Sic dictuspolyurethaneest abbreviatio polyurethani, quae per reactionem polyisocyanatum et polyolorum formatur et plures repetitas coetus amino ester (- NH-CO-O -) in catena hypothetica formatur.In actuali resins polyurethane summatim, praeter amino ester coetus, etiam sunt coetus ut urea et biuret.Polyols ad moleculas diutinas pertinent cum coetibus hydroxyli in fine, quae "segmenta catenae mollis" vocantur, polyisocyanates dicuntur "segmenta catenae dura".
Inter resinas polyurethanas ex segmentis mollibus et duris catenae genitis, parvae tantum cento sunt amino acidum esters, quare non convenit eas vocare polyurethanas.Polyurethane lato sensu additamentum isocyanatis est.
Genera isocyanatum varia cum compositis polyhydroxia agunt ad varias structuras polyurethanae generandas, eoque polymerorum materias cum diversis proprietatibus obtinens, ut materias plasticas, Flexilis, tunicas, fibras, adhaesiones Polyurethanum etc.
Flexilis Polyurethane speciale genus Flexilis pertinet, quod fit per polyetherum vel polyester cum isocyanate reflecti.Multae varietates propter varias materias rudium, condiciones reactionis, et methodos crosslinking.Ex prospectu chemico structurae genera sunt polyester et polyether, et ex prospectu processus methodi tria sunt genera: genus mixtionis, genus fusurae, genus thermoplasticum.
Flexilis polyurethane synthetica plerumque summatim perstringitur a polyester vel polyetherum lineari cum diisocyanate formantibus praepolymer pondus grave hypotheticum, quod postea reactionem catenae subiectae ad magnum polymerum pondus hypotheticum generandum est.Deinde congruis transversis agentibus adduntur et calefacti ad sanandum illud, iuvantis vulcanizati fiunt.Haec methodus prepolymerizationis vel methodi duplex gradus appellatur.
Potest etiam utendi methodo unum gradum - polyester vel polyetherum cum diisocyanatis, catenae extensoribus directe miscere, et agentibus transversis reactionem inchoare et Flexilis polyurethani generare.
Segmentum A-in TPU moleculae catenis macromolecularibus facile gyrari facit, iuvamentum polyurethanum cum elasticitate bona donat, reducens punctum molliens et secundarium punctum polymeris transitus, eius duritiem et vires mechanicas reducens.Segmentum B ligabit rotationem catenis macromolecularibus, punctum mollitivum et secundarium transitus polymerorum ad augendum, inde in incremento duritiei et roboris mechanicae, et diminutio in elasticitate.Rationem molarem inter A et B, TPUs componendo cum diversis proprietatibus mechanicis produci possunt.Crux-connexio structurae TPU non solum primarias connexiones considerare debet, sed etiam secundarium crucis vinculum, quod vinculis hydrogenii inter moleculas formatus est.Primarium vinculum polyurethani cross-coniunctio differt a structura vulcanizationis hydroxyli rubber.Eius amino ester coetus, coetus biuretus, urea coetus formatus et alii coetus functiones ordinati sunt in segmento catenae rigidae et distantes ordinatae, inde in structuram retis regularis Flexilis, quae optimam gerunt resistentiam et alias proprietates praestantes.Secundo, propter praesentiam plurium coetuum functionum valde cohaerentium sicut urea vel carbamata in globo globoso, hydrogenii vincula inter catenulas hypotheticas formatas altam vim habent, et vincula secundaria transversis vinculis hydrogenii formatis etiam significantem ictum in proprietatibus habent. Flexilis polyurethane.Secundaria crux coniunctio dat polyurethanum Flexilis ut proprietates thermostantium elastomorum ab una parte possideat, et ex altera parte, haec crux coniunctio non vere est conexio, quae efficit ut virtualis iunctio crucis.Coniunctio crucis-coniunctio ab temperatura dependet.Sicut caliditas augetur, haec crux coniunctio paulatim debilitatur et evanescit.Polymerus quandam fluiditatem habet et processus thermoplasticae subici potest.Cum temperatura decrescit, haec crux coniunctio sensim recuperat et rursus formatur.Additamentum parvae filli distantiam inter moleculas auget, facultatem debilitat vincula hydrogenii inter moleculas formandi et ad acrem deminutum virium ducit.Investigatio ostendit ordinem stabilitatis variarum coetuum functionis in polyurethano iuvantis ab alto ad imum esse: ester, aether, urea, carbamate et biuret.In senescentis processus Flexilis polyurethani, primus gradus est fractio crucis vinculorum inter biuret et uream, quam sequitur ruptio carbamatis et ureae vinculorum, id est, catenae principalis fractionis.
01 mollitio
Polyurethane elastomi, ut multi polymerorum materiarum, ad altas temperaturas et transitum ab statu elastico ad statum viscosum fluxum emolliunt, inde in diminutione celeri in vi mechanica.Ex prospectu chemico, temperatura elasticitatis emollitio maxime pendet a factoribus, sicut eius compositio chemica, ponderis relativum hypotheticum et densitas transversalis.
Generaliter augens pondus relativum hypotheticum, augens rigiditatem segmenti duri (ut benzene anulum in moleculum) et contentum segmenti duri, et densitatem densitatem augens ad emolliendam temperiem augendam utiles sunt.Pro elastomis thermoplasticis, structura molecularis maxime linearis est, et lenitas elastici temperies etiam augetur cum pondus hypotheticum relativum augetur.
Pro transversis connexis polyurethane elastomi, densitas transversalis maiorem ictum habet quam pondus hypotheticum relativum.Cum ergo fabricandi elastomi, functionem isocyanatorum vel polyoli augentes, formare possunt structuram retis chemici stabilis chemicae compages in quibusdam moleculis elasticis, vel rationibus isocyanatis nimiis utentes ad structuram isocyanatam crucis-connexionem stabilis in corpore elastico formant. potentia media ad resistentiam caloris emendandam, resistentiam solvendam, et vires mechanicas elastomoris.
Cum PPDI (p-phenyldiisocyanate) utatur ut materia rudis, ob directum nexum duorum circulorum isocyanatorum ad anulum benzene, segmentum durum formatum contentum anuli benzene altiorem habet, quod rigiditatem segmenti duri melioris et sic auget. calor resistentia elastomer.
Ex prospectu physico, temperatura elastomorum emollitio a gradu microphasi separationis dependet.Secundum relationes, emollitio elasticorum temperatura quae microphasim separationis non subit, valde humilis est, cum temperatura processus tantum circiter 70℃, cum elastomi qui microphasim separationem sustinentes attingere possunt 130-150 .Augens ergo gradum microphasi separationis in elastomers est una methodorum effectivorum ad resistentiam caloris emendandam.
Gradus microphasis separatio elastomorum emendari potest mutando pondus relativum hypotheticum e segmentorum catenae distributione et contentum segmentorum catenae rigidae, per quod calor resistentia auget.Plerique investigatores credunt causam microphasis separationis in polyurethane thermodynamicam esse repugnantiam inter segmenta mollia et dura.Genus catenae extensorium, segmentum durum et contentum, genus segmenti mollis, et hydrogenii compages omnes momenti in eo significant.
Comparatus cum diolo catenae extensorum, catenae diaminae extensorum sicut MOCA (3,3-dichloro-4,4-diaminodiphenylmethane) et DCB (3,3-dichloro-biphenylenediaminis) plures globos amino ester polaris in elastomers formant, et vincula magis hydrogenia possunt formentur inter segmenta dura, commercium inter segmenta dura crescens et gradum microphasi separationis in elastomers augens;Catena aromatica symmetrica extensorum ut p, p-dihydroquinone, et hydroquinone prosunt ad ordinationem et strictam sarcinam segmentorum durorum, eoque meliori microphasi separatione productorum.
Amino ester segmenta ab isocyanatibus aliphaticis formata bonam convenientiam habent cum segmentis mollibus, inde in segmentis durioribus in segmentis mollibus resolutis, minuendo gradum microphasi separationis.Seg- menta amino ester ab isocyanatibus aromaticis formata pauperem convenientiam habent cum segmentis mollibus, gradus autem microphasis altioris separationis.Polyolefin polyurethane microphasi separationis fere integram habet structuram ob hoc quod segmentum molle vincula hydrogenii non format et vincula hydrogenii solum in segmento duro accidere possunt.
Effectus hydrogenii compages in puncto elastomorum emolliendo etiam significantes sunt.Etsi polyetheri et carbonyli in segmento molli possunt magnum numerum hydrogenii ligaminum cum NH in segmento duro formare, auget etiam elastomers temperaturam emollitam.Confirmatum est vincula hydrogenii adhuc retinere 40% ad 200 ℃.
02 Scelerisque compositione
Amino estens coetus sequentem compositionem in calidis temperaturis subeunt;
- RNHCOOR - RNC0 HO-R
- RNHCOOR - RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR - RNHR CO2 ene
Sunt tres formae principales compositionis scelerisque polyurethani innixi materiae;
isocyanates et polyolas originalis formans;
a — Vinculum oxygenii in basi CH2 frangit et cum uno vinculo hydrogenio secundo CH2 componit ut amino acida et alkenes formant.Amino acida putrescunt in unum aminem primarium et dioxidum carbonii;
③ Forma 1 secundae aminis et dioxidis carbonii.
Compositio scelerisque carbamate structura:
Aryl NHCO Aryl, ~ 120 ;
N-alkyl-NHCO-aryl,~180 ;
Aryl NHCO n-alkyl, ~ 200 ;
N-alkyl-NHCO-n-alkyl,~250 .
Stabilitas thermarum amino acidorum esters comparatur ad rationes materiae incipiendi ut isocyanates et polyolas.Isocyanates aliphatici altiores sunt quam isocyanates aromatici, alcohol autem pingues quam alcoholis aromaticis.Attamen litterae nuntiant compositionem thermarum temperaturarum amino- riorum aliphaticorum acidorum esters esse inter 160-180 , et amino acidi aromatici esse inter 180-200 , quod cum notitia superiori repugnat.Ratio autem probationis potest se habere ad modum.
Re vera, aliphatica CHDI (1,4-cyclohexana diisocyanate) et HDI (hexamethylene diisocyanate) melius calorem habent resistentiam quam vulgo aromaticum MDI et TDI adhibitum.Praesertim trans CHDI cum structura symmetrica agnita est sicut maxime caloris isocyanatus repugnans.Polyurethane elastomi praeparati ab ea processabilitatem habent bonam, resistentiam hydrolysis optimam, caliditatem mollitiem, temperatam vitream transeuntem humilem, hysteresis thermarum humilem, et resistentiam UV altam.
Praeter amino ester coetus, polyurethani elastomi etiam alias coetus functiones habent ut urea formate, biuret, urea, etc. Hi coetus possunt subire compositionem thermarum ad altas temperaturas;
NHCONCOO - (urea aliphatica formate), 85-105 ;
- NHCONCOO - (urea aromatica formate), ad range temperatura 1-120 ;
- NHCONCONH - (biretus aliphaticus), temperatus vndique ab 10° C ad 110° C;
NHCONCONH — (biureum aromaticum), 115-125 ;
NHCONH - (urea aliphatica), 140-180 ;
- NHCONH - (ureae aromaticae), 160-200 ;
Isocyanurate annulum>270 ℃.
In compositione thermarum temperatura biuret et ureae formatae fundatae multo inferior est quam quae aminoformata et urea est, cum isocyanuratus optimam scelerisque stabilitatem habet.In elastomorum productione, nimius isocyanates amplius agere potest cum aminoformate et urea formato ad formandum uream formatam et biuret-coniunctam structuram formatam.Etsi proprietates elastomers mechanicas emendare possunt, valde instabiles sunt calori.
Ad scelestas coetus instabiles reducere sicut biuret et urea formatos in elastomers, necesse est eorum rudis materialis ratio et processus productionis considerare.Rationes isocyanatae immodicae adhibendae sunt, aliaeque methodi quam maxime adhibendae sunt ad primum anulos isocyanates partiales in materia rudis (maxime isocyanates, polyolas et catenas extensores), easque in elastomum secundum processuum normalium introducendi.Haec ratio maxime adhibita est ad calefaciendum resistentem et flammam repugnantem polyurethane elastomeros producendi.
03 Hydrolysis et oxidatio scelerisque
Polyurethane elastomeri proni sunt ad compositionem scelestam in segmentis duris et correspondentibus chemicis mutationibus in segmentis mollibus ad altas temperaturas.Polyester elastici aquam pauperem habent resistentiam et graviorem inclinationem ad hydrolyticam in calidis temperaturis.Ministerium vitae polyester/TDI/diaminis attingere potest ad menses 4-5 menses in 50/, duas tantum hebdomadas in 70 , ac paucis diebus supra 100 ℃.Vincula Esther corrumpi possunt in acida et alcohols correspondentia aqua calida et vapori exposita, et urea et amino estens coetus in elastomers etiam hydrolysim reactiones subire possunt;
RCOOR H20- → RCOOH HOR
Esther alcohol
RNHCONHR unum, unum H20- → RXHCOOH H2NR -
Ureamide
Unum RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
Amino formate ester Amino formate alcohol
Polyether fundatus elastomers stabilitatem oxidationis scelerisque pauperis habet, et aether ab elastomoribus innititur. hydrogenium in atomo carbonis facile oxidizatum est, peroxidum hydrogenium formans.Post ulteriorem compositionem et fissuram, radicales oxydorum et hydroxyli radicales generat, quae tandem in formas vel aldehydes corrumpuntur.
Diversi polyestres parum valent in resistentia caloris elastomorum, polyethri autem diversi influentiam quandam habent.Comparatus cum TDI-MOCA-PTMEG, TDI-MOCA-PTMEG distrahens vim habet retentio quantitatis 44% et 60% respective cum senibus 121 per 7 dies, cum haec signanter melior quam illa.Ratio potest esse quia moleculae PPG vincula ramosa habent, quae ad molecularum elasticarum ordinationem regularem non conducunt et calorem resistentia corporis elastici minuunt.Ordo stabilitatis scelerisque polyetherum est: PTMEG>PEG>PPG.
Aliae coetus functiones in elastomis polyurethane, ut urea et carbamate, etiam oxidationes et hydrolysin reactiones subeunt.Attamen globus aethereus facillime oxidizatus est, coetus autem Esther facillime hydrolyticus est.Ordo resistentiae eorum antioxidantis et hydrolysi est;
Actio facilisis: esters>urea> carbamate> aether;
Hydrolysis resistentia: ester
Ad meliorem oxidationis resistentiam polyetherum polyurethane et hydrolysis resistentiae polyester polyurethane, additamenta quoque adduntur, ut 1% phenolicum antioxidant Irganox1010 ad PTMEG polyetherum elastomum addens.Huius elastomi vis distrahens augeri potest 3-5 temporibus sine facilisis comparatis (testis eventibus senescentis ad 1500C pro 168 horis).Sed non omnis antioxidantia effectum habet in elastomis polyurethanis, solum phenolicum 1rganox 1010 et TopanOl051 (Phenolicum antioxidant, impeditum amine lucis stabilientem, complexum benzotriazolum) significant effectus, et ille optimus est, fortasse quia faciles phaenolicae convenientiam habent cum elastomis.Attamen, ob magnas partes hydroxyli phenolicis in stabilizatione mechanismi phenolici facilisis, ad vitandum reactionem et "defectum" coetus hydroxylis phenolici cum isocyanatis in systematis, ratio isocyanatis ad polyolas non debet esse. nimis magna, et facilis addenda est ad prepolymos et extensorum catenam.Si in productione prepolymerorum additae sunt, magnopere afficit effectum stabilizationis.
Additiva adhibita ad hydrolysim polyestri polyurethani elastomeri prohibendam sunt compositorum carbodiimide maxime, quae cum acidis carboxylicis ab ester hydrolysi generatis in moleculis polyurethane elastomi ad generandum derivationes acyl ureae prohibent.Additio carbodiimidis in fractione massae 2% ad 5% aquam stabilitatem polyurethani per 2-4 temporibus augere potest.Praeterea tert butyl catecholum, hexamethylenetetramine, azodicarbonamide, etc. etiam hydrolysim anti- quos effectus habent.
IV Main perficientur characteres
Polyurethane elastomi multi sunt copolymeri scandali typici, cum catenis hypotheticis ex segmentis flexilibus cum vitreo transitus temperatus inferior quam locus temperatus et segmenta rigida cum vitreo temperatura transitus altior quam locus temperatus.Inter eas, oligomeri polyoli segmenta flexibilia formant, dum diisocyanates et catenae moleculae parvae extensores segmenta rigida formant.Infixa compages segmentorum flexibilium et rigidorum catenarum determinat singularem effectum;
(1) Duritia range Flexilis ordinariae fere inter Shaoer A20-A90 est, cum durities amplitudinis plasticae circa Shaoer A95 Shaoer D100 est.Polyurethane elastomi tam humilem quam Shaoer A10 attingere possunt et quam Shaoer D85 altam, sine filler auxilii necessitate;
(2) Magna vis et elasticitas intra amplis duritiei potest sustineri;
(3) Optime gerunt resistentiam, 2-10 temporibus naturalibus Flexilis;
4. Praeclara resistentia aquae, olei, et oeconomiae;
(5) Summus impetus resistentia, lassitudo resistentia, tremor resistentia, ac frequentia flexionis applicationes altae;
(6.) Bonum humilitatis resistentia, humilitas caliditatisque fragilitas infra -30 vel -70 ;
(7) Nulla insulation praestantia habet et ob conductivity vilis scelerisque, meliorem habet effectum velit comparatum cum rubber et plastic;
(8) Biocompatibilitas bona et proprietates anticoagulae;
(9) Optimum velit electricam, resistentiam fingunt, et stabilitatem UV.
Polyurethane elastomi formari possunt iisdem processibus ac Flexilis ordinarii utentes, ut plasticizationem, mixtionem, vulcanizationem.Fingi etiam possunt in liquidae Flexilis forma per fundendo, corona centrifuga, vel spargendo.Possunt etiam fieri in materias granulares et formari per iniectionem, extrusionem, volubilem, sonum, coronam et alios processus.Hoc modo non solum efficaciam laboris auget, sed etiam accurationem ac speciem producti ampliat
Post tempus: Dec-05-2023