ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலியூரிதீன்கள் குறித்த ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம்
1937 ஆம் ஆண்டு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதிலிருந்து, பாலியூரிதீன் (PU) பொருட்கள் போக்குவரத்து, கட்டுமானம், பெட்ரோ கெமிக்கல்ஸ், ஜவுளி, இயந்திர மற்றும் மின் பொறியியல், விண்வெளி, சுகாதாரம் மற்றும் விவசாயம் உள்ளிட்ட பல்வேறு துறைகளில் விரிவான பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்துள்ளன. இந்த பொருட்கள் நுரை பிளாஸ்டிக்குகள், இழைகள், எலாஸ்டோமர்கள், நீர்ப்புகாக்கும் முகவர்கள், செயற்கை தோல், பூச்சுகள், பசைகள், நடைபாதை பொருட்கள் மற்றும் மருத்துவ பொருட்கள் போன்ற வடிவங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பாரம்பரிய PU முதன்மையாக இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஐசோசயனேட்டுகளிலிருந்து மேக்ரோமாலிகுலர் பாலியோல்கள் மற்றும் சிறிய மூலக்கூறு சங்கிலி நீட்டிப்புகளுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், ஐசோசயனேட்டுகளின் உள்ளார்ந்த நச்சுத்தன்மை மனித ஆரோக்கியத்திற்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் குறிப்பிடத்தக்க ஆபத்துகளை ஏற்படுத்துகிறது; மேலும் அவை பொதுவாக பாஸ்ஜீன் - ஒரு அதிக நச்சு முன்னோடி - மற்றும் தொடர்புடைய அமீன் மூலப்பொருட்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன.
சமகால வேதியியல் துறையின் பசுமை மற்றும் நிலையான வளர்ச்சி நடைமுறைகளை பின்பற்றுவதன் வெளிச்சத்தில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஐசோசயனேட்டுகளை சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த வளங்களுடன் மாற்றுவதில் அதிக கவனம் செலுத்துகின்றனர், அதே நேரத்தில் ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலியூரிதீன்களுக்கான (NIPU) புதிய தொகுப்பு வழிகளை ஆராய்கின்றனர். இந்த ஆய்வறிக்கை NIPU-க்கான தயாரிப்பு பாதைகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் பல்வேறு வகையான NIPU-களில் முன்னேற்றங்களை மதிப்பாய்வு செய்கிறது மற்றும் மேலும் ஆராய்ச்சிக்கான குறிப்பை வழங்க அவற்றின் எதிர்கால வாய்ப்புகளைப் பற்றி விவாதிக்கிறது.
1 ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலியூரிதீன்களின் தொகுப்பு
அலிபாடிக் டயமின்களுடன் இணைந்து மோனோசைக்ளிக் கார்பனேட்டுகளைப் பயன்படுத்தி குறைந்த மூலக்கூறு எடை கார்பமேட் சேர்மங்களின் முதல் தொகுப்பு 1950களில் வெளிநாட்டில் நிகழ்ந்தது - இது ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலியூரிதீன் தொகுப்புக்கு ஒரு முக்கிய தருணத்தைக் குறிக்கிறது. தற்போது NIPU ஐ உருவாக்குவதற்கு இரண்டு முதன்மை முறைகள் உள்ளன: முதலாவது பைனரி சைக்ளிக் கார்பனேட்டுகள் மற்றும் பைனரி அமின்களுக்கு இடையில் படிப்படியான கூட்டல் எதிர்வினைகளை உள்ளடக்கியது; இரண்டாவது கார்பமேட்டுகளுக்குள் கட்டமைப்பு பரிமாற்றங்களை எளிதாக்கும் டையோல்களுடன் டையூரித்தேன் இடைநிலைகளை உள்ளடக்கிய பாலிகன்டன்சேஷன் எதிர்வினைகளை உள்ளடக்கியது. டைமர்பாக்சிலேட் இடைநிலைகளை சுழற்சி கார்பனேட் அல்லது டைமெத்தில் கார்பனேட் (DMC) வழிகள் மூலம் பெறலாம்; அடிப்படையில் அனைத்து முறைகளும் கார்பமேட் செயல்பாடுகளை வழங்கும் கார்போனிக் அமிலக் குழுக்கள் வழியாக வினைபுரிகின்றன.
ஐசோசயனேட்டைப் பயன்படுத்தாமல் பாலியூரிதீன் தொகுப்பதற்கான மூன்று தனித்துவமான அணுகுமுறைகளைப் பற்றி பின்வரும் பிரிவுகள் விரிவாகக் கூறுகின்றன.
1.1 பைனரி சைக்ளிக் கார்பனேட் பாதை
படம் 1 இல் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி, பைனரி சைக்ளிக் கார்பனேட்டை பைனரி அமீனுடன் இணைத்து படிப்படியாகச் சேர்ப்பதன் மூலம் NIPU ஐ ஒருங்கிணைக்க முடியும்.
அதன் பிரதான சங்கிலி அமைப்பில் மீண்டும் மீண்டும் வரும் அலகுகளுக்குள் பல ஹைட்ராக்சைல் குழுக்கள் இருப்பதால், இந்த முறை பொதுவாக பாலிβ-ஹைட்ராக்சைல் பாலியூரிதீன் (PHU) என்று அழைக்கப்படுவதை உருவாக்குகிறது. லீட்ச் மற்றும் பலர், பைனரி அமீன்களுடன் சைக்ளிக் கார்பனேட்-டெர்மினேட்டட் பாலிஈதர்களைப் பயன்படுத்தும் பாலிஈதர் PHUகளின் தொடரை உருவாக்கினர், மேலும் பைனரி சைக்ளிக் கார்பனேட்டுகளிலிருந்து பெறப்பட்ட சிறிய மூலக்கூறுகளையும் பயன்படுத்தி - பாலிஈதர் PUகளை தயாரிப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் பாரம்பரிய முறைகளுடன் இவற்றை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தனர். PHUகளுக்குள் உள்ள ஹைட்ராக்சைல் குழுக்கள் மென்மையான/கடினப் பிரிவுகளுக்குள் அமைந்துள்ள நைட்ரஜன்/ஆக்ஸிஜன் அணுக்களுடன் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உடனடியாக உருவாக்குகின்றன என்பதை அவர்களின் கண்டுபிடிப்புகள் சுட்டிக்காட்டின; மென்மையான பிரிவுகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு நடத்தை மற்றும் மைக்ரோஃபேஸ் பிரிப்பு அளவுகளையும் பாதிக்கின்றன, இது பின்னர் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் பண்புகளை பாதிக்கிறது.
பொதுவாக 100 °C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலைக்குக் கீழே நடத்தப்படும் இந்த பாதை எதிர்வினை செயல்முறைகளின் போது எந்த துணைப் பொருட்களையும் உருவாக்காது, இது ஈரப்பதத்தை ஒப்பீட்டளவில் உணர்திறன் இல்லாததாக ஆக்குகிறது, அதே நேரத்தில் நிலையற்ற தன்மை இல்லாத நிலையான தயாரிப்புகளை அளிக்கிறது, இருப்பினும் டைமெதில் சல்பாக்சைடு (DMSO), N, N-டைமெதில்ஃபார்மைடு (DMF) போன்ற வலுவான துருவமுனைப்பால் வகைப்படுத்தப்படும் கரிம கரைப்பான்கள் தேவைப்படுகின்றன. கூடுதலாக ஒரு நாள் முதல் ஐந்து நாட்கள் வரை நீட்டிக்கப்பட்ட எதிர்வினை நேரங்கள் பெரும்பாலும் குறைந்த மூலக்கூறு எடைகளை அளிக்கின்றன, அடிக்கடி 30k g/mol வரம்புகளுக்குக் கீழே குறைகின்றன, பெரிய அளவிலான உற்பத்தி சவாலாக உள்ளது, அதனுடன் தொடர்புடைய அதிக செலவுகள் மற்றும் விளைவாக வரும் PHU களால் வெளிப்படுத்தப்படும் போதுமான வலிமை ஆகியவை பெரும்பாலும் அதனுடன் தொடர்புடையவை, அவை இரண்டும் அதனுடன் தொடர்புடைய அதிக செலவுகள் மற்றும் டம்பிங் பொருள் டொமைன்கள், வடிவ நினைவகம், கட்டமைப்புகள், பிசின் சூத்திரங்கள், பூச்சு தீர்வுகள், நுரைகள் போன்றவற்றை உள்ளடக்கிய நம்பிக்கைக்குரிய பயன்பாடுகள் இருந்தபோதிலும்.
1.2 மோனோசைக்ளிக் கார்பனேட் பாதை
மோனோசைக்ளிக் கார்பனேட் நேரடியாக டைஅமைனுடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ராக்சில் முனையக் குழுக்களைக் கொண்ட டைகார்பமேட்டை உருவாக்குகிறது, பின்னர் அவை டையால்களுடன் சிறப்பு டிரான்ஸ்எஸ்டெரிஃபிகேஷன்/பாலிகண்டன்சேஷன் இடைவினைகளுக்கு உட்படுகின்றன, இறுதியில் படம் 2 வழியாக காட்சி ரீதியாக சித்தரிக்கப்பட்டுள்ள ஒரு NIPU கட்டமைப்பு ரீதியாக ஒத்த பாரம்பரிய சகாக்களை உருவாக்குகின்றன.
பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மோனோசைக்ளிக் வகைகளில் எத்திலீன் & புரோப்பிலீன் கார்பனேற்றப்பட்ட அடி மூலக்கூறுகள் அடங்கும். இதில் பெய்ஜிங் வேதியியல் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜாவோ ஜிங்போவின் குழு, குறிப்பிட்ட சுழற்சி நிறுவனங்களுக்கு எதிராக பல்வேறு டைமின்களை வினைபுரியச் செய்தது. ஆரம்பத்தில் பாலிடெட்ராஹைட்ரோஃபுரனெடியோல்/பாலிஈதர்-டையோல்களைப் பயன்படுத்தி ஒடுக்க கட்டங்களுக்குச் செல்வதற்கு முன் பல்வேறு கட்டமைப்பு டைகார்பமேட் இடைநிலைகளைப் பெற்றது. வெற்றிகரமான உருவாக்கத்தை முடித்தது. அந்தந்த தயாரிப்பு வரிசைகள், ஈர்க்கக்கூடிய வெப்ப/இயந்திர பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. உருகுநிலைகளை அடைகின்றன. சுமார் 125~161°C இழுவிசை வலிமை வரம்பில் சுற்றி வட்டமிடுகிறது. 24MPa நீட்டிப்பு விகிதங்கள் 1476% ஐ நெருங்குகின்றன. வாங் மற்றும் பலர், இதேபோல் ஹெக்ஸாமெதிலீன் டையமைன்/சைக்ளோகார்பனேட்டட் முன்னோடிகளுடன் இணைக்கப்பட்ட DMC ஐ உள்ளடக்கிய லீவரேஜ் செய்யப்பட்ட சேர்க்கைகள் ஹைட்ராக்ஸி-டெர்மினேட்டட் டெரிவேடிவ்களை ஒருங்கிணைக்கின்றன, பின்னர் ஆக்ஸாலிக்/செபாசிக்/அமிலங்கள் அடிபிக்-அமிலம்-டெரெப்டாலிக்ஸ் போன்ற உயிரியல் அடிப்படையிலான டைபாசிக் அமிலங்களுக்கு உட்படுத்தப்பட்டன, இறுதி வெளியீடுகளை அடைகின்றன, 13k~28k g/mol இழுவிசை வலிமைகளை உள்ளடக்கிய வரம்புகளைக் காட்டுகின்றன, ஏற்ற இறக்கங்கள் 9~17 MPa நீட்சிகள் 35%~235% மாறுபடுகின்றன.
வழக்கமான நிலைமைகளின் கீழ், சைக்ளோகார்போனிக் எஸ்டர்கள் வினையூக்கிகள் தேவையில்லாமல் திறம்பட செயல்படுகின்றன, வெப்பநிலை வரம்புகள் தோராயமாக 80° முதல் 120°C வரை பராமரிக்கப்படுகின்றன, அடுத்தடுத்த டிரான்ஸ்டெஸ்டரிஃபிகேஷன்கள் பொதுவாக ஆர்கனோடின் அடிப்படையிலான வினையூக்க அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, உகந்த செயலாக்கம் 200° ஐ தாண்டாமல் உறுதி செய்கிறது. டையோலிக் உள்ளீடுகளை இலக்காகக் கொண்ட வெறும் ஒடுக்க முயற்சிகளுக்கு அப்பால், சுய-பாலிமரைசேஷன்/டிகிளைகோலிசிஸ் நிகழ்வுகளை இலக்காகக் கொண்டு விரும்பிய விளைவுகளை உருவாக்குவதை எளிதாக்குகிறது, இது இயல்பாகவே சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததாக உள்ளது, முக்கியமாக மெத்தனால்/சிறிய-மூலக்கூறு-டையோலிக் எச்சங்களை விளைவிக்கும், இதனால் முன்னோக்கி நகரும் சாத்தியமான தொழில்துறை மாற்றுகளை வழங்குகிறது.
1.3 டைமெத்தில் கார்பனேட் பாதை
மெத்தில்/மெத்தாக்ஸி/கார்போனைல் உள்ளமைவுகள் உட்பட ஏராளமான செயலில் உள்ள செயல்பாட்டு கூறுகளைக் கொண்ட சுற்றுச்சூழல் ரீதியாக நல்ல/நச்சுத்தன்மையற்ற மாற்றாக DMC உள்ளது. வினைத்திறன் சுயவிவரங்களை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது. இதன் மூலம் DMC நேரடியாக டைமின்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. சிறிய மெத்தில்-கார்பமேட் நிறுத்தப்பட்ட இடைத்தரகர்களை உருவாக்குகிறது. அதன் பிறகு, கூடுதல் சிறிய-சங்கிலி-நீட்டிப்பு-டையோலிக்குகள்/பெரிய-பாலியோல் கூறுகளை உள்ளடக்கிய உருகும்-ஒடுக்கும் செயல்கள் இறுதியில் தோன்றுவதற்கு வழிவகுக்கும். படம் 3 வழியாக அதன்படி காட்சிப்படுத்தப்படும் பாலிமர் கட்டமைப்புகள்.
தீபா மற்றும் பலர் மேற்கூறிய இயக்கவியலை மூலதனமாக்கினர், சோடியம் மெத்தாக்சைடு வினையூக்கத்தை ஒழுங்கமைத்து, பல்வேறு இடைநிலை அமைப்புகளை ஒழுங்கமைத்தனர், பின்னர் இலக்கு நீட்டிப்புகளை ஈடுபடுத்தினர், தோராயமாக (3 ~20)x10^3g/mol கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலை (-30 ~120°C) வரை மூலக்கூறு எடையை அடையும் தொடர் சமமான கடின-பிரிவு கலவைகளை முடித்தனர். பான் டோங்டாங், DMC ஹெக்ஸாமெத்திலீன்-டைமினோபாலிகார்பனேட்-பாலிஆல்கஹால்களைக் கொண்ட மூலோபாய ஜோடிகளைத் தேர்ந்தெடுத்தார், இது குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகளை உணர்ந்து, 10-15MPa நீட்டிப்பு விகிதங்கள் 1000%-1400% ஐ நெருங்கும் இழுவிசை-வலிமை அளவீடுகளை வெளிப்படுத்துகிறது. சங்கிலி-விரிவாக்கும் தாக்கங்களைச் சுற்றியுள்ள பல்வேறு புலனாய்வு முயற்சிகள், அணு-எண் சமநிலை சமநிலையைப் பராமரித்தபோது, சங்கிலிகள் முழுவதும் காணப்பட்ட வரிசைப்படுத்தப்பட்ட படிகத்தன்மை மேம்பாடுகளை ஊக்குவிக்கும் போது, பியூட்டேன்டியோல்/ஹெக்ஸானெடியோல் தேர்வுகளை சாதகமாக சீரமைக்கும் விருப்பங்களை வெளிப்படுத்தின. சரசின் குழு, ஹெக்ஸாஹைட்ராக்ஸிஅமைனுடன் லிக்னின்/டிஎம்சியை ஒருங்கிணைக்கும் கலவைகளைத் தயாரித்தது, 230℃ இல் செயலாக்கத்திற்குப் பிறகு திருப்திகரமான இயந்திர பண்புகளை நிரூபிக்கிறது. டயசோமோனோமர் ஈடுபாட்டை மேம்படுத்தும் ஐசோசைன்ட்-பாலியூரியாக்கள் அல்லாதவற்றைப் பெறுவதை நோக்கமாகக் கொண்ட கூடுதல் ஆய்வுகள், வினைல்-கார்பனேசியஸ் சகாக்களை விட சாத்தியமான வண்ணப்பூச்சு பயன்பாடுகள் உருவாகும் ஒப்பீட்டு நன்மைகளை எதிர்பார்த்தன, செலவு-செயல்திறன்/பரந்த ஆதார வழிகளை எடுத்துக்காட்டுகின்றன. மொத்தமாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட முறைகள் தொடர்பான உரிய விடாமுயற்சி பொதுவாக உயர்ந்த-வெப்பநிலை/வெற்றிட சூழல்கள் தேவைப்படுகின்றன, இது கரைப்பான் தேவைகளை மறுக்கிறது, இதன் மூலம் கழிவு நீரோட்டங்களைக் குறைப்பது முக்கியமாக வரையறுக்கப்பட்ட மெத்தனால்/சிறிய-மூலக்கூறு-டையோலிக் கழிவுகள் மட்டுமே ஒட்டுமொத்தமாக பசுமையான தொகுப்பு முன்னுதாரணங்களை நிறுவுகிறது.
ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலியூரிதீன் 2 வெவ்வேறு மென்மையான பிரிவுகள்
2.1 பாலியதர் பாலியூரிதீன்
மென்மையான பிரிவு மீண்டும் மீண்டும் அலகுகளில் ஈதர் பிணைப்புகளின் குறைந்த ஒருங்கிணைப்பு ஆற்றல், எளிதான சுழற்சி, சிறந்த குறைந்த வெப்பநிலை நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் நீராற்பகுப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றின் காரணமாக பாலியெதர் பாலியூரிதீன் (PEU) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
கெபிர் மற்றும் பலர் பாலியெதர் பாலியூரிதீன் DMC, பாலிஎதிலீன் கிளைக்கால் மற்றும் பியூட்டேன்டியோல் ஆகியவற்றை மூலப்பொருட்களாகக் கொண்டு ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது, ஆனால் மூலக்கூறு எடை குறைவாக இருந்தது (7 500 ~ 14 800g/mol), Tg 0℃ ஐ விடக் குறைவாக இருந்தது, மேலும் உருகுநிலையும் குறைவாக இருந்தது (38 ~ 48℃), மேலும் வலிமை மற்றும் பிற குறிகாட்டிகள் பயன்பாட்டின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வது கடினமாக இருந்தது. ஜாவோ ஜிங்போவின் ஆராய்ச்சிக் குழு PEU ஐ ஒருங்கிணைக்க எத்திலீன் கார்பனேட், 1, 6-ஹெக்ஸானெடியமைன் மற்றும் பாலிஎதிலீன் கிளைகோலைப் பயன்படுத்தியது, இது 31 000g/mol மூலக்கூறு எடை, 5 ~ 24MPa இழுவிசை வலிமை மற்றும் 0.9% ~ 1 388% இடைவெளியில் நீட்சி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. தொகுக்கப்பட்ட நறுமண பாலியூரிதீன் தொடரின் மூலக்கூறு எடை 17 300 ~ 21 000g/mol, Tg -19 ~ 10℃, உருகுநிலை 102 ~ 110℃, இழுவிசை வலிமை 12 ~ 38MPa, மற்றும் 200% நிலையான நீட்சியின் மீள் மீட்பு விகிதம் 69% ~ 89% ஆகும்.
ஜெங் லியுச்சுன் மற்றும் லி சுன்செங்கின் ஆராய்ச்சி குழு, டைமெத்தில் கார்பனேட் மற்றும் 1, 6-ஹெக்ஸாமெத்திலீன் டையமைன் மற்றும் வெவ்வேறு சிறிய மூலக்கூறுகளான நேரான சங்கிலி டையோல்கள் மற்றும் பாலிடெட்ராஹைட்ரோஃபுரனேடியோல்கள் (Mn=2 000) ஆகியவற்றைக் கொண்டு இடைநிலை 1, 6-ஹெக்ஸாமெத்திலீன் டையமைன் (BHC) மற்றும் பாலிகன்டன்சேஷன் ஆகியவற்றைத் தயாரித்தது. ஐசோசயனேட் அல்லாத பாதையுடன் கூடிய பாலிஎதர் பாலியூரிதீன்களின் தொடர் (NIPEU) தயாரிக்கப்பட்டது, மேலும் எதிர்வினையின் போது இடைநிலைகளின் குறுக்கு இணைப்பு சிக்கல் தீர்க்கப்பட்டது. அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, NIPEU மற்றும் 1, 6-ஹெக்ஸாமெத்திலீன் டையசோசயனேட்டால் தயாரிக்கப்பட்ட பாரம்பரிய பாலிஎதர் பாலியூரிதீன் (HDIPU) இன் அமைப்பு மற்றும் பண்புகள் ஒப்பிடப்பட்டன.
| மாதிரி | கடினப் பிரிவு நிறை பின்னம்/% | மூலக்கூறு எடை/(கிராம்·மோல்^(-1)) | மூலக்கூறு எடை பரவல் குறியீடு | இழுவிசை வலிமை/MPa | இடைவெளி/% இல் நீட்சி |
| NIPEU30 பற்றிய தகவல்கள் | 30 | 74000 ரூபாய் | 1.9 தமிழ் | 12.5 தமிழ் | 1250 தமிழ் |
| NIPEU40 பற்றிய தகவல்கள் | 40 | 66000 ரூபாய் | 2.2 प्रकालिका 2.2 प्र� | 8.0 தமிழ் | 550 - |
| HDIPU30 பற்றிய தகவல்கள் | 30 | 46000 ரூபாய் | 1.9 தமிழ் | 31.3 (31.3) | 1440 (ஆங்கிலம்) |
| HDIPU40 அறிமுகம் | 40 | 54000 ரூபாய் | 2.0 தமிழ் | 25.8 தமிழ் | 1360 - अनुक्षिती |
அட்டவணை 1
அட்டவணை 1 இல் உள்ள முடிவுகள், NIPEU மற்றும் HDIPU க்கு இடையிலான கட்டமைப்பு வேறுபாடுகள் முக்கியமாக கடினப் பிரிவின் காரணமாக இருப்பதைக் காட்டுகின்றன. NIPEU இன் பக்க வினையால் உருவாக்கப்படும் யூரியா குழு, கடினப் பிரிவின் மூலக்கூறு சங்கிலியில் சீரற்ற முறையில் பதிக்கப்படுகிறது, கடினப் பிரிவை உடைத்து வரிசைப்படுத்தப்பட்ட ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக கடினப் பிரிவின் மூலக்கூறு சங்கிலிகளுக்கு இடையில் பலவீனமான ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் மற்றும் கடினப் பிரிவின் குறைந்த படிகத்தன்மை ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக NIPEU இன் குறைந்த கட்டப் பிரிப்பு ஏற்படுகிறது. இதன் விளைவாக, அதன் இயந்திர பண்புகள் HDIPU ஐ விட மிகவும் மோசமாக உள்ளன.
2.2 பாலியஸ்டர் பாலியூரிதீன்
பாலியஸ்டர் டையோல்களை மென்மையான பிரிவுகளாகக் கொண்ட பாலியஸ்டர் பாலியூரிதீன் (PETU) நல்ல மக்கும் தன்மை, உயிர் இணக்கத்தன்மை மற்றும் இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் திசு பொறியியல் சாரக்கட்டுகளைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தலாம், இது சிறந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்ட ஒரு உயிரி மருத்துவப் பொருளாகும். மென்மையான பிரிவுகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பாலியஸ்டர் டையோல்கள் பாலிபியூட்டிலீன் அடிபேட் டையோல், பாலிகிளைகோல் அடிபேட் டையோல் மற்றும் பாலிகாப்ரோலாக்டோன் டையோல் ஆகும்.
முன்னதாக, ரோகிக்கி மற்றும் பலர் எத்திலீன் கார்பனேட்டை டயமின் மற்றும் பல்வேறு டையால்களுடன் (1, 6-ஹெக்ஸானெடியோல், 1, 10-n-டோடெகனால்) வினைபுரிந்து வெவ்வேறு NIPU ஐப் பெற்றனர், ஆனால் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட NIPU குறைந்த மூலக்கூறு எடை மற்றும் குறைந்த Tg ஐக் கொண்டிருந்தது. ஃபர்ஹாடியன் மற்றும் பலர் சூரியகாந்தி விதை எண்ணெயை மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தி பாலிசைக்ளிக் கார்பனேட்டைத் தயாரித்தனர், பின்னர் உயிரியல் அடிப்படையிலான பாலியமின்களுடன் கலந்து, ஒரு தட்டில் பூசப்பட்டு, 90 ℃ இல் 24 மணிநேரத்திற்கு குணப்படுத்தி தெர்மோசெட்டிங் பாலியஸ்டர் பாலியூரிதீன் படலத்தைப் பெற்றனர், இது நல்ல வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் காட்டியது. தென் சீன தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜாங் லிகுனின் ஆராய்ச்சி குழு, தொடர்ச்சியான டைமின்கள் மற்றும் சுழற்சி கார்பனேட்டுகளை ஒருங்கிணைத்து, பின்னர் உயிரியல் அடிப்படையிலான டைபேசிக் அமிலத்துடன் சுருக்கி உயிரியல் அடிப்படையிலான பாலியஸ்டர் பாலியூரிதீன் பெறுகிறது. சீன அறிவியல் அகாடமியின் நிங்போ மெட்டீரியல்ஸ் ரிசர்ச்சில் உள்ள ஜு ஜின்னின் ஆராய்ச்சிக் குழு, ஹெக்ஸாடியமைன் மற்றும் வினைல் கார்பனேட்டைப் பயன்படுத்தி டயமினோடியோல் கடினப் பிரிவைத் தயாரித்தது, பின்னர் உயிரி அடிப்படையிலான நிறைவுறா டைபாசிக் அமிலத்துடன் பாலிகன்டன்சேஷன் செய்து, பாலியஸ்டர் பாலியூரிதீன் தொடரைப் பெற்றது, இது புற ஊதா குணப்படுத்தலுக்குப் பிறகு வண்ணப்பூச்சாகப் பயன்படுத்தப்படலாம் [23]. ஜெங் லியுச்சுன் மற்றும் லி சுன்செங்கின் ஆராய்ச்சிக் குழு, மென்மையான பிரிவுகளாக தொடர்புடைய பாலியஸ்டர் டையோல்களைத் தயாரிக்க வெவ்வேறு கார்பன் அணு எண்களைக் கொண்ட அடிபிக் அமிலம் மற்றும் நான்கு அலிபாடிக் டையோல்களை (பியூட்டனெடியோல், ஹெக்ஸாடியோல், ஆக்டனெடியோல் மற்றும் டெகனெடியோல்) பயன்படுத்தியது; அலிபாடிக் டையோல்களின் கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையால் பெயரிடப்பட்ட ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலியஸ்டர் பாலியூரிதீன் (PETU) குழு, BHC மற்றும் டையோல்களால் தயாரிக்கப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸி-சீல் செய்யப்பட்ட கடினப் பிரிவு ப்ரீபாலிமருடன் பாலிகன்டன்சேஷனை உருகுவதன் மூலம் பெறப்பட்டது. PETU இன் இயந்திர பண்புகள் அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
| மாதிரி | இழுவிசை வலிமை/MPa | மீள் தன்மை மாடுலஸ்/எம்பிஏ | இடைவெளி/% இல் நீட்சி |
| PETU4 பற்றி | 6.9 தமிழ்±1.0 தமிழ் | 36±8 | 673 (ஆங்கிலம்)±35 |
| PETU6 பற்றி | 10.1 தமிழ்±1.0 தமிழ் | 55±4 | 568 -±32 |
| PETU8 பற்றி | 9.0 தமிழ்±0.8 மகரந்தச் சேர்க்கை | 47±4 | 551 -±25 |
| PETU10 பற்றி | 8.8 தமிழ்±0.1 | 52±5 | 137 தமிழ்±23 |
அட்டவணை 2
PETU4 இன் மென்மையான பிரிவு அதிக கார்போனைல் அடர்த்தி, கடினமான பிரிவுடன் வலுவான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு மற்றும் மிகக் குறைந்த கட்டப் பிரிப்பு அளவு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது என்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன. மென்மையான மற்றும் கடினமான பிரிவுகளின் படிகமயமாக்கல் குறைவாக உள்ளது, இது குறைந்த உருகுநிலை மற்றும் இழுவிசை வலிமையைக் காட்டுகிறது, ஆனால் முறிவு நேரத்தில் அதிக நீட்சியைக் காட்டுகிறது.
2.3 பாலிகார்பனேட் பாலியூரிதீன்
பாலிகார்பனேட் பாலியூரிதீன் (PCU), குறிப்பாக அலிபாடிக் PCU, சிறந்த நீராற்பகுப்பு எதிர்ப்பு, ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு, நல்ல உயிரியல் நிலைத்தன்மை மற்றும் உயிரி இணக்கத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் உயிரி மருத்துவத் துறையில் நல்ல பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. தற்போது, தயாரிக்கப்பட்ட NIPU-வில் பெரும்பாலானவை பாலிஈதர் பாலியோல்கள் மற்றும் பாலியஸ்டர் பாலியோல்களை மென்மையான பிரிவுகளாகப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் பாலிகார்பனேட் பாலியூரிதீன் பற்றிய ஆராய்ச்சி அறிக்கைகள் குறைவாகவே உள்ளன.
தென் சீன தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தில் தியான் ஹெங்ஷுய் ஆராய்ச்சி குழுவால் தயாரிக்கப்பட்ட ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலிகார்பனேட் பாலியூரிதீன் 50 000 கிராம்/மோலுக்கும் அதிகமான மூலக்கூறு எடையைக் கொண்டுள்ளது. பாலிமரின் மூலக்கூறு எடையில் எதிர்வினை நிலைமைகளின் தாக்கம் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது, ஆனால் அதன் இயந்திர பண்புகள் தெரிவிக்கப்படவில்லை. ஜெங் லியுச்சுன் மற்றும் லி சுன்செங்கின் ஆராய்ச்சி குழு DMC, ஹெக்ஸானெடியமைன், ஹெக்ஸாடியோல் மற்றும் பாலிகார்பனேட் டையால்களைப் பயன்படுத்தி PCU ஐ தயாரித்தது, மேலும் கடினப் பிரிவு மீண்டும் மீண்டும் வரும் அலகின் நிறை பின்னத்தின் படி PCU என பெயரிடப்பட்டது. இயந்திர பண்புகள் அட்டவணை 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
| மாதிரி | இழுவிசை வலிமை/MPa | மீள் தன்மை மாடுலஸ்/எம்பிஏ | இடைவெளி/% இல் நீட்சி |
| பிசியு18 | 17±1 | 36±8 | 665 (ஆங்கிலம்)±24 |
| பிசியு33 | 19±1 | 107 தமிழ்±9 | 656 -±33 |
| பிசியு46 | 21±1 | 150 மீ±16 | 407 अनिका40±23 |
| பிசியு57 | 22±2 | 210 தமிழ்±17 | 262 தமிழ்±27 |
| பிசியு67 | 27±2 | 400 மீ±13 | 63±5 |
| பிசியு82 | 29±1 | 518 ஐப் பாருங்கள்.±34 | 26±5 |
அட்டவணை 3
PCU அதிக மூலக்கூறு எடை, 6×104 ~ 9×104g/mol வரை, உருகுநிலை 137 ℃ வரை, இழுவிசை வலிமை 29 MPa வரை இருப்பதாக முடிவுகள் காட்டுகின்றன. இந்த வகையான PCU-வை ஒரு திடமான பிளாஸ்டிக்காகவோ அல்லது எலாஸ்டோமராகவோ பயன்படுத்தலாம், இது உயிரிமருத்துவத் துறையில் (மனித திசு பொறியியல் சாரக்கட்டுகள் அல்லது இருதய உள்வைப்பு பொருட்கள் போன்றவை) நல்ல பயன்பாட்டு வாய்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.
2.4 கலப்பின ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலியூரிதீன்
கலப்பின ஐசோசயனேட் அல்லாத பாலியூரிதீன் (கலப்பின NIPU) என்பது பாலியூரிதீன் மூலக்கூறு கட்டமைப்பில் எபோக்சி பிசின், அக்ரிலேட், சிலிக்கா அல்லது சிலோக்சேன் குழுக்களை அறிமுகப்படுத்தி, ஒரு இடை ஊடுருவும் வலையமைப்பை உருவாக்கி, பாலியூரிதீன் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது அல்லது பாலியூரிதீன் வெவ்வேறு செயல்பாடுகளை வழங்குகிறது.
ஃபெங் யூலன் மற்றும் பலர், பென்டாமோனிக் சைக்ளிக் கார்பனேட்டை (CSBO) ஒருங்கிணைக்க உயிரி அடிப்படையிலான எபோக்சி சோயாபீன் எண்ணெயை CO2 உடன் வினைபுரியச் செய்தனர், மேலும் அமீனுடன் திடப்படுத்தப்பட்ட CSBO ஆல் உருவாக்கப்பட்ட NIPU ஐ மேலும் மேம்படுத்த, அதிக உறுதியான சங்கிலிப் பிரிவுகளுடன் பிஸ்ஃபெனால் A டைக்ளிசிடைல் ஈதரை (எபோக்சி பிசின் E51) அறிமுகப்படுத்தினர். மூலக்கூறு சங்கிலியில் ஒலிக் அமிலம்/லினோலிக் அமிலத்தின் நீண்ட நெகிழ்வான சங்கிலிப் பிரிவு உள்ளது. இது அதிக உறுதியான சங்கிலிப் பிரிவுகளையும் கொண்டுள்ளது, இதனால் இது அதிக இயந்திர வலிமை மற்றும் அதிக கடினத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. சில ஆராய்ச்சியாளர்கள் டைஎதிலீன் கிளைக்கால் பைசைக்ளிக் கார்பனேட் மற்றும் டயமைனின் விகித-திறப்பு எதிர்வினை மூலம் ஃபுரான் எண்ட் குழுக்களுடன் மூன்று வகையான NIPU முன்பாலிமர்களை ஒருங்கிணைத்தனர், பின்னர் சுய-குணப்படுத்தும் செயல்பாட்டுடன் மென்மையான பாலியூரிதீன் தயாரிக்க நிறைவுறா பாலியஸ்டருடன் வினைபுரிந்து, மென்மையான NIPU இன் உயர் சுய-குணப்படுத்தும் திறனை வெற்றிகரமாக உணர்ந்தனர். கலப்பின NIPU பொதுவான NIPU இன் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், சிறந்த ஒட்டுதல், அமிலம் மற்றும் கார அரிப்பு எதிர்ப்பு, கரைப்பான் எதிர்ப்பு மற்றும் இயந்திர வலிமையையும் கொண்டிருக்கலாம்.
3 அவுட்லுக்
NIPU நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த ஐசோசயனேட்டைப் பயன்படுத்தாமல் தயாரிக்கப்படுகிறது, மேலும் தற்போது நுரை, பூச்சு, பிசின், எலாஸ்டோமர் மற்றும் பிற தயாரிப்புகளின் வடிவத்தில் ஆய்வு செய்யப்பட்டு வருகிறது, மேலும் பரந்த அளவிலான பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், அவற்றில் பெரும்பாலானவை இன்னும் ஆய்வக ஆராய்ச்சிக்கு மட்டுமே, மேலும் பெரிய அளவிலான உற்பத்தி இல்லை. கூடுதலாக, மக்களின் வாழ்க்கைத் தரங்களின் முன்னேற்றம் மற்றும் தேவையின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சியுடன், ஒற்றை செயல்பாடு அல்லது பல செயல்பாடுகளைக் கொண்ட NIPU, பாக்டீரியா எதிர்ப்பு, சுய பழுது, வடிவ நினைவகம், சுடர் தடுப்பு, அதிக வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் பல போன்ற ஒரு முக்கியமான ஆராய்ச்சி திசையாக மாறியுள்ளது. எனவே, எதிர்கால ஆராய்ச்சி தொழில்மயமாக்கலின் முக்கிய சிக்கல்களை எவ்வாறு உடைப்பது என்பதைப் புரிந்துகொண்டு செயல்பாட்டு NIPUவைத் தயாரிப்பதற்கான திசையை தொடர்ந்து ஆராய வேண்டும்.
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட்-29-2024