পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং উন্নতির ব্যবস্থা

তথাকথিতপলিউরেথেনপলিউরেথেনের সংক্ষিপ্ত রূপ, যা পলিআইসোসায়ানেট এবং পলিওলের বিক্রিয়ায় গঠিত হয় এবং আণবিক শৃঙ্খলে অনেকগুলি পুনরাবৃত্ত অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ (- NH-CO-O -) থাকে। প্রকৃত সংশ্লেষিত পলিউরেথেন রেজিনে, অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ ছাড়াও, ইউরিয়া এবং বিউরেটের মতো গ্রুপও থাকে। পলিওলগুলি দীর্ঘ-শৃঙ্খল অণুর অন্তর্গত যার শেষে হাইড্রোক্সিল গ্রুপ থাকে, যাকে "নরম শৃঙ্খল অংশ" বলা হয়, অন্যদিকে পলিআইসোসায়ানেটগুলিকে "হার্ড শৃঙ্খল অংশ" বলা হয়।
নরম এবং শক্ত চেইন অংশ দ্বারা উৎপন্ন পলিউরেথেন রেজিনের মধ্যে, মাত্র একটি ছোট শতাংশই অ্যামিনো অ্যাসিড এস্টার, তাই তাদের পলিউরেথেন বলা উপযুক্ত নাও হতে পারে। বিস্তৃত অর্থে, পলিউরেথেন হল আইসোসায়ানেটের একটি সংযোজক।
বিভিন্ন ধরণের আইসোসায়ানেট পলিহাইড্রোক্সি যৌগের সাথে বিক্রিয়া করে পলিউরেথেনের বিভিন্ন কাঠামো তৈরি করে, যার ফলে প্লাস্টিক, রাবার, আবরণ, তন্তু, আঠালো ইত্যাদির মতো বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যযুক্ত পলিমার উপাদান পাওয়া যায়। পলিউরেথেন রাবার
পলিউরেথেন রাবার একটি বিশেষ ধরণের রাবারের অন্তর্গত, যা আইসোসায়ানেটের সাথে পলিথার বা পলিয়েস্টারের বিক্রিয়া করে তৈরি করা হয়। বিভিন্ন ধরণের কাঁচামাল, বিক্রিয়ার অবস্থা এবং ক্রসলিংকিং পদ্ধতির কারণে এর অনেক প্রকারভেদ রয়েছে। রাসায়নিক কাঠামোর দৃষ্টিকোণ থেকে, পলিয়েস্টার এবং পলিথার প্রকারভেদ রয়েছে এবং প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির দৃষ্টিকোণ থেকে, তিন প্রকারভেদ রয়েছে: মিশ্রণের ধরণ, ঢালাইয়ের ধরণ এবং থার্মোপ্লাস্টিক প্রকারভেদ।
সিন্থেটিক পলিউরেথেন রাবার সাধারণত রৈখিক পলিয়েস্টার বা পলিথারকে ডাইসোসায়ানেটের সাথে বিক্রিয়া করে একটি কম আণবিক ওজনের প্রিপলিমার তৈরি করে সংশ্লেষিত করা হয়, যা পরে একটি উচ্চ আণবিক ওজনের পলিমার তৈরির জন্য চেইন এক্সটেনশন বিক্রিয়ার শিকার হয়। তারপর, উপযুক্ত ক্রসলিংকিং এজেন্ট যোগ করা হয় এবং উত্তপ্ত করে এটি নিরাময় করা হয়, যা ভালকানাইজড রাবারে পরিণত হয়। এই পদ্ধতিটিকে প্রিপলিমারাইজেশন বা দ্বি-পদক্ষেপ পদ্ধতি বলা হয়।
এক-পদক্ষেপ পদ্ধতি ব্যবহার করাও সম্ভব - ডাইসোসায়ানেট, চেইন এক্সটেন্ডার এবং ক্রসলিংকিং এজেন্টের সাথে সরাসরি লিনিয়ার পলিয়েস্টার বা পলিথার মিশ্রিত করে একটি বিক্রিয়া শুরু করা এবং পলিউরেথেন রাবার তৈরি করা।
TPU অণুতে A-সেগমেন্ট ম্যাক্রোমলিকুলার চেইনগুলিকে ঘোরানো সহজ করে তোলে, পলিউরেথেন রাবারকে ভালো স্থিতিস্থাপকতা প্রদান করে, পলিমারের নরমকরণ বিন্দু এবং গৌণ রূপান্তর বিন্দু হ্রাস করে এবং এর কঠোরতা এবং যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস করে। B-সেগমেন্ট ম্যাক্রোমলিকুলার চেইনগুলির ঘূর্ণনকে আবদ্ধ করবে, যার ফলে পলিমারের নরমকরণ বিন্দু এবং গৌণ রূপান্তর বিন্দু বৃদ্ধি পাবে, যার ফলে কঠোরতা এবং যান্ত্রিক শক্তি বৃদ্ধি পাবে এবং স্থিতিস্থাপকতা হ্রাস পাবে। A এবং B এর মধ্যে মোলার অনুপাত সামঞ্জস্য করে, বিভিন্ন যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত TPU তৈরি করা যেতে পারে। TPU-এর ক্রস-লিঙ্কিং কাঠামো শুধুমাত্র প্রাথমিক ক্রস-লিঙ্কিং বিবেচনা করবে না, বরং অণুগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা গঠিত গৌণ ক্রস-লিঙ্কিংও বিবেচনা করবে। পলিউরেথেনের প্রাথমিক ক্রস-লিঙ্কিং বন্ধন হাইড্রোক্সিল রাবারের ভলকানাইজেশন কাঠামো থেকে আলাদা। এর অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ, বিউরেট গ্রুপ, ইউরিয়া ফর্মেট গ্রুপ এবং অন্যান্য কার্যকরী গ্রুপগুলি একটি নিয়মিত এবং ব্যবধানযুক্ত অনমনীয় চেইন সেগমেন্টে সাজানো হয়, যার ফলে রাবারের একটি নিয়মিত নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি হয়, যার চমৎকার পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অন্যান্য চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে। দ্বিতীয়ত, পলিউরেথেন রাবারে ইউরিয়া বা কার্বামেট গ্রুপের মতো অনেকগুলি অত্যন্ত সুসংহত কার্যকরী গোষ্ঠীর উপস্থিতির কারণে, আণবিক শৃঙ্খলের মধ্যে গঠিত হাইড্রোজেন বন্ধনগুলির উচ্চ শক্তি থাকে এবং হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা গঠিত সেকেন্ডারি ক্রসলিংকিং বন্ধনগুলিও পলিউরেথেন রাবারের বৈশিষ্ট্যের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। সেকেন্ডারি ক্রস-লিংকিং একদিকে পলিউরেথেন রাবারকে থার্মোসেটিং ইলাস্টোমারের বৈশিষ্ট্য ধারণ করতে সক্ষম করে, অন্যদিকে, এই ক্রস-লিংকিং সত্যিকার অর্থে ক্রস-লিংক নয়, যা এটিকে একটি ভার্চুয়াল ক্রস-লিংক করে তোলে। ক্রস-লিংকিংয়ের অবস্থা তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, এই ক্রস-লিংকিং ধীরে ধীরে দুর্বল হয়ে যায় এবং অদৃশ্য হয়ে যায়। পলিমারের একটি নির্দিষ্ট তরলতা থাকে এবং এটি থার্মোপ্লাস্টিক প্রক্রিয়াকরণের শিকার হতে পারে। যখন তাপমাত্রা হ্রাস পায়, তখন এই ক্রস-লিংকিং ধীরে ধীরে পুনরুদ্ধার করে এবং আবার তৈরি হয়। অল্প পরিমাণে ফিলার যোগ করলে অণুগুলির মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধি পায়, অণুগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন গঠনের ক্ষমতা দুর্বল হয়ে যায় এবং শক্তিতে তীব্র হ্রাস ঘটে। গবেষণায় দেখা গেছে যে পলিউরেথেন রাবারে উচ্চ থেকে নিম্ন পর্যন্ত বিভিন্ন কার্যকরী গোষ্ঠীর স্থায়িত্বের ক্রম হল: এস্টার, ইথার, ইউরিয়া, কার্বামেট এবং বিউরেট। পলিউরেথেন রাবারের বার্ধক্য প্রক্রিয়ার সময়, প্রথম ধাপ হল বিউরেট এবং ইউরিয়ার মধ্যে ক্রস-লিঙ্কিং বন্ধন ভেঙে ফেলা, তারপরে কার্বামেট এবং ইউরিয়া বন্ধন ভেঙে ফেলা, অর্থাৎ প্রধান শৃঙ্খল ভেঙে ফেলা।
01 নরমকরণ
পলিউরেথেন ইলাস্টোমার, অনেক পলিমার পদার্থের মতো, উচ্চ তাপমাত্রায় নরম হয় এবং স্থিতিস্থাপক অবস্থা থেকে সান্দ্র প্রবাহ অবস্থায় রূপান্তরিত হয়, যার ফলে যান্ত্রিক শক্তি দ্রুত হ্রাস পায়। রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে, স্থিতিস্থাপকের নরম তাপমাত্রা মূলত এর রাসায়নিক গঠন, আপেক্ষিক আণবিক ওজন এবং ক্রসলিংকিং ঘনত্বের মতো বিষয়গুলির উপর নির্ভর করে।
সাধারণভাবে বলতে গেলে, আপেক্ষিক আণবিক ওজন বৃদ্ধি, শক্ত অংশের অনমনীয়তা বৃদ্ধি (যেমন অণুতে বেনজিন রিং প্রবর্তন করা) এবং শক্ত অংশের বিষয়বস্তু বৃদ্ধি এবং ক্রসলিংকিং ঘনত্ব বৃদ্ধি - এই সবই নরমকরণ তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য উপকারী। থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমারের জন্য, আণবিক গঠন মূলত রৈখিক, এবং আপেক্ষিক আণবিক ওজন বৃদ্ধি পেলে ইলাস্টোমারের নরমকরণ তাপমাত্রাও বৃদ্ধি পায়।
ক্রস-লিঙ্কড পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের ক্ষেত্রে, আপেক্ষিক আণবিক ওজনের তুলনায় ক্রসলিংকিং ঘনত্বের প্রভাব বেশি। অতএব, ইলাস্টোমারের উৎপাদনের সময়, আইসোসায়ানেট বা পলিওলের কার্যকারিতা বৃদ্ধি কিছু ইলাস্টিক অণুতে একটি তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল নেটওয়ার্ক রাসায়নিক ক্রস-লিঙ্কিং কাঠামো তৈরি করতে পারে, অথবা ইলাস্টিক বডিতে একটি স্থিতিশীল আইসোসায়ানেট ক্রস-লিঙ্কিং কাঠামো তৈরি করতে অতিরিক্ত আইসোসায়ানেট অনুপাত ব্যবহার করা ইলাস্টোমারের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, দ্রাবক প্রতিরোধ এবং যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করার একটি শক্তিশালী উপায়।
যখন PPDI (p-phenyldiisocyanate) কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তখন দুটি আইসোসায়ানেট গ্রুপের বেনজিন রিংয়ের সাথে সরাসরি সংযোগের কারণে, গঠিত শক্ত অংশে বেনজিন রিংয়ের পরিমাণ বেশি থাকে, যা শক্ত অংশের দৃঢ়তা উন্নত করে এবং এইভাবে ইলাস্টোমারের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।
ভৌত দৃষ্টিকোণ থেকে, ইলাস্টোমারগুলির নরমকরণ তাপমাত্রা মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদের ডিগ্রির উপর নির্ভর করে। প্রতিবেদন অনুসারে, মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদের মধ্য দিয়ে যায় না এমন ইলাস্টোমারগুলির নরমকরণ তাপমাত্রা খুব কম, প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রা মাত্র 70 ℃, যেখানে মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদের মধ্য দিয়ে যাওয়া ইলাস্টোমারগুলি 130-150 ℃ পৌঁছাতে পারে। অতএব, ইলাস্টোমারগুলিতে মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদের ডিগ্রি বৃদ্ধি করা তাদের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার কার্যকর পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি।
ইলাস্টোমারের মাইক্রোফেজ পৃথকীকরণের মাত্রা চেইন সেগমেন্টের আপেক্ষিক আণবিক ওজন বন্টন এবং অনমনীয় চেইন সেগমেন্টের বিষয়বস্তু পরিবর্তন করে উন্নত করা যেতে পারে, যার ফলে তাদের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। বেশিরভাগ গবেষক বিশ্বাস করেন যে পলিউরেথেনে মাইক্রোফেজ পৃথকীকরণের কারণ হল নরম এবং শক্ত সেগমেন্টের মধ্যে তাপগতিগত অসঙ্গতি। চেইন এক্সটেন্ডারের ধরণ, শক্ত সেগমেন্ট এবং এর বিষয়বস্তু, নরম সেগমেন্টের ধরণ এবং হাইড্রোজেন বন্ধন - এই সবকিছুই এর উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে।
ডায়োল চেইন এক্সটেন্ডারের তুলনায়, MOCA (3,3-dichloro-4,4-diaminodiphenylmethane) এবং DCB (3,3-dichloro-biphenylenediamine) এর মতো ডায়ামিন চেইন এক্সটেন্ডারগুলি ইলাস্টোমারগুলিতে আরও পোলার অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ তৈরি করে এবং শক্ত অংশগুলির মধ্যে আরও হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করা যেতে পারে, শক্ত অংশগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বৃদ্ধি করে এবং ইলাস্টোমারগুলিতে মাইক্রোফেজ পৃথকীকরণের ডিগ্রি উন্নত করে; p, p-ডাইহাইড্রোকুইনোন এবং হাইড্রোকুইনোন এর মতো প্রতিসম সুগন্ধযুক্ত চেইন এক্সটেন্ডারগুলি শক্ত অংশগুলির স্বাভাবিকীকরণ এবং টাইট প্যাকিংয়ের জন্য উপকারী, যার ফলে পণ্যগুলির মাইক্রোফেজ পৃথকীকরণ উন্নত হয়।
অ্যালিফ্যাটিক আইসোসায়ানেট দ্বারা গঠিত অ্যামিনো এস্টার অংশগুলির নরম অংশগুলির সাথে ভাল সামঞ্জস্য রয়েছে, যার ফলে নরম অংশগুলিতে আরও শক্ত অংশগুলি দ্রবীভূত হয়, মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদের মাত্রা হ্রাস পায়। সুগন্ধযুক্ত আইসোসায়ানেট দ্বারা গঠিত অ্যামিনো এস্টার অংশগুলির নরম অংশগুলির সাথে কম সামঞ্জস্য রয়েছে, যেখানে মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদের মাত্রা বেশি। পলিওলেফিন পলিউরেথেনের প্রায় সম্পূর্ণ মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদ কাঠামো রয়েছে কারণ নরম অংশ হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে না এবং হাইড্রোজেন বন্ধন কেবল শক্ত অংশেই ঘটতে পারে।
ইলাস্টোমারের নরমকরণ বিন্দুতে হাইড্রোজেন বন্ধনের প্রভাবও তাৎপর্যপূর্ণ। যদিও নরম অংশে পলিথার এবং কার্বনিলগুলি শক্ত অংশে NH এর সাথে প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করতে পারে, তবুও এটি ইলাস্টোমারের নরমকরণ তাপমাত্রাও বৃদ্ধি করে। এটি নিশ্চিত করা হয়েছে যে হাইড্রোজেন বন্ধনগুলি এখনও 200 ℃ তাপমাত্রায় 40% ধরে রাখে।
০২ তাপীয় পচন
উচ্চ তাপমাত্রায় অ্যামিনো এস্টার গ্রুপগুলি নিম্নলিখিত পচনের মধ্য দিয়ে যায়:
- RNHCOOR - RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR - RNHR CO2 ene
পলিউরেথেন ভিত্তিক পদার্থের তাপীয় পচনের তিনটি প্রধান রূপ রয়েছে:
① মূল আইসোসায়ানেট এবং পলিওল গঠন;
② α— CH2 বেসের অক্সিজেন বন্ধন ভেঙে যায় এবং দ্বিতীয় CH2 এর একটি হাইড্রোজেন বন্ধনের সাথে মিলিত হয়ে অ্যামিনো অ্যাসিড এবং অ্যালকিন তৈরি করে। অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি একটি প্রাথমিক অ্যামাইন এবং কার্বন ডাই অক্সাইডে পচে যায়:
③ ফর্ম ১ সেকেন্ডারি অ্যামাইন এবং কার্বন ডাই অক্সাইড।
কার্বামেট কাঠামোর তাপীয় পচন:
আরিল এনএইচসিও আরিল, ~১২০ ℃;
এন-অ্যালকাইল-এনএইচসিও-অ্যারিল, ~১৮০ ℃;
আরিল NHCO n-অ্যালকাইল, ~200 ℃;
এন-অ্যালকাইল-এনএইচসিও-এন-অ্যালকাইল, ~২৫০ ℃।
অ্যামিনো অ্যাসিড এস্টারের তাপীয় স্থিতিশীলতা আইসোসায়ানেট এবং পলিওলের মতো প্রারম্ভিক পদার্থের ধরণের সাথে সম্পর্কিত। অ্যালিফ্যাটিক আইসোসায়ানেটগুলি অ্যারোমেটিক আইসোসায়ানেটগুলির চেয়ে বেশি, যখন ফ্যাটি অ্যালকোহলগুলি অ্যারোমেটিক অ্যালকোহলের চেয়ে বেশি। তবে, সাহিত্যে রিপোর্ট করা হয়েছে যে অ্যালিফ্যাটিক অ্যামিনো অ্যাসিড এস্টারগুলির তাপীয় পচন তাপমাত্রা 160-180 ℃ এবং অ্যারোমেটিক অ্যামিনো অ্যাসিড এস্টারগুলির 180-200 ℃ এর মধ্যে, যা উপরের তথ্যের সাথে অসঙ্গতিপূর্ণ। কারণটি পরীক্ষার পদ্ধতির সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।
প্রকৃতপক্ষে, অ্যালিফ্যাটিক CHDI (1,4-সাইক্লোহেক্সেন ডাইসোসায়ানেট) এবং HDI (হেক্সামেথিলিন ডাইসোসায়ানেট) এর তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা সাধারণত ব্যবহৃত সুগন্ধযুক্ত MDI এবং TDI এর তুলনায় ভালো। বিশেষ করে প্রতিসম কাঠামোর ট্রান্স CHDI সবচেয়ে তাপ-প্রতিরোধী আইসোসায়ানেট হিসেবে স্বীকৃত। এটি থেকে তৈরি পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলির ভাল প্রক্রিয়াকরণযোগ্যতা, চমৎকার হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ নরমকরণ তাপমাত্রা, নিম্ন কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রা, নিম্ন তাপীয় হিস্টেরেসিস এবং উচ্চ UV প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ ছাড়াও, পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলির অন্যান্য কার্যকরী গ্রুপও রয়েছে যেমন ইউরিয়া ফর্মেট, বিউরেট, ইউরিয়া ইত্যাদি। এই গ্রুপগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় তাপীয় পচনের মধ্য দিয়ে যেতে পারে:
NHCONCOO – (অ্যালিফেটিক ইউরিয়া ফর্মেট), 85-105 ℃;
- NHCONCOO – (সুগন্ধযুক্ত ইউরিয়া ফর্মেট), ১-১২০ ℃ তাপমাত্রার পরিসরে;
- NHCONCONH – (অ্যালিফ্যাটিক বিউরেট), ১০°C থেকে ১১০°C তাপমাত্রায়;
NHCONCONH – (সুগন্ধযুক্ত বিউরেট), ১১৫-১২৫ ℃;
NHCONH – (অ্যালিফেটিক ইউরিয়া), ১৪০-১৮০ ℃;
- NHCONH – (সুগন্ধযুক্ত ইউরিয়া), 160-200 ℃;
আইসোসায়ানুরেট রিং>২৭০ ℃।
বিউরেট এবং ইউরিয়া ভিত্তিক ফর্মেটের তাপীয় পচন তাপমাত্রা অ্যামিনোফরমেট এবং ইউরিয়ার তুলনায় অনেক কম, অন্যদিকে আইসোসায়ানুরেটের তাপীয় স্থিতিশীলতা সবচেয়ে ভালো। ইলাস্টোমার উৎপাদনে, অতিরিক্ত আইসোসায়ানেট গঠিত অ্যামিনোফরমেট এবং ইউরিয়ার সাথে আরও বিক্রিয়া করে ইউরিয়া ভিত্তিক ফর্মেট এবং বিউরেট ক্রস-লিঙ্কড কাঠামো তৈরি করতে পারে। যদিও তারা ইলাস্টোমারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে পারে, তারা তাপের জন্য অত্যন্ত অস্থির।
ইলাস্টোমারগুলিতে বিউরেট এবং ইউরিয়া ফর্মেটের মতো তাপীয় অস্থির গোষ্ঠীগুলি হ্রাস করার জন্য, তাদের কাঁচামালের অনুপাত এবং উৎপাদন প্রক্রিয়া বিবেচনা করা প্রয়োজন। অতিরিক্ত আইসোসায়ানেট অনুপাত ব্যবহার করা উচিত এবং অন্যান্য পদ্ধতিগুলি যথাসম্ভব ব্যবহার করে প্রথমে কাঁচামালগুলিতে আংশিক আইসোসায়ানেট রিং তৈরি করা উচিত (প্রধানত আইসোসায়ানেট, পলিওল এবং চেইন এক্সটেন্ডার), এবং তারপরে স্বাভাবিক প্রক্রিয়া অনুসারে ইলাস্টোমারের মধ্যে প্রবেশ করানো উচিত। এটি তাপ-প্রতিরোধী এবং শিখা-প্রতিরোধী পলিউরেথেন ইলাস্টোমার তৈরির জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতি হয়ে উঠেছে।
০৩ হাইড্রোলাইসিস এবং তাপীয় জারণ
পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলি তাদের শক্ত অংশে তাপীয় পচন এবং উচ্চ তাপমাত্রায় তাদের নরম অংশে অনুরূপ রাসায়নিক পরিবর্তনের ঝুঁকিতে থাকে। পলিয়েস্টার ইলাস্টোমারগুলির জল প্রতিরোধ ক্ষমতা কম থাকে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় হাইড্রোলাইজ হওয়ার প্রবণতা আরও তীব্র হয়। পলিয়েস্টার/টিডিআই/ডায়ামিনের পরিষেবা জীবন ৫০ ℃ তাপমাত্রায় ৪-৫ মাস, ৭০ ℃ তাপমাত্রায় মাত্র দুই সপ্তাহ এবং ১০০ ℃ তাপমাত্রার মাত্র কয়েক দিন পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। গরম জল এবং বাষ্পের সংস্পর্শে এস্টার বন্ধনগুলি সংশ্লিষ্ট অ্যাসিড এবং অ্যালকোহলে পচে যেতে পারে এবং ইলাস্টোমারগুলিতে ইউরিয়া এবং অ্যামিনো এস্টার গ্রুপগুলিও হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে পারে:
RCOOR H20- → RCOOH HOR
এস্টার অ্যালকোহল
একটি RNHCONHR একটি H20- → RXHCOOH H2NR -
ইউরিয়ামাইড
এক RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
অ্যামিনো ফর্মেট এস্টার অ্যামিনো ফর্মেট অ্যালকোহল
পলিথার ভিত্তিক ইলাস্টোমারগুলির তাপীয় জারণ স্থিতিশীলতা কম থাকে এবং ইথার ভিত্তিক ইলাস্টোমার α- কার্বন পরমাণুর উপর অবস্থিত হাইড্রোজেন সহজেই জারিত হয়, যা হাইড্রোজেন পারক্সাইড তৈরি করে। আরও পচন এবং বিভাজনের পরে, এটি অক্সাইড র‍্যাডিকেল এবং হাইড্রোক্সিল র‍্যাডিকেল তৈরি করে, যা অবশেষে ফর্মেট বা অ্যালডিহাইডে পচে যায়।
ইলাস্টোমারের তাপ প্রতিরোধের উপর বিভিন্ন পলিয়েস্টারের খুব কম প্রভাব থাকে, অন্যদিকে বিভিন্ন পলিয়েস্টারের একটি নির্দিষ্ট প্রভাব থাকে। TDI-MOCA-PTMEG এর তুলনায়, TDI-MOCA-PTMEG এর প্রসার্য শক্তি ধরে রাখার হার যথাক্রমে 44% এবং 60% থাকে যখন 121 ℃ তাপমাত্রায় 7 দিনের জন্য বয়স হয়, যার মধ্যে দ্বিতীয়টি পূর্বেরটির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল। কারণ হতে পারে যে PPG অণুগুলিতে শাখাযুক্ত শৃঙ্খল থাকে, যা স্থিতিস্থাপক অণুর নিয়মিত বিন্যাসের জন্য সহায়ক নয় এবং স্থিতিস্থাপক শরীরের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। পলিয়েস্টারের তাপীয় স্থিতিশীলতার ক্রম হল: PTMEG>PEG>PPG।
পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের অন্যান্য কার্যকরী গোষ্ঠী, যেমন ইউরিয়া এবং কার্বামেট, জারণ এবং জল বিশ্লেষণ বিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। তবে, ইথার গ্রুপটি সবচেয়ে সহজে জারিত হয়, যখন এস্টার গ্রুপটি সবচেয়ে সহজে হাইড্রোলাইজড হয়। তাদের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট এবং জল বিশ্লেষণ প্রতিরোধের ক্রম হল:
অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট কার্যকলাপ: এস্টার>ইউরিয়া>কার্বামেট>ইথার;
হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ: এস্টার
পলিথার পলিউরেথেনের জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং পলিয়েস্টার পলিউরেথেনের হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার জন্য, সংযোজনগুলিও যোগ করা হয়, যেমন PTMEG পলিথার ইলাস্টোমারের সাথে 1% ফেনোলিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট Irganox1010 যোগ করা। এই ইলাস্টোমারের প্রসার্য শক্তি অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ছাড়া (1500C তাপমাত্রায় 168 ঘন্টা ধরে বার্ধক্যের পরে পরীক্ষার ফলাফল) তুলনায় 3-5 গুণ বৃদ্ধি করা যেতে পারে। কিন্তু প্রতিটি অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের উপর প্রভাব ফেলে না, শুধুমাত্র ফেনোলিক 1rganox 1010 এবং TopanOl051 (ফেনোলিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট, বাধাপ্রাপ্ত অ্যামাইন লাইট স্টেবিলাইজার, বেনজোট্রিয়াজল কমপ্লেক্স) এর উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে এবং প্রথমটি সেরা, সম্ভবত কারণ ফেনোলিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্টগুলির ইলাস্টোমারের সাথে ভাল সামঞ্জস্য রয়েছে। তবে, ফেনোলিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্টগুলির স্থিতিশীলকরণ প্রক্রিয়ায় ফেনোলিক হাইড্রোক্সিল গ্রুপগুলির গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার কারণে, সিস্টেমে আইসোসায়ানেট গ্রুপগুলির সাথে এই ফেনোলিক হাইড্রোক্সিল গ্রুপের প্রতিক্রিয়া এবং "ব্যর্থতা" এড়াতে, আইসোসায়ানেটের সাথে পলিওলের অনুপাত খুব বেশি হওয়া উচিত নয় এবং প্রিপলিমার এবং চেইন এক্সটেন্ডারে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট যোগ করতে হবে। প্রিপলিমার উৎপাদনের সময় যোগ করা হলে, এটি স্থিতিশীলকরণ প্রভাবকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করবে।
পলিয়েস্টার পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধে ব্যবহৃত সংযোজনগুলি মূলত কার্বোডাইমাইড যৌগ, যা পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের অণুতে এস্টার হাইড্রোলাইসিস দ্বারা উৎপন্ন কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যাসিল ইউরিয়া ডেরিভেটিভ তৈরি করে, যা আরও হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ করে। 2% থেকে 5% ভর ভগ্নাংশে কার্বোডাইমাইড যোগ করলে পলিউরেথেনের জল স্থায়িত্ব 2-4 গুণ বৃদ্ধি পেতে পারে। এছাড়াও, টার্ট বিউটাইল ক্যাটেকল, হেক্সামেথিলিনেটেট্রামিন, অ্যাজোডিকার্বোনামাইড ইত্যাদিরও কিছু অ্যান্টিহাইড্রোলাইসিস প্রভাব রয়েছে।
০৪ প্রধান কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য
পলিউরেথেন ইলাস্টোমার হল সাধারণ মাল্টি-ব্লক কোপলিমার, যার আণবিক শৃঙ্খলগুলি নমনীয় অংশ দ্বারা গঠিত যার কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে কম এবং কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি অনমনীয় অংশ দ্বারা গঠিত। এর মধ্যে, অলিগোমেরিক পলিওলগুলি নমনীয় অংশ গঠন করে, অন্যদিকে ডাইসোসায়ানেট এবং ছোট অণু শৃঙ্খল প্রসারকগুলি অনমনীয় অংশ গঠন করে। নমনীয় এবং অনমনীয় শৃঙ্খল অংশগুলির এমবেডেড কাঠামো তাদের অনন্য কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে:
(১) সাধারণ রাবারের কঠোরতা পরিসীমা সাধারণত শাওর A20-A90 এর মধ্যে থাকে, যেখানে প্লাস্টিকের কঠোরতা পরিসীমা প্রায় শাওর A95 শাওর D100। পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলি শাওর A10 এর মতো কম এবং শাওর D85 এর মতো উচ্চতর হতে পারে, ফিলার সহায়তার প্রয়োজন ছাড়াই;
(২) উচ্চ শক্তি এবং স্থিতিস্থাপকতা এখনও বিস্তৃত কঠোরতার মধ্যে বজায় রাখা যেতে পারে;
(৩) চমৎকার পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা, প্রাকৃতিক রাবারের চেয়ে ২-১০ গুণ বেশি;
(৪) জল, তেল এবং রাসায়নিকের প্রতি চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা;
(৫) উচ্চ প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা, ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং কম্পন প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি নমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত;
(6) ভালো নিম্ন-তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা, -30 ℃ বা -70 ℃ এর নিচে নিম্ন-তাপমাত্রার ভঙ্গুরতা সহ;
(৭) এর চমৎকার অন্তরণ কর্মক্ষমতা রয়েছে এবং এর তাপ পরিবাহিতা কম থাকার কারণে, রাবার এবং প্লাস্টিকের তুলনায় এটির নিরোধক প্রভাব আরও ভালো;
(8) ভালো জৈব-সামঞ্জস্যতা এবং অ্যান্টিকোয়াগুল্যান্ট বৈশিষ্ট্য;
(9) চমৎকার বৈদ্যুতিক অন্তরণ, ছাঁচ প্রতিরোধ ক্ষমতা, এবং UV স্থিতিশীলতা।
পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলি সাধারণ রাবারের মতো একই প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে, যেমন প্লাস্টিকাইজেশন, মিক্সিং এবং ভালকানাইজেশন। এগুলিকে তরল রাবার আকারে ঢালাই, কেন্দ্রাতিগ ছাঁচনির্মাণ বা স্প্রে করেও তৈরি করা যেতে পারে। এগুলিকে দানাদার পদার্থেও তৈরি করা যেতে পারে এবং ইনজেকশন, এক্সট্রুশন, রোলিং, ব্লো মোল্ডিং এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে। এইভাবে, এটি কেবল কাজের দক্ষতা উন্নত করে না, বরং পণ্যের মাত্রিক নির্ভুলতা এবং চেহারাও উন্নত করে।