Is ábhar sintéiseach polaiméire é elastomer polúireatán, ar a dtugtar elastomer polúireatán freisin, ina bhfuil níos mó grúpaí urethane ar an bpríomhshlabhra. Tá sé comhdhéanta go ginearálta de oligomers mar poileistear, polyether agus polyolefin. Cruthaítear é trí pholóil, polyisocyanates agus diols nó sínitheoirí slabhra diamine a shuimiú agus a pholaiméiriú de réir a chéile. Is ábhar leaisteacha é idir rubar ginearálta agus plaisteach, is é sin, tá an elasticity ard rubair agus an neart ard plaisteach. Tá fadú mór aige agus raon leathan cruas; tá a friotaíocht caitheamh, bith-chomhoiriúnacht agus comhoiriúnacht fola go háirithe gan íoc. Ag an am céanna, tá friotaíocht ola den scoth aige freisin, friotaíocht tionchair, friotaíocht íseal teochta, friotaíocht radaíochta agus friotaíocht ualaigh, insliú teasa, insliú agus airíonna eile. Dá bhrí sin, tá réimsí iarratais elastomers polúireatán an-leathan. Is ábhar fíor-riachtanach agus luachmhar anois é sa gheilleagar náisiúnta agus i saol na ndaoine.
Tá raon leathan maoine ag elastomer polúireatán, a bhaineann go dlúth lena struchtúr, agus braitheann a struchtúr ar go leor fachtóirí cosúil le imoibritheoirí, am imoibrithe, teocht imoibrithe, agus fiú athruithe beaga ar ábhar uisce is féidir le elastomers polúireatán difríocht mhór a dhéanamh ar airíonna meicniúla. .
1. Forbhreathnú ar Leaistiméirí Polúireatán
Baineann elastomer polúireatán, ar a dtugtar rubar polúireatán freisin, le rubar sintéiseach speisialta agus is cineál polaiméire leaisteacha é ina bhfuil níos mó grúpaí urethane (-NHCOO-) i bpríomhshlabhra an mhóilín. Is gnáth-ábhar copolymer il-bloc é. . De ghnáth ullmhaítear leaistiméirí polúireatán trí imoibriú polyaddition ag baint úsáide as polóil polaiméire, isocyanáití, sínitheoirí slabhra, gníomhairí tras-nasctha agus méid beag gníomhairí cúnta mar amhábhair. I dtéarmaí struchtúr móilíneach, is polaiméir bloc é elastomer polúireatán (PUE), agus tá a slabhra móilíneach comhdhéanta go ginearálta de dhá chuid. Ag teocht gnáth, tá cuid amháin i stát ard leaisteach, ar a dtugtar deighleog bog; Tugtar an teascán crua ar an stát criostalach. Go ginearálta, tá an deighleog bog comhdhéanta de slabhra fada solúbtha de pholaiméir polaiméire, agus tá an deighleog chrua comhdhéanta de isocyanate agus síneadh slabhra. Déantar an teascán bog agus an teascán crua a shocrú gach re seach chun aonaid struchtúracha athfhillteacha a fhoirmiú. Chomh maith leis an ngrúpa úireatán, tá grúpaí polacha mar éitear, eistear nó grúpa úiré sa phríomhshlabhra den mhóilín polúireatán freisin. Mar gheall ar líon mór de na grúpaí polacha seo a bheith ann, is féidir bannaí hidrigine a fhoirmiú sa mhóilín polúireatán agus idir na móilíní, agus tá an deighleog bhog agus an deighleog chrua neamh-chomhoiriúnach go teirmidinimiciúil, rud a chothaíonn foirmiú na míre crua agus an bog. deighleog microdomain agus táirgeann sé struchtúr scaradh céim micreascópach. Is féidir le polúireatáin líneacha trasnaisc fhisiceacha a chruthú trí nascáil hidrigine. Déanann na saintréithe struchtúracha seo go bhfuil friotaíocht caitheamh agus toughness den scoth ag leaistiméirí polúireatán, ar a dtugtar "rubair chaitheamh-resistant" [1], agus toisc go bhfuil go leor cineálacha amhábhar polúireatán ann, is féidir éagsúlacht agus cóimheas na n-amhábhar a choigeartú chun táirgí a shintéisiú le. tréithe feidhmíochta éagsúla. táirgí, a dhéanamh leaistiméirí polúireatán a úsáidtear go forleathan i réimse an gheilleagair náisiúnta. Cé nach ionann aschur elastomer polúireatán agus cuid bheag de tháirgí polúireatán, níl a éagsúlacht agus a raon leathan d'iarratais gan mheaitseáil le hábhair eile. Tá airíonna cuimsitheacha den scoth ag elastomer polúireatán, agus tá a modulus idir rubar ginearálta agus plaisteach. Tá na tréithe seo a leanas aige: ①Ard-neart agus leaisteachas is féidir, leaisteachas ard a choimeád i raon leathan cruas (Shore A10-Shore D75); ② Faoin chruas céanna, tá cumas imthacaí níos airde aige ná leaistiméirí eile; ③ Friotaíocht chaitheamh den scoth, tá a fhriotaíocht chaitheamh 2-10 uair níos mó ná rubar nádúrtha; ④ Friotaíocht tuirse maith agus friotaíocht creathadh, oiriúnach d'fheidhmchláir sraonaidh ardmhinicíochta; ⑤ Friotaíocht ard-thionchar; ⑥ Friotaíocht polúireatán aramatacha Radaíocht den scoth, friotaíocht ocsaigine agus friotaíocht ózóin; ⑦ ramhar den scoth agus friotaíocht ceimiceach; ⑧ Go ginearálta, is féidir an cruas íseal riachtanach a bhaint amach gan plasticizer, mar sin níl aon fhadhb ann de bharr imirce plasticizer; ⑨ Mhúnlú agus Costas próiseála íseal; ⑩ Ní féidir gnáth-pholúireatán a úsáid os cionn 100 céim, ach is féidir leis an bhfoirmle teocht ard 140 céim a sheasamh. Faoi imthosca gnáth, i gcomparáid le hábhair miotail, tá na buntáistí a bhaineann le meáchan éadrom, friotaíocht caillteanas, fuaim íseal, costais phróiseála íseal agus friotaíocht creimeadh ag táirgí elastomer polúireatán; i gcomparáid le rubair, tá leaistiméirí polúireatán friotaíocht a chaitheamh, friotaíocht gearrtha, friotaíocht cuimilt, ard-ualachiompartha, pourable, inólta, trédhearcach nó tréshoilseach, friotaíocht ózóin, raon cruas agus buntáistí eile; i gcomparáid le plaistigh, tá na buntáistí a bhaineann le leaistiméirí polúireatán gan aon brittleness, cuimhne leaisteacha, friotaíocht caitheamh, etc. Tá modhanna próiseála éagsúla le haghaidh leaistiméirí poileistear, tá teicneolaíochtaí nua agus cineálacha nua ag teacht chun cinn i gcónaí, agus beidh na hionchais iarratais an-leathan [2] .
2. Teicneolaíocht phróiseála elastomer polúireatán
Sa tsaotharlann, déantar elastomers polúireatán a shintéisiú go ginearálta trí mhodhanna prepolymer réitigh láimhe, lena n-áirítear modh aon-chéim, modh prepolymer agus modh leath-prepolymer.
Is é an modh aon-chéim ná an diisocyanate, polyol, catalyst agus gníomhairí cúnta eile a chur san fhoirmle ag aon am amháin, agus é a dhoirteadh isteach sa mhúnla tar éis stirring ardluais chun an táirge elastomer polúireatán a ullmhú. Cé go bhfuil aonfhoirmeacht agus atrialltacht feidhmíochta bocht ag an táirge a fhaightear leis an modh aon-chéim, agus is féidir leis líon mór boilgeoga aeir a thabhairt isteach sa chóras imoibrithe, ionas go mbeidh líon mór táirgí sa táirge, is é próiseas an mhodha seo. simplí, sábhálann sé fuinneamh, agus laghdaíonn sé costais, mar sin úsáidtear an modh seo go príomha i Tá sé in úsáid sa tionscal cúr, ach is annamh a úsáidtear i dtáirgeadh elastomers polúireatán teilgthe [3]. Faoi láthair, le teacht chun cinn roinnt próiseas múnlaithe nua cosúil le teicneolaíocht mhúnlú insteallta imoibrithe (RIM), tá an modh aon-chéim forbartha níos tapúla freisin.
Tá an elastomer polúireatán ullmhaithe ag an modh prepolymer roinnte ina dhá chéim, mar sin tugtar an modh dhá chéim air freisin. Gcéad dul síos, imoibríonn an alcól oligomer agus an iomarca polyisocyanate chun réamhpholaiméir a fhoirmiú le grúpa NCO ag an ngrúpa deiridh, agus ansin imoibrítear an polaiméir le síneadh slabhra le linn réitigh chun elastomer polúireatán a ullmhú. Úsáidtear an modh seo den chuid is mó i dtáirgeadh elasticity polúireatán. Is é an míbhuntáiste ná go bhfuil an prepolymer íogair do theocht, go dteastaíonn trealamh ard le linn réitigh, agus tá próiseas fada aige. Is é an difríocht idir an modh leath-prepolymer agus an modh prepolymer ná go gcuirtear roinnt polóil poileistear nó polyether polyols, sínitheoirí slabhra, breiseáin cheimiceacha, etc. leis an prepolymer i bhfoirm meascán. Is é sin le rá, tá an polyol oligomer san fhoirmle roinnte ina chodanna, imoibrítear cuid amháin le ró-diisocyanate chun prepolymer a shintéisiú, agus déantar an chuid eile a mheascadh le síneadh slabhra agus cuirtear leis le linn insteallta. Tá maischodán an NCO saor in aisce sa réamhpholaiméir mar thoradh air sách ard, go ginearálta 0.12-0.15 (12 faoin gcéad - faoin gcéad ), mar sin is minic a dtugtar "quasi-prepolymer" ar an réamhpholaiméir seo. Saintréithe an mhodha leath-prepolymer: ① Tá slaodacht an chomhpháirt prepolymer íseal, agus is féidir é a choigeartú chun a bheith cosúil le slaodacht chomhpháirt mheasctha an ghníomhaire curing; ② Tá an cóimheas dlúth freisin (is é sin, is féidir leis an gcóimheas mais mheasctha a bheith 1:1). Ní hamháin go bhfeabhsaíonn sé seo aonfhoirmeacht an mheascadh, ach feabhsaíonn sé freisin roinnt airíonna leaisteachas. Tá an modh seo éasca le tionsclaíocht a bhaint amach: i measc na dtrí mhodh thuasluaite, go ginearálta, tá an fheidhmíocht is fearr ag an elastomer polúireatán arna ullmhú ag an modh prepolymer, agus tá an fheidhmíocht is measa ag an modh aon-chéim. Tá sé seo mar gheall ar an modh aon-chéim, go ndéantar an polaiméiriú agus imoibrithe síneadh slabhra ag an am céanna. Sa chéim níos déanaí den imoibriú, mar gheall ar an méadú géar ar shlaodacht an chórais, tá gníomhaíocht an slabhra mhóilíneach á rialú ag an imoibriú idirleata, níl an t-imoibriú iomlán, agus tá meáchan móilíneach an elastomer polúireatán a fhaightear sách. beag. Níl an struchtúr aonfhoirmeach, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht an elastomer polúireatán. I bpróiseas an mhodha prepolymer, déantar imoibriú an prepolymer polúireatán agus an t-imoibriú idir an prepolymer polúireatán agus an síneadh slabhra céim ar chéim, agus is imoibrithe inrialaithe iad go léir. Tá an t-imoibriú sách críochnúil, agus an leaisteacha polúireatán a fhaightear Tá an meáchan móilíneach mórchóir sách mór agus tá an struchtúr sách aonfhoirmeach, rud a chabhródh le bannaí hidrigine a fhoirmiú idir mhacramóilíní, rud a fheabhsóidh feidhmíocht an elastomer polúireatán. Tá airíonna an elastomer polúireatán arna ullmhú ag an modh leath-prepolymer idir an modh prepolymer agus an modh aon-chéim, agus tá an teocht imoibrithe íseal, atá oiriúnach le haghaidh táirgeadh tionsclaíoch. Pléann an páipéar seo an gaol idir struchtúr agus airíonna elastomers polúireatán, agus déantar iad go léir a shintéisiú ag an modh prepolymer.
3. Struchtúr agus airíonna leaistiméirí polúireatán
Tá baint dhíreach ag airíonna meicniúla elastomers polúireatán le struchtúr inmheánach elastomers polúireatán, agus tá tionchar láidir ag a gcuid micreastruchtúr agus moirfeolaíocht ar an idirghníomhaíocht idir grúpaí polacha, amhail cineál, struchtúr agus moirfeolaíocht na ndeighleoga bog agus crua. Airíonna meicniúla agus friotaíocht teasa leaistiméirí polúireatán. Le blianta beaga anuas, tá tús curtha ag daoine le staidéar a dhéanamh ar an ngaol idir airíonna meicniúla leaistiméirí polúireatán agus a struchtúir agus a microstructures comhiomlánaithe.
a. Struchtúr deighilte micreaphase de leaistiméire polúireatán
Bíonn tionchar ag airíonna polúireatán go príomha ar struchtúr moirfeolaíoch an slabhra macromóilíní. Is féidir solúbthacht uathúil agus airíonna fisiceacha den scoth polúireatán a mhíniú leis an mhoirfeolaíocht dhá chéim. Tá an méid deighilte micreaphase agus struchtúr dhá chéim na ndeighleoga bog agus crua in leaistiméirí polúireatán ríthábhachtach dá bhfeidhmíocht. Tá scaradh céim measartha tairbheach chun airíonna an pholaiméir a fheabhsú. Is é an próiseas deighilte a bhaineann le scaradh micreaphase ná go bhfuil an difríocht idir an deighleog chrua agus an deighleog bhog agus criostalacht an deighleog chrua féin mar thoradh ar a neamh-chomhoiriúnacht teirmidinimiciúil (dothuigtheacht) agus claonadh ar scaradh céim spontáineach, mar sin tá an deighleog chrua éasca. go Comhiomlán le chéile chun fearainn a fhoirmiú, atá scaipthe sa chéim leanúnach atá déanta ag na codanna boga. Is é an próiseas scaradh micreaphase i ndáiríre an próiseas deighilte agus comhiomlánaithe nó criostalaithe an deighleog chrua san elastomer ón gcóras copolymer.
Ba é an scoláire Meiriceánach Cooper a mhol feiniméan na scaradh micrea-chéim polúireatán ar dtús. Tar éis sin, rinneadh go leor oibre taighde ar struchtúr polúireatán [4]. Rinne an taighde ar struchtúr comhiomlán polúireatán dul chun cinn freisin, rud a chruthaigh struchtúr sách iomlán. Teoiric struchtúr microphase an chórais [5]: sa chóras bloc polúireatán, déantar scaradh micreaphase an deighleog chrua agus an deighleog bhog a tharlú ag neamh-chomhoiriúnacht teirmidinimice idir an deighleog agus an deighleog bhog. Tá fórsa tarraingteach na gcodanna idir na teascáin chrua i bhfad níos mó ná fórsa na gcodanna idir na codanna boga. Tá na codanna crua dothuaslagtha sa chéim deighleog bhog, ach déantar iad a dháileadh ann, rud a chruthaíonn struchtúr micreaphase neamhleanúnach (struchtúr oileán mara). Imríonn sé ról fisiceach nasctha agus treisithe sa deighleog bhog. Sa phróiseas scaradh micreaphase, éascóidh an t-idirghníomhú méadaithe idir deighleoga crua deighiltí crua ón gcóras agus comhiomlánú nó criostalú, ag cur chun cinn scaradh micreaphase. Ar ndóigh, tá comhoiriúnacht áirithe idir an chéim phlaisteach agus an chéim rubair, agus déantar na céimeanna idir na micrea-réimsí plaisteacha agus na micrea-réimsí rubair a mheascadh chun céim sreafa a dhéanamh. Ag an am céanna, tá samhlacha eile a bhaineann le scaradh micreaphase molta freisin, mar shampla Seymour [6] agus mhol daoine eile go gcruthóidh an deighleog chrua agus na réigiúin saibhrithe deighleog bhog líonra tras-nasctha leanúnach lena chéile. Mhol Paik Sung agus Schneide [7] múnla struchtúr deighilte micreaphase níos réadúla: tá an méid deighilte micreaphase in Úireatán neamhfhoirfe, ní go hiomlán cómhaireachtála micreaphase, ach folaíonn sé aonaid deighleog bog measctha. Tá meascadh idir codanna sa mhicrea-fhearann, a bhfuil tionchar áirithe aige ar mhoirfeolaíocht agus ar airíonna meicniúla an ábhair. Tá codanna crua sa deighleog bhog, rud a d'fhéadfadh athrú ar theocht trasdula gloine an deighleog bhog a bheith mar thoradh air. Feabhsaíodh go geal, ag caolú an raon ábhar a úsáidtear i dtimpeallachtaí teocht íseal. Is féidir le cuimsiú na gcodanna boga sna fearainn teascán crua teocht aistrithe gloine na bhfearann deighleog chrua a ísliú, rud a laghdóidh friotaíocht teasa an ábhair.
b. Iompar Nascála Hidrigin ar Leaistiméirí Polúireatán
Tá naisc hidrigine ann idir grúpaí ina bhfuil adaimh nítrigine agus adaimh ocsaigine a bhfuil leictridhiúltacht láidir acu agus grúpaí ina bhfuil adaimh hidrigine. Tá baint ag fuinneamh comhtháite na ngrúpaí le méid fuinnimh chomhtháite na ngrúpaí. Tá naisc láidre, hidrigine den chuid is mó idir teascáin. De réir tuairiscí, is féidir leis an chuid is mó de na grúpaí imine sna grúpaí éagsúla de mhacramóilíní polúireatán bannaí hidrigine a fhoirmiú, agus déantar an chuid is mó díobh ag na grúpaí imine agus na grúpaí carbonyl sa deighleog chrua, agus foirmítear cuid bheag leis an éitear ocsaigine. sa deighleog bhog. grúpa nó eistear carbónil déanta. I gcomparáid leis an bhfórsa nasctha de bhannaí ceimiceacha ionmhóilíneacha, tá an fórsa nascáil hidrigine i bhfad níos lú. Mar sin féin, tá líon mór bannaí hidrigine i bpolaiméirí polacha ar cheann de na fachtóirí tábhachtacha a dhéanann difear don fheidhmíocht. Tá bannaí hidrigine inchúlaithe. Ag teochtaí níos ísle, cuireann socrú dlúth na ndeighleoga gnéis foirmiú bannaí hidrigine chun cinn: ag teochtaí níos airde, faigheann na codanna fuinneamh agus téann siad faoi thairiscint teirmeach, méadaíonn an fad idir deighleoga agus móilíní, agus déantar na bannaí hidrigine a lagú nó fiú imíonn siad. Tá ról trasnasctha fisiceach ag bannaí hidrigine, rud a fhágann go bhfuil neart níos airde, friotaíocht abrasion, friotaíocht tuaslagóir agus dífhoirmiúchán buan teanntachta níos lú ag an gcomhlacht polúireatán. Dá mhéad bannaí hidrigine, is láidre na fórsaí idirmhóilíneacha agus is airde neart an ábhair. Bíonn tionchar díreach ag méid na mbannaí hidrigine ar leibhéal difreála micreaphase an chórais [8].
c. Criostalacht
Tá an polúireatán líneach le struchtúr rialta, níos mó grúpaí polar agus docht, níos mó bannaí hidrigine idirmhóilíneacha, agus criostalacht maith, tar éis feabhas a chur ar roinnt airíonna den ábhar polúireatán, mar shampla neart agus friotaíocht tuaslagóir. Méadaíonn cruas, neart agus pointe bog na n-ábhar polúireatán le méadú criostalaithe, agus laghdaítear fadú agus tuaslagthacht dá réir sin. I gcás roinnt iarratas, mar shampla greamacháin polúireatán teirmeaplaisteacha aon-chomhpháirt, tá gá le criostalú tapa chun tac tosaigh a fháil. Scaoileann roinnt leaistiméirí polúireatán teirmeaplaisteacha níos tapúla mar gheall ar a n-ardchriostaltacht. Is minic go n-éiríonn polaiméirí criostalach teimhneach mar gheall ar anisotrópacht an tsolais athraonta. Má thugtar líon beag grúpaí brainseach nó pendant isteach sa mhacramóilíní polúireatán líneach criostalach, laghdaítear criostalacht an ábhair. Nuair a mhéadaíonn an dlús traslinking go pointe áirithe, cailleann an deighleog bog a criostalacht. Nuair a dhéantar an t-ábhar a shíneadh, déanann an strus teanntachta slabhra mhóilíneach an deighleog bhog a dhíriú agus feabhsaítear an rialtacht, feabhsaítear criostalacht an elastomer polúireatán, agus feabhsaítear neart an ábhair dá réir. Dá láidre polaraíocht an teascáin chrua, is amhlaidh is mó a chabhródh le feabhas a chur ar fhuinneamh laitíse an ábhair polúireatán tar éis criostalú. Maidir le polúireatán polyether, le méadú ar an ábhar deighleog chrua, méadaíonn na grúpaí polacha, méadaíonn fórsa idirmhóilíneach an deighleog chrua, méaduithe scaradh micreaphase, cruthaíonn microdomain deighleog chrua criostalaithe de réir a chéile, agus méadaíonn an criostalú leis an deighleog chrua. ábhar. Déan neart an ábhair a mhéadú de réir a chéile.
d. Tionchar a imirt ar struchtúr deighleog bog ar airíonna elastomer polúireatán
Polaióil oligomeric cosúil le polyethers agus poileistir comhdhéanta de na codanna bog. Is éard atá sa deighleog bog an chuid is mó den pholaireatán, agus tá airíonna an pholaireatán ullmhaithe ó pholailí oligomer agus diisocyanáití éagsúla. Bíonn tionchar ag an deighleog solúbtha (bog) de elastomers polúireatán go príomha ar airíonna leaisteacha an ábhair agus cuireann sé go mór lena teocht íseal agus airíonna teanntachta. Dá bhrí sin, tá paraiméadar Tg an deighleog bhog thar a bheith tábhachtach, agus ar an dara dul síos, tá an criostalacht, an leáphointe agus an criostalú brú-spreagtha freisin fachtóirí a théann i bhfeidhm ar a chuid airíonna meicniúla deiridh. Tá airíonna meicniúla níos fearr ag leaistiméirí polúireatán agus cúir déanta as poileistear le polaraíocht láidir mar mhíreanna boga. Toisc go bhfuil grúpa eistear mór polúireatán déanta as polúireatán poileistear, ní hamháin gur féidir bannaí hidrigine a fhoirmiú idir na codanna crua, ach freisin is féidir leis na grúpaí polacha ar an deighleog bog idirghníomhú go páirteach leis na codanna crua. Déanann na grúpaí polacha bannaí hidrigine, ionas gur féidir an chéim deighleog chrua a dháileadh níos comhionann sa chéim deighleog bhog, a fheidhmíonn mar phointe tras-nasctha leaisteacha. Is féidir le roinnt polóil poileistear criostalú deighleog bog a fhoirmiú ag teocht an tseomra, rud a chuireann isteach ar airíonna polúireatán. Tá neart, friotaíocht ola agus aosú teirmeach ocsaídiúcháin ábhar polúireatán poileistear níos airde ná iad siúd d'ábhar polúireatán polyether PPG, ach tá an friotaíocht hidrealú níos measa ná an cineál polyether. Tá polúireatán polytetrahydrofuran (PTMG) éasca le criostail a fhoirmiú mar gheall ar a struchtúr slabhra móilíneach rialta, agus tá a neart inchomparáide le neart polúireatán poileistear. Go ginearálta, tá grúpa éitear an deighleog bog de pholaireatán polyether éasca le rothlú go hinmheánach, tá solúbthacht maith aige, agus tá feidhmíocht teocht íseal den scoth aige, agus níl aon ghrúpa eistir atá sách éasca le hidrealú sa slabhra polyether polyol, agus a friotaíocht le hidrealú Níos fearr ná polúireatán poileistear. Déantar carbón banna éitear an deighleog bog polyether a ocsaídiú go héasca chun fréamhacha sárocsaíd a fhoirmiú, rud a fhágann go bhfuil sraith imoibrithe díghrádaithe ocsaídiúcháin ann. Tá polaraíocht lag ag an polúireatán le slabhra mhóilíneach polybutadiene mar an deighleog bog, droch-chomhoiriúnacht idir codanna bog agus crua, agus neart elastomer bocht. Mar gheall ar bhac stéarach, tá bannaí hidrigine lag, criostalacht lag, an chuid bog ina bhfuil an slabhra taobh, agus tá an neart níos measa ná an príomhshlabhra deighleog bog céanna gan polúireatán grúpa taobh. Tá tionchar ag meáchan móilíneach an deighleog bog ar airíonna meicniúla an pholaireatán. Go ginearálta, ag glacadh leis go bhfuil meáchan móilíneach an pholaireatán mar an gcéanna, laghdaítear neart an ábhair polúireatán le méadú ar mheáchan móilíneach an deighleog bhog; más slabhra poileistear é an deighleog bog, laghdaítear neart an ábhair pholaiméir go mall le méadú ar mheáchan móilíneach an diol poileistear; Más slabhra polyether é an deighleog bog, laghdaítear neart an ábhair pholaiméir le méadú ar mheáchan móilíneach an polyether glycol, ach méadaíonn an fadú. Tá sé seo mar gheall ar polaraíocht ard an deighleog bog eistir agus an fórsa idirmhóilíneach mór, a fhéadfaidh an laghdú ar neart an ábhair polúireatán a fhritháireamh go páirteach mar gheall ar an méadú ar an meáchan móilíneach agus an méadú ar an ábhar deighleog bog. Tá an deighleog bog de polyether lag i polaraíocht. Má mhéadaíonn an meáchan móilíneach, laghdaítear ábhar an deighleog chrua sa pholaireatán comhfhreagrach, rud a fhágann go laghdaítear neart an ábhair. Zhu Jinhua et al. [9] sintéisíodh sraith comhpholaiméirí bloc polúireatán agus comhpholaiméirí graft ina raibh deighleoga boga éagsúla, agus rinne siad tástáil ar a n-airíonna meicniúla dinimiciúla. Léirigh na torthaí go bhfuil comhoiriúnacht na copolymers polúireatán agus an slabhra de mhacramóilíní Struchtúr a bhaineann, tá an láithreacht na slabhraí graft tionchar suntasach ar an comhoiriúnacht agus airíonna damping na copolymers bloc polúireatán. Go ginearálta, níl éifeacht meáchan móilíneach deighleog bog ar fhriotaíocht agus airíonna aosaithe teirmeacha elastomers polúireatán suntasach. Cuireann criostalacht an deighleog bhog go mór le criostalacht an pholaireatán líneach. Go ginearálta, tá criostalacht tairbheach chun neart polúireatán a mhéadú. Ach uaireanta laghdaíonn criostalú solúbthacht teocht íseal an ábhair, agus is minic a bhíonn polaiméirí criostalach teimhneach. D'fhonn criostalú a sheachaint, is féidir sláine an mhóilín a laghdú, mar shampla úsáid a bhaint as copolyester nó copolyether polyol, nó polyol measctha, síneadh slabhra measctha, etc.
e. Tionchar a imirt ar dheighleog chrua ar airíonna elastomer polúireatán
Tá struchtúr teascán crua ar cheann de na príomhfhachtóirí a dhéanann difear do fhriotaíocht teasa leaistiméirí polúireatán. Tá struchtúr an leathnaithe diisocyanate agus slabhra a dhéanann suas an deighleog elastomer polúireatán difriúil, rud a chuireann isteach ar fhriotaíocht teasa freisin. Tá an teascán crua d'ábhar polúireatán comhdhéanta de polyisocyanate agus sínitheoir slabhra. Tá grúpaí polacha láidre ann amhail grúpa úireatán, grúpa airile agus grúpa úiré ionaid. De ghnáth, níl sé éasca an deighleog docht atá déanta ag isocyanáit aramatacha a athrú, agus síneann sé ag teocht an tseomra. slat-chruthach. De ghnáth bíonn tionchar ag deighleoga crua ar airíonna teocht ard polúireatán, mar shampla softening, leá teocht. Is iad diisocyanates a úsáidtear go coitianta ná TDI, MDI, IPDI, PPDI, NDI, etc., alcól a úsáidtear go coitianta ná glycol eitiléine, -butanediol, hexanediol, etc., agus amines a úsáidtear go coitianta ná MOCA, EDA, DETDA, etc. An cineál deighleog chrua a roghnú de réir na n-airíonna meicniúla atá ag teastáil ón bpolaiméir, mar shampla teocht uasta úsáide, friotaíocht aimsire, tuaslagthacht, etc., agus ba cheart a eacnamaíocht a mheas freisin. Is féidir le struchtúir diisocyanate éagsúla difear a dhéanamh ar rialtacht an deighleog chrua agus foirmiú bannaí hidrigine, rud a fhágann go mbeidh tionchar níos mó acu ar neart an elastomer. Go ginearálta, cuireann an t-isocyanáit ina bhfuil fáinne aramatacha go bhfuil níos mó rigidity agus fuinneamh comhtháite ag an deighleog chrua, rud a mhéadaíonn neart an elastomer go ginearálta.
Tá an deighleog docht ina bhfuil grúpa úiré comhdhéanta de shínitheoir slabhra diisocyanate agus diamine an-éasca le micrea-fearainn plaisteach a fhoirmiú mar gheall ar chomhtháthú mór grúpa úiré, agus tá an polúireatán comhdhéanta den deighleog docht seo seans maith go micrea-chéim. scaradh. Go ginearálta, dá airde an docht an deighleog docht arb é an polúireatán, an níos éasca a tharlaíonn an scaradh micreaphase. Sa polúireatán, dá airde an t-ábhar sa deighleog docht, is mó an seans go dtarlóidh an scaradh micreaphase.
Tá baint ag an síneadh slabhra le struchtúr deighleog chrua an elastomer polúireatán agus tá tionchar mór aige ar fheidhmíocht an elastomer. I gcomparáid leis an polúireatán slabhra-sínte de diol alafatacha, tá neart níos airde ag an polúireatán slabhra-sínte ina bhfuil fáinne aramatacha diamine, toisc gur féidir leis an síneadh slabhra amine banna úiré a fhoirmiú, agus tá polaraíocht an bhanna úiré níos airde ná sin an bhanna úireatán. . Thairis sin, tá an difríocht i bparaiméadar tuaslagthacht idir an deighleog chrua de bhanna úiré agus an deighleog bog de polyether mór, agus mar sin tá neamh-chomhoiriúnacht teirmidinimice níos mó ag an deighleog chrua de polyurea agus an deighleog bog de polyether, rud a fhágann go bhfuil scaradh microphase níos fearr ag polúireatán. [10], mar sin tá neart meicniúil níos airde ag polúireatán diamine slabhra-sínte, modulus, viscoelasticity, friotaíocht teasa, agus feidhmíocht teocht íseal níos fearr ná polúireatán diol slabhra-sínte. Úsáideann leaistiméirí polúireatán réitigh den chuid is mó diamines aramatacha mar shínitheoirí slabhra toisc go bhfuil dea-airíonna cuimsitheacha ag na leaistiméirí polúireatán a ullmhaítear astu. Tá Xu Guangjie et al. Thuairiscigh [11] gur ullmhaíodh polóil eistir carbocsaile trí imoibriú a dhéanamh ar ainhidríd mhailéach le polóil, agus ansin imoibriú le monaiméirí eile cosúil le TDI-80, gníomhairí tras-nasctha agus síneoirí slabhra chun polóil a bhfuil carboxyl iontu a ullmhú. Scaipeadh prepolymer polúireatán i dtuaslagán uiscí triethanolamine chun polúireatán uisce-bhunaithe a dhéanamh, agus rinneadh staidéar ar thionchar cineál agus méid an tsínitheoir slabhra ar fheidhmíocht an roisín, agus fuarthas amach go raibh an síneadh slabhra amine níos éifeachtaí ná an síneadh slabhra hiodrocsaile Tá sé tairbheach feabhas a chur ar airíonna meicniúla an roisín. Ní féidir le húsáid bisphenol A mar shínitheoir slabhra, ní hamháin feabhas a chur ar airíonna meicniúla an roisín, ach freisin teocht aistrithe gloine an roisín a mhéadú, leithead an bhuaic cuimilte inmheánaigh a leathnú, agus raon teochta an roisín a fheabhsú i stát leathair [ 12]. Bíonn tionchar díreach ag struchtúr an tsínitheoir slabhra diamine a úsáidtear san úiré polúireatán ar an nascáil hidrigine, criostalú, agus scaradh struchtúr microphase san ábhar, agus cinneann sé feidhmíocht an ábhair den chuid is mó [13]. Le méadú ar ábhar na míre crua, tháinig méadú de réir a chéile ar neart teanntachta agus cruas an ábhair polúireatán, agus laghdaigh an fadú ag briseadh. Tá sé seo toisc go bhfuil scaradh microphase idir an chéim le leibhéal áirithe criostalaithe déanta ag an deighleog chrua agus an chéim éagruthach atá déanta ag an deighleog bhog, agus feidhmíonn réigiún criostalach an deighleog chrua mar phointe tras-nasctha éifeachtach. Tá ról aige freisin cosúil le treisiú filler do réigiún éagruthach an deighleog bhog. Nuair a mhéadaíonn an t-ábhar, feabhsaítear éifeacht athneartaithe agus éifeacht traslinking éifeachtach an deighleog chrua sa deighleog bhog, rud a chuireann méadú ar neart ábhar.
f. Tionchar trasnasctha ar airíonna leaistiméirí polúireatán
Is féidir le trasnascadh measartha ionmhóilíneach cur le cruas, teocht softening agus modulus leaisteacha na n-ábhar polúireatán, agus fadú ag briseadh, dífhoirmiúchán buan agus at i dtuaslagóirí a laghdú. Maidir le leaistiméirí polúireatán, is féidir le trasnasc ceart ábhair a tháirgeadh le neart meicniúil den scoth, cruas ard, leaisteachas, agus friotaíocht caitheamh den scoth, friotaíocht ola, friotaíocht ózóin agus friotaíocht teasa. Mar sin féin, má tá an crosslinking iomarcach, is féidir na hairíonna cosúil le neart teanntachta agus fadú a laghdú. I bloc leaistiméirí polúireatán, is féidir crosslinking ceimiceacha a roinnt ina dhá chatagóir: (1) úsáid a bhaint as sínitheoirí slabhra trífheidhmeach (cosúil le TMP) chun struchtúr tras-nasctha a fhoirmiú; (2) úsáid a bhaint as farasbarr isocyanáit chun imoibriú a dhéanamh ar thrasnascadh Úiré dé-chomhdhlúthaithe (trí ghrúpaí úiré) nó allófánáit (trí ghrúpaí úireatán). Tá éifeacht shuntasach ag crosslinking ar an leibhéal nascáil hidrigine, agus laghdaítear go mór le foirmiú trasnaisc méid an nascáil hidrigine san ábhar, ach tá cobhsaíocht theirmeach níos fearr ag trasnasc ceimiceach ná mar a dhéantar trasnasc fisiceach de bharr nascáil hidrigine. Nuair a rinneadh staidéar ar éifeachtaí líonra tras-nasctha ceimiceach ar mhoirfeolaíocht, airíonna meicniúla agus airíonna teirmeacha elastomers úiré polúireatán trí FT-IR agus DSC, fuarthas amach go raibh moirfeolaíochtaí éagsúla ag elastomers úiré polúireatán le líonraí tras-nasctha éagsúla. De réir mar a mhéadaíonn an dlús, méadaíonn an méid micreaphase a mheascadh ar an elastomer, méadaíonn an teocht aistrithe gloine den deighleog bhog go suntasach, agus méadóidh neart teanntachta 300 faoin gcéad an elastomer de réir a chéile, agus laghdaítear an fadú ag an sos de réir a chéile. Nuair a , sroicheann airíonna meicniúla (neart teanntachta agus neart cuimilt) an leaistiméire is airde.
4. Feidhmchláir leaistiméirí Polúireatán
a. Feidhm in ullmhú guail, mianadóireacht, miotalóireacht agus tionscail eile
Is iad elastomers polúireatán na hábhair neamh-mhiotalacha is mó a chomhlíonann riachtanais mhianaigh agus is féidir leo roinnt ábhar miotail a athsholáthar. I measc na dtáirgí elastomer polúireatán le haghaidh sléibhte tá plátaí criathar, líneálacha elastomer, criosanna iompair, agus a leithéidí. I measc na rilleáin rubair polúireatán tá rilleoga scíthe, rilleoga teannas, rilleáin slotted, srl. torann, dea-éifeacht féin-ghlanadh, ualach an mheaisín scáileáin a éadromú, tomhaltas fuinnimh a shábháil, agus an t-am scáileáin a shíneadh. Saol meaisín, cáilíocht scagtha ard. Go leor trealamh mianadóireachta ar nós croithirí, comhchruinnithe speisialta, meaisíní snámhachta, comhchruinnithe, trachanna bíseach, pulverizers, comhchruinnitheoirí, píopaí agus uillinn, ábhair teagmhála cosúil le gairbhéal, agus éilíonn líneálacha caitheamh-resistant; craenacha monorail mianadóireachta Is é an roth tiomána úireatán croí cruach, crios iompair polúireatán lasair-retardant agus fhrithstatach, cábla trealaimh sheath TPU, fáinne deannaigh, ionsú turraing, etc., leaistiméire polúireatán an t-ábhar is fearr.
b. Sorcóir rubair polúireatán
Is cineál táirge rubair polúireatán é sorcóir rubair polúireatán le feidhmíocht den scoth, atá déanta go ginearálta as cruach nó iarann clúdaithe le sraith de elastomer polúireatán trí phróiseas réitigh. De réir na húsáide, tá: rollóirí rubair le haghaidh próiseála gráin, rollóirí rubair easbhrúite agus rollóirí rubair laíon sa tionscal páipéir, rollóirí líníochta sreinge, rollóirí dréachtaithe agus rollóirí gearrtha sa tionscal teicstíle, adhmad, gloine agus pacáistiú Rollóirí rubair a bhfuil tarchur orthu a úsáidtear i dtionscal, rollóirí rubair éagsúla le haghaidh priontála agus ruaimniú innealra, rollóirí rubair beag le haghaidh ionstraimí éagsúla, rollóirí rubair tarchurtha le haghaidh córais iompair, rollóirí rubair priontála, rollóirí rubair tarchurtha miotail fuar-rollta, rollóirí brataithe dath pláta cruach miotail, etc., an rubair is féidir ciseal de na rollóirí rubair seo a dhéanamh de leaistiméire polúireatán. Déantar an chuid is mó de na rollóirí rubair a mhonarú ag an bpróiseas réitigh. Go ginearálta, cuirtear an croí cruach i lár an mhúnla sorcóireach agus déantar an elastomer a chaitheamh. Is féidir le cliabháin speisialta úsáid a bhaint as réitigh lártheifeacha nó réitigh casadh. Cuireann réitigh casadh deireadh leis an ngá atá le múnlaí agus úsáideann sé vulcanization teocht an tseomra chun córais elastomer a chaitheamh, ag laghdú an t-am próiseála iomlán.
c. Rothaí agus boinn rubair polúireatán
Tá cumas imthacaí mór ag elastomer polúireatán, friotaíocht caitheamh, friotaíocht ola, agus tá sé nasctha go daingean leis an bhfráma miotail. Is féidir é a úsáid chun rollóirí rubair a mhonarú a úsáidtear go forleathan i meicníochtaí tarchurtha éagsúla, mar shampla; criosanna iompair líne táirgeachta, rollóirí treorach, sleamhnáin carr cábla, etc. I dtreo spóirt agus siamsaíochta, tá rothaí na scátaí sorcóir agus na scútair ard-deireadh déanta as polúireatán. Tá tréithe friotaíocht ola, toughness maith agus greamaitheacht láidir ag an roth rubair Úireatán freisin. Úsáidtear polúireatán freisin i dtarchur ionstraimí leictreonacha agus cruinneas beaga, rothaí uilíocha éagsúla, etc. Tá boinn micrea-cúr, boinn líonta cúr PU, etc.
d. Gabhálais mheicniúla
Fáinní séalaithe éagsúla, bloic ionsú turraing, cúpláin, slabhraí sneachta gluaisteán, etc.
e. Ábhar bróg
Tá tréithe dea-fheidhmíocht mhaolú ag elastomer polúireatán, meáchan éadrom, friotaíocht caitheamh, frith-skid, etc., agus feidhmíocht phróiseála maith. Tá sé tar éis éirí ina ábhar sintéiseach tábhachtach do bhróga sa tionscal bróg, ag déanamh bróga spóirt cosúil le bróga baseball, liathróidí gailf, agus peile. , boinn, sála, caipíní ladhar, chomh maith le buataisí sciála, bróga sábháilteachta, bróga ócáideacha, etc. Áirítear ar na hábhair polúireatán a úsáidtear le haghaidh ábhar bróg leaistiméirí microcellular teilgthe agus elastomers polúireatán teirmeaplaisteacha, etc., agus is iad na boinn elastomer microcellular na príomhchinn. . Tá elastomer microcellular polúireatán éadrom i meáchan agus go maith i friotaíocht abrasion. Is fearr le monaróirí bróg é. Tá dlús íseal ag an táirge agus tá sé i bhfad níos éadroime ná boinn rubair traidisiúnta agus ábhair bróg PVC. Úsáidtear leaistiméirí polúireatán microporous go príomha i boinn agus boinn istigh bróga taistil, bróga leathair, bróga spóirt, sandals, etc. sa tSín. Úsáidtear iad go príomha i boinn na bróga spóirt speisialta a éilíonn friotaíocht caitheamh agus leaisteachas thar lear. Is féidir an dearadh a éagsúlú. SÚil TPU le haghaidh friotaíocht ard abrasion. Is féidir gníomhaire cúr in-dhíscaoilte teirmeach a chur leis i múnlú insteallta chun ábhar bróg leaisteacha TPU cúr a dhéanamh.
f. Teimpléad dí-líneáil agus bánú chun páirteanna leatháin miotail a fhoirmiú, etc.
Nuair a bhíonn páirteanna leatháin tanaí á bpuncháil le cruach traidisiúnta bás, is minic go mbíonn burrs ar an dromchla briste. Tá an teicneolaíocht stampála chun an múnla cruach traidisiúnta a athsholáthar le rubar polúireatán ina léim sa teicneolaíocht stampála leatháin miotail, rud a d'fhéadfadh an timthriall déantúsaíochta múnla a ghiorrú go mór, saol seirbhíse an mhúnla a fhadú, costas táirgthe na gcodanna múnlaithe a laghdú, agus a fheabhsú. cáilíocht dromchla agus cruinneas tríthoiseach na gcodanna, go háirithe oiriúnach do Tá sé oiriúnach le haghaidh táirgeadh trialach baisceanna beaga agus meánmhéide agus táirgí aonphíosa, agus tá sé níos oiriúnaí do chodanna stampála tanaí agus casta. I línte táirgeachta tíleanna agus ceirmeacha, is féidir le húsáid mhúnlaí líneáil elastomer PU costais táirgthe a laghdú, éifeachtúlacht táirgthe agus toradh a fheabhsú. Is féidir polúireatán a úsáid chun múnlaí coincréite a dhéanamh. Is féidir múnlaí polúireatán a úsáid chun patrúin éagsúla a atáirgeadh agus bloic maisiúcháin a tháirgeadh. I dtáirgeadh stampála múnlaí miotail, úsáidtear slata elastomer polúireatán, feadáin agus pads pláta in ionad spriongaí miotail mar chomhpháirteanna maoláin, le leaisteachas ard, solúbthacht, comhbhrú Neart dífhoirmithe ard, gan aon damáiste don mhúnla.
g. Táirgí leaistiméire leighis
Is polúireatáin theirmeaplaisteacha den chuid is mó thar lear iad elastomers polúireatán leighis, agus tá méid beag elastomers polúireatán teilgthe agus elastomers microcellular ann freisin. Mar gheall ar a neart ard, friotaíocht caitheamh, bith-chomhoiriúnacht, agus gan aon plasticizers agus breiseáin támh eile móilíní beaga, tá leaistiméirí polúireatán áit thábhachtach in ábhair polaiméire leighis. I measc na dtáirgí polúireatán leighis tá píobáin gastrascóp polúireatán, píobáin leighis, ábhair shaorga agus scairt agus imchipithe, bindealáin leaisteacha polúireatán, sleeves tracheal, etc. [14].
h. Píopaí
Ag baint úsáide as an tsolúbthacht, neart teanntachta ard, neart tionchair, friotaíocht íseal teochta, friotaíocht teocht ard, agus neart comhbhrúiteach ard de leaistiméirí polúireatán, is féidir é a dhéanamh i bpíobáin éagsúla agus píobáin chrua, mar shampla píobáin ardbhrú, cataitéir leighis, píopaí ola. , píopaí seachadta aeir, píopaí seachadta breosla, píobáin péinte, píobáin dóiteáin, píopaí seachadta ábhar gáis, etc. Déantar píopaí Úireatán a easbhrú den chuid is mó ó pholaireatán teirmeaplaisteach.
