்பு
முதுகெலும்பு விறைப்புத்தன்மை	IPA, PTA, AA, SA	அரோமேட்டிக் அமிலங்கள் விறைப்புத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன; அலிஃபாட்டிக் அமிலங்கள் நெகிழ்வுத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன.	IPA/AA ≈ 7:3
Tg சரிசெய்தல்	EG, DEG, NPG, BDO	EG படிகத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது; DEG பாகுத்தன்மையைக் குறைக்கிறது; NPG நீடித்துழைக்கும் தன்மையை மேம்படுத்துகிறது; BDO ​​வலிமையை மேம்படுத்துகிறது.	விண்ணப்பத்தின் அடிப்படையில்
மூலக்கூறு எடை கட்டுப்பாடு	ஆல்கஹால்-அமில விகிதம்	அதிகப்படியான ஆல்கஹால் ஹைட்ராக்சில்-முனைய கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகிறது.	ஆல்கஹால்/அமிலம் = 1.3
வினையூக்கி தேர்வு	TBT vs BTO	விரைவான வினைக்கு TBT; சிறந்த நீராற்பகுப்பு நிலைத்தன்மைக்கு BTO.	BTO 0.2–0.5‰
கிளைக் கட்டுப்பாடு	டிஎம்பி/கிளிசரால்	சிறிய சேர்ப்புகள் குறுக்கு இணைப்பு அடர்த்தியை மேம்படுத்துகின்றன.	TMP ≤3 மோல்%

7. பாலியெஸ்டர் பாலியோல் வடிவமைப்பு, பாலியூரித்தேன் செயல்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

விண்ணப்பம்	பரிந்துரைக்கப்பட்ட பாலியஸ்டர் பாலியோல் வடிவமைப்பு
PU பசைகள்	வலுவான ஒட்டுதல் மற்றும் கடினத்தன்மைக்கான நெகிழ்வான AA-அடிப்படையிலான பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள்
PU பூச்சுகள்	கடினத்தன்மை மற்றும் வானிலை எதிர்ப்பிற்கான IPA/NPG அமைப்புகள்
TPU எலாஸ்டோமர்கள்	இயந்திர வலிமை மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பிற்கான AA + BDO அமைப்புகள்
நீர்வழி PU	மேம்படுத்தப்பட்ட வினையூக்கி அமைப்புகளுடன் கூடிய நீராற்பகுப்பு-எதிர்ப்பு பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள்
செயற்கை தோல்	கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மென்மையுடன் கூடிய நெகிழ்வான பாலியெஸ்டர் பாலியோல்கள்

விண்ணப்பத் தேவைகள் → செயல்திறன் இலக்குகள் → மோனோமர் தேர்வு → மூலக்கூறு கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு → வினையூக்கி தேர்வு → செயல்முறை உகப்பாக்கம்