পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং উন্নতির ব্যবস্থা

তথাকথিতপলিউরেথেনপলিইউরেথেনের সংক্ষিপ্ত রূপ, যা পলিসোসায়ানেট এবং পলিওলসের বিক্রিয়ায় গঠিত এবং আণবিক শৃঙ্খলে অনেক বার বার অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ (- NH-CO-O -) ধারণ করে। প্রকৃত সংশ্লেষিত পলিউরেথেন রেজিনে, অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ ছাড়াও ইউরিয়া এবং বিউরেটের মতো গ্রুপও রয়েছে। পলিওলগুলি শেষের দিকে হাইড্রক্সিল গ্রুপ সহ দীর্ঘ-চেইন অণুর অন্তর্গত, যেগুলিকে "নরম চেইন সেগমেন্ট" বলা হয়, যখন পলিসোসায়ানেটগুলিকে "হার্ড চেইন সেগমেন্ট" বলা হয়।
নরম এবং হার্ড চেইন সেগমেন্ট দ্বারা উত্পন্ন পলিউরেথেন রেজিনের মধ্যে, শুধুমাত্র একটি ছোট শতাংশ অ্যামিনো অ্যাসিড এস্টার, তাই তাদের পলিউরেথেন বলা উপযুক্ত নাও হতে পারে। একটি বিস্তৃত অর্থে, পলিউরেথেন আইসোসায়ানেটের একটি সংযোজন।
বিভিন্ন ধরনের আইসোসায়ানেট পলিহাইড্রক্সি যৌগের সাথে বিক্রিয়া করে পলিইউরেথেনের বিভিন্ন গঠন তৈরি করে, যার ফলে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যযুক্ত পলিমার উপাদান পাওয়া যায়, যেমন প্লাস্টিক, রাবার, আবরণ, ফাইবার, আঠালো ইত্যাদি। পলিউরেথেন রাবার
পলিউরেথেন রাবার একটি বিশেষ ধরণের রাবারের অন্তর্গত, যা আইসোসায়ানেটের সাথে পলিথার বা পলিয়েস্টার বিক্রিয়া করে তৈরি করা হয়। বিভিন্ন ধরণের কাঁচামাল, প্রতিক্রিয়া অবস্থা এবং ক্রসলিংকিং পদ্ধতির কারণে অনেক বৈচিত্র রয়েছে। রাসায়নিক কাঠামোর দৃষ্টিকোণ থেকে, পলিয়েস্টার এবং পলিথার প্রকার রয়েছে এবং একটি প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির দৃষ্টিকোণ থেকে, তিনটি প্রকার রয়েছে: মিক্সিং টাইপ, কাস্টিং টাইপ এবং থার্মোপ্লাস্টিক টাইপ।
সিন্থেটিক পলিউরেথেন রাবার সাধারণত রৈখিক পলিয়েস্টার বা পলিথার বিক্রিয়া করে ডাইসোসায়ানেটের সাথে কম আণবিক ওজনের প্রিপলিমার তৈরি করে সংশ্লেষিত হয়, যা পরে একটি উচ্চ আণবিক ওজনের পলিমার তৈরি করতে চেইন এক্সটেনশন প্রতিক্রিয়ার শিকার হয়। তারপরে, উপযুক্ত ক্রসলিংকিং এজেন্ট যোগ করা হয় এবং এটি নিরাময়ের জন্য উত্তপ্ত হয়, ভলকানাইজড রাবারে পরিণত হয়। এই পদ্ধতিকে প্রিপলিমারাইজেশন বা দ্বি-পদক্ষেপ পদ্ধতি বলা হয়।
এটি একটি এক-পদক্ষেপ পদ্ধতি ব্যবহার করাও সম্ভব - সরাসরি লিনিয়ার পলিয়েস্টার বা পলিথারকে ডাইসোসায়ানেট, চেইন এক্সটেন্ডার এবং ক্রসলিংকিং এজেন্টের সাথে মিশ্রিত করে একটি প্রতিক্রিয়া শুরু করতে এবং পলিউরেথেন রাবার তৈরি করে।
TPU অণুতে A-সেগমেন্ট ম্যাক্রোমলিকুলার চেইনগুলিকে ঘোরানো সহজ করে তোলে, পলিউরেথেন রাবারকে ভাল স্থিতিস্থাপকতা প্রদান করে, পলিমারের নরমকরণ বিন্দু এবং সেকেন্ডারি ট্রানজিশন পয়েন্ট হ্রাস করে এবং এর কঠোরতা এবং যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস করে। বি-সেগমেন্ট ম্যাক্রোমোলিকুলার চেইনের ঘূর্ণনকে আবদ্ধ করবে, যার ফলে পলিমারের নরমকরণ বিন্দু এবং গৌণ স্থানান্তর 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 বৈশিষ্ট্য সহ TPU তৈরি করা যেতে পারে। টিপিইউ-এর ক্রস-লিঙ্কিং কাঠামোকে শুধুমাত্র প্রাথমিক ক্রস-লিঙ্কিংই বিবেচনা করা উচিত নয়, অণুর মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা গঠিত সেকেন্ডারি ক্রস-লিঙ্কিংকেও বিবেচনা করা উচিত। পলিউরেথেনের প্রাথমিক ক্রস-লিঙ্কিং বন্ড হাইড্রক্সিল রাবারের ভলকানাইজেশন গঠন থেকে আলাদা। এর অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ, বিউরেট গ্রুপ, ইউরিয়া ফর্মেট গ্রুপ এবং অন্যান্য কার্যকরী গ্রুপগুলি একটি নিয়মিত এবং ব্যবধানযুক্ত অনমনীয় চেইন সেগমেন্টে সাজানো হয়েছে, যার ফলে রাবারের একটি নিয়মিত নেটওয়ার্ক কাঠামো রয়েছে, যার চমৎকার পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অন্যান্য চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে। দ্বিতীয়ত, পলিউরেথেন রাবারে ইউরিয়া বা কার্বামেট গ্রুপের মতো অনেক উচ্চ সংহত কার্যকরী গোষ্ঠীর উপস্থিতির কারণে, আণবিক শৃঙ্খলের মধ্যে গঠিত হাইড্রোজেন বন্ধনের উচ্চ শক্তি থাকে এবং হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা গঠিত সেকেন্ডারি ক্রসলিংকিং বন্ধনগুলিও বৈশিষ্ট্যগুলির উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। পলিউরেথেন রাবার। সেকেন্ডারি ক্রস-লিঙ্কিং পলিউরেথেন রাবারকে একদিকে থার্মোসেটিং ইলাস্টোমারের বৈশিষ্ট্য ধারণ করতে সক্ষম করে, এবং অন্যদিকে, এই ক্রস-লিঙ্কিং সত্যিকারের ক্রস-লিঙ্কিং নয়, এটি একটি ভার্চুয়াল ক্রস-লিঙ্কিং করে। ক্রস-লিঙ্কিং অবস্থা তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এই ক্রস লিঙ্কিং ধীরে ধীরে দুর্বল হয়ে যায় এবং অদৃশ্য হয়ে যায়। পলিমারের একটি নির্দিষ্ট তরলতা রয়েছে এবং এটি থার্মোপ্লাস্টিক প্রক্রিয়াকরণের শিকার হতে পারে। যখন তাপমাত্রা কমে যায়, এই ক্রস লিঙ্কিং ধীরে ধীরে পুনরুদ্ধার করে এবং আবার গঠন করে। অল্প পরিমাণে ফিলার যোগ করা অণুর মধ্যে দূরত্ব বাড়ায়, অণুর মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন গঠনের ক্ষমতাকে দুর্বল করে এবং শক্তিতে তীব্র হ্রাস ঘটায়। গবেষণায় দেখানো হয়েছে যে পলিউরেথেন রাবারের উচ্চ থেকে নিম্ন পর্যন্ত বিভিন্ন কার্যকরী গ্রুপের স্থায়িত্বের ক্রম হল: এস্টার, ইথার, ইউরিয়া, কার্বামেট এবং বিউরেট। পলিউরেথেন রাবারের বার্ধক্য প্রক্রিয়ার সময়, প্রথম ধাপ হল বিউরেট এবং ইউরিয়ার মধ্যে ক্রস-লিঙ্কিং বন্ড ভেঙে ফেলা, তারপরে কার্বামেট এবং ইউরিয়া বন্ধন ভেঙে যাওয়া, অর্থাৎ মূল চেইন ভাঙা।
01 নরম করা
পলিউরেথেন ইলাস্টোমার, অনেক পলিমার পদার্থের মতো, উচ্চ তাপমাত্রায় নরম হয়ে যায় এবং একটি স্থিতিস্থাপক অবস্থা থেকে একটি সান্দ্র প্রবাহ অবস্থায় রূপান্তরিত হয়, যার ফলে যান্ত্রিক শক্তি দ্রুত হ্রাস পায়। রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে, স্থিতিস্থাপকতার নরম হওয়া তাপমাত্রা মূলত এর রাসায়নিক গঠন, আপেক্ষিক আণবিক ওজন এবং ক্রসলিংকিং ঘনত্বের মতো কারণগুলির উপর নির্ভর করে।
সাধারণভাবে বলতে গেলে, আপেক্ষিক আণবিক ওজন বৃদ্ধি, হার্ড সেগমেন্টের অনমনীয়তা বাড়ানো (যেমন অণুতে একটি বেনজিন রিং প্রবর্তন) এবং হার্ড সেগমেন্টের বিষয়বস্তু এবং ক্রসলিংকিং ঘনত্ব বৃদ্ধি সবই নরম হওয়া তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য উপকারী। থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমারের জন্য, আণবিক গঠন প্রধানত রৈখিক হয় এবং ইলাস্টোমারের নরম করার তাপমাত্রাও বৃদ্ধি পায় যখন আপেক্ষিক আণবিক ওজন বৃদ্ধি পায়।
ক্রস-লিঙ্কযুক্ত পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলির জন্য, ক্রসলিংকিং ঘনত্ব আপেক্ষিক আণবিক ওজনের চেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে। তাই, ইলাস্টোমার তৈরি করার সময়, আইসোসায়ানেট বা পলিওলের কার্যকারিতা বৃদ্ধি করা কিছু ইলাস্টিক অণুতে একটি তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল নেটওয়ার্ক রাসায়নিক ক্রস-লিঙ্কিং কাঠামো তৈরি করতে পারে, বা ইলাস্টিক শরীরে একটি স্থিতিশীল আইসোসায়ানেট ক্রস-লিঙ্কিং কাঠামো তৈরি করতে অত্যধিক আইসোসায়ানেট অনুপাত ব্যবহার করে। তাপ প্রতিরোধের, দ্রাবক প্রতিরোধের, এবং ইলাস্টোমারের যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করার একটি শক্তিশালী উপায়।
যখন PPDI (p-phenyldiisocyanate) কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা হয়, বেনজিন রিংয়ের সাথে দুটি আইসোসায়ানেট গ্রুপের সরাসরি সংযোগের কারণে, গঠিত হার্ড সেগমেন্টে একটি উচ্চতর বেনজিন রিং কন্টেন্ট থাকে, যা হার্ড সেগমেন্টের অনমনীয়তা উন্নত করে এবং এইভাবে উন্নত করে। ইলাস্টোমারের তাপ প্রতিরোধের।
শারীরিক দৃষ্টিকোণ থেকে, ইলাস্টোমারের নরম হওয়া তাপমাত্রা মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদের ডিগ্রির উপর নির্ভর করে। রিপোর্ট অনুসারে, ইলাস্টোমার যেগুলি মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদ করে না তাদের নরম করার তাপমাত্রা খুব কম, প্রক্রিয়াকরণের তাপমাত্রা প্রায় 70 ℃ হয়, যখন ইলাস্টোমাররা মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদ সহ্য করে তারা 130-150 ℃ পৌঁছাতে পারে। অতএব, ইলাস্টোমারগুলিতে মাইক্রোফেজ বিভাজনের ডিগ্রী বৃদ্ধি তাদের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার কার্যকরী পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি।
ইলাস্টোমারের মাইক্রোফেজ বিভাজনের ডিগ্রি 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 গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে পলিউরেথেনে মাইক্রোফেজ পৃথকীকরণের কারণ হল নরম এবং শক্ত অংশগুলির মধ্যে থার্মোডাইনামিক অসঙ্গতি। চেইন এক্সটেন্ডারের ধরন, হার্ড সেগমেন্ট এবং এর বিষয়বস্তু, নরম সেগমেন্টের ধরন এবং হাইড্রোজেন বন্ধন সবই এর উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে।
ডাইওল চেইন এক্সটেন্ডারের সাথে তুলনা করে, ডায়ামিন চেইন এক্সটেন্ডার যেমন MOCA (3,3-dichloro-4,4-diaminodiphenylmethane) এবং DCB (3,3-dichloro-biphenylenediamine) ইলাস্টোমারগুলিতে আরও পোলার অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ গঠন করে এবং আরও হাইড্রোজেন বন্ড তৈরি করতে পারে। হার্ড সেগমেন্টের মধ্যে গঠন করা, হার্ড সেগমেন্টের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বৃদ্ধি এবং ডিগ্রী উন্নত করা ইলাস্টোমারে মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদ; সিমেট্রিক অ্যারোমেটিক চেইন এক্সটেন্ডার যেমন p, p-dihydroquinone, এবং hydroquinone শক্ত অংশের স্বাভাবিককরণ এবং আঁটসাঁট প্যাকিংয়ের জন্য উপকারী, যার ফলে পণ্যগুলির মাইক্রোফেজ বিভাজন উন্নত হয়।
অ্যালিফ্যাটিক আইসোসায়ানেট দ্বারা গঠিত অ্যামিনো এস্টার অংশগুলির নরম অংশগুলির সাথে ভাল সামঞ্জস্য রয়েছে, যার ফলে আরও শক্ত অংশগুলি নরম অংশগুলিতে দ্রবীভূত হয়, মাইক্রোফেজ বিভাজনের ডিগ্রি হ্রাস করে। অ্যারোমেটিক আইসোসায়ানেট দ্বারা গঠিত অ্যামিনো এস্টার অংশগুলির নরম অংশগুলির সাথে দুর্বল সামঞ্জস্য রয়েছে, যখন মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদের মাত্রা বেশি। পলিওলেফিন পলিউরেথেনের একটি প্রায় সম্পূর্ণ মাইক্রোফেজ বিচ্ছেদ কাঠামো রয়েছে কারণ নরম সেগমেন্ট হাইড্রোজেন বন্ড গঠন করে না এবং হাইড্রোজেন বন্ড শুধুমাত্র হার্ড সেগমেন্টে ঘটতে পারে।
ইলাস্টোমারের নরমকরণ বিন্দুতে হাইড্রোজেন বন্ধনের প্রভাবও উল্লেখযোগ্য। যদিও নরম সেগমেন্টের পলিথার এবং কার্বোনিলস শক্ত সেগমেন্টে NH এর সাথে প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেন বন্ড তৈরি করতে পারে, এটি ইলাস্টোমারের নরম হওয়া তাপমাত্রাকেও বাড়িয়ে দেয়। এটা নিশ্চিত করা হয়েছে যে হাইড্রোজেন বন্ড এখনও 200 ℃ এ 40% ধরে রাখে।
02 তাপীয় পচন
অ্যামিনো এস্টার গ্রুপগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় নিম্নোক্ত পচনের মধ্য দিয়ে যায়:
- RNHCOOR - RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR - RNHR CO2 ene
পলিউরেথেন ভিত্তিক পদার্থের তাপ পচনের তিনটি প্রধান রূপ রয়েছে:
① মূল আইসোসায়ানেট এবং পলিওল গঠন;
② α— CH2 বেসের অক্সিজেন বন্ধন ভেঙ্গে যায় এবং দ্বিতীয় CH2 তে একটি হাইড্রোজেন বন্ধনের সাথে মিলিত হয়ে অ্যামিনো অ্যাসিড এবং অ্যালকেন তৈরি করে। অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি একটি প্রাথমিক অ্যামাইন এবং কার্বন ডাই অক্সাইডে পচে যায়:
③ ফর্ম 1 সেকেন্ডারি অ্যামাইন এবং কার্বন ডাই অক্সাইড।
কার্বামেট গঠনের তাপীয় পচন:
Aryl NHCO Aryl, ~120 ℃;
এন-অ্যালকাইল-এনএইচসিও-আরিল, ~180 ℃;
আরিল এনএইচসিও এন-অ্যালকাইল, ~200 ℃;
এন-অ্যালকাইল-এনএইচসিও-এন-অ্যালকাইল, ~250 ℃।
অ্যামিনো অ্যাসিড এস্টারের তাপীয় স্থিতিশীলতা আইসোসায়ানেট এবং পলিওলের মতো প্রাথমিক পদার্থের প্রকারের সাথে সম্পর্কিত। অ্যালিফ্যাটিক আইসোসায়ানেটগুলি সুগন্ধযুক্ত আইসোসায়ানেটের চেয়ে বেশি, যখন ফ্যাটি অ্যালকোহলগুলি সুগন্ধযুক্ত অ্যালকোহলগুলির চেয়ে বেশি। যাইহোক, সাহিত্য রিপোর্ট করে যে অ্যালিফ্যাটিক অ্যামিনো অ্যাসিড এস্টারের তাপীয় পচন তাপমাত্রা 160-180 ℃ এবং সুগন্ধযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড এস্টারের মধ্যে 180-200 ℃, যা উপরের তথ্যের সাথে অসামঞ্জস্যপূর্ণ। কারণটি পরীক্ষার পদ্ধতির সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।
প্রকৃতপক্ষে, অ্যালিফ্যাটিক CHDI (1,4-সাইক্লোহেক্সেন ডাইসোসায়ানেট) এবং এইচডিআই (হেক্সামেথিলিন ডাইসোসায়ানেট) সাধারণত ব্যবহৃত সুগন্ধযুক্ত এমডিআই এবং টিডিআই-এর চেয়ে ভাল তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে। বিশেষ করে প্রতিসম কাঠামো সহ ট্রান্স CHDI সবচেয়ে তাপ-প্রতিরোধী আইসোসায়ানেট হিসাবে স্বীকৃত হয়েছে। এটি থেকে প্রস্তুত পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলির ভাল প্রক্রিয়াযোগ্যতা, চমৎকার হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধের, উচ্চ নরম করার তাপমাত্রা, কম গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা, কম তাপ হিস্টেরেসিস এবং উচ্চ UV প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
অ্যামিনো এস্টার গ্রুপ ছাড়াও, পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের অন্যান্য কার্যকরী গ্রুপ রয়েছে যেমন ইউরিয়া ফর্মেট, বিউরেট, ইউরিয়া, ইত্যাদি। এই গ্রুপগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় তাপীয় পচনের মধ্য দিয়ে যেতে পারে:
NHCONCOO - (অ্যালিফ্যাটিক ইউরিয়া ফর্মেট), 85-105 ℃;
- NHCONCOO - (সুগন্ধযুক্ত ইউরিয়া ফর্মেট), 1-120 ℃ তাপমাত্রায়;
- NHCONCONH - (অ্যালিফ্যাটিক বিউরেট), 10 ° C থেকে 110 ° C পর্যন্ত তাপমাত্রায়;
NHCONCONH - (সুগন্ধযুক্ত বায়োরেট), 115-125 ℃;
NHCONH - (অ্যালিফ্যাটিক ইউরিয়া), 140-180 ℃;
- NHCONH - (সুগন্ধযুক্ত ইউরিয়া), 160-200 ℃;
আইসোসায়ানুরেট রিং>270 ℃।
বিউরেট এবং ইউরিয়া ভিত্তিক ফর্মেটের তাপ পচন তাপমাত্রা অ্যামিনোফর্মেট এবং ইউরিয়ার তুলনায় অনেক কম, যখন আইসোসায়ানুরেটের সর্বোত্তম তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে। ইলাস্টোমার উৎপাদনে, অত্যধিক আইসোসায়ানেটগুলি গঠিত অ্যামিনোফরমেট এবং ইউরিয়ার সাথে আরও বিক্রিয়া করে ইউরিয়া ভিত্তিক ফর্মেট এবং বিউরেট ক্রস-লিঙ্কযুক্ত কাঠামো তৈরি করতে পারে। যদিও তারা ইলাস্টোমারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে, তবে তারা তাপের জন্য অত্যন্ত অস্থির।
ইলাস্টোমারগুলিতে বিউরেট এবং ইউরিয়া ফর্মেটের মতো তাপীয় অস্থির গ্রুপগুলি কমাতে, তাদের কাঁচামালের অনুপাত এবং উত্পাদন প্রক্রিয়া বিবেচনা করা প্রয়োজন। অত্যধিক আইসোসায়ানেট অনুপাত ব্যবহার করা উচিত, এবং অন্যান্য পদ্ধতিগুলি যতটা সম্ভব ব্যবহার করা উচিত প্রথমে কাঁচামালগুলিতে (প্রধানত আইসোসায়ানেট, পলিওল এবং চেইন এক্সটেন্ডার) আংশিক আইসোসায়ানেট রিং তৈরি করতে এবং তারপরে স্বাভাবিক প্রক্রিয়া অনুসারে ইলাস্টোমারে তাদের প্রবর্তন করা উচিত। এটি তাপ-প্রতিরোধী এবং শিখা প্রতিরোধী পলিউরেথেন ইলাস্টোমার উত্পাদনের জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতি হয়ে উঠেছে।
03 হাইড্রোলাইসিস এবং থার্মাল অক্সিডেশন
পলিউরেথেন ইলাস্টোমাররা তাদের শক্ত অংশে তাপ পচন এবং উচ্চ তাপমাত্রায় তাদের নরম অংশে সংশ্লিষ্ট রাসায়নিক পরিবর্তনের ঝুঁকিতে থাকে। পলিয়েস্টার ইলাস্টোমারগুলির জল প্রতিরোধ ক্ষমতা কম এবং উচ্চ তাপমাত্রায় হাইড্রোলাইজ করার প্রবণতা বেশি। পলিয়েস্টার/TDI/ডায়ামিনের পরিষেবা জীবন 50 ℃-এ 4-5 মাস, 70 ℃-এ মাত্র দুই সপ্তাহ এবং 100 ℃-এর উপরে মাত্র কয়েক দিন পৌঁছতে পারে। গরম জল এবং বাষ্পের সংস্পর্শে এস্টার বন্ডগুলি 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 অক্সিডেশন স্থিতিশীলতা কম থাকে এবং ইথার ভিত্তিক ইলাস্টোমার α- কার্বন পরমাণুর হাইড্রোজেন সহজেই অক্সিডাইজ হয়, যা একটি হাইড্রোজেন পারক্সাইড গঠন করে। আরও পচন এবং বিভাজনের পরে, এটি অক্সাইড র‌্যাডিকাল এবং হাইড্রক্সিল র্যাডিকেল তৈরি করে, যা শেষ পর্যন্ত বিন্যাস বা অ্যালডিহাইডে পরিণত হয়।
বিভিন্ন পলিয়েস্টার ইলাস্টোমারের তাপ প্রতিরোধের উপর সামান্য প্রভাব ফেলে, যখন বিভিন্ন পলিথারের একটি নির্দিষ্ট প্রভাব থাকে। TDI-MOCA-PTMEG-এর সাথে তুলনা করে, TDI-MOCA-PTMEG-এর প্রসার্য শক্তি ধরে রাখার হার যথাক্রমে 44% এবং 60% থাকে যখন 7 দিনের জন্য 121 ℃ বয়স হয়, পরবর্তীটি আগের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল। কারণটি হতে পারে যে পিপিজি অণুগুলিতে শাখাযুক্ত চেইন রয়েছে, যা স্থিতিস্থাপক অণুর নিয়মিত বিন্যাসের জন্য অনুকূল নয় এবং ইলাস্টিক দেহের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। পলিথারের তাপীয় স্থিতিশীলতার ক্রম হল: PTMEG>PEG>PPG।
পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের অন্যান্য কার্যকরী গোষ্ঠী, যেমন ইউরিয়া এবং কার্বামেট, এছাড়াও জারণ এবং হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। যাইহোক, ইথার গ্রুপটি সবচেয়ে সহজে অক্সিডাইজড, যখন এস্টার গ্রুপটি সবচেয়ে সহজে হাইড্রোলাইজড। তাদের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট এবং হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধের ক্রম হল:
অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট কার্যকলাপ: এস্টার> ইউরিয়া> কার্বামেট> ইথার;
হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধের: এস্টার
পলিথার পলিইউরেথেনের অক্সিডেশন প্রতিরোধ এবং পলিয়েস্টার পলিউরেথেনের হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধের উন্নতি করতে, সংযোজনগুলিও যোগ করা হয়, যেমন PTMEG পলিথার ইলাস্টোমারে 1% ফেনোলিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট Irganox1010 যোগ করা। এই ইলাস্টোমারের প্রসার্য শক্তি অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ছাড়ার তুলনায় 3-5 গুণ বাড়ানো যেতে পারে (168 ঘন্টার জন্য 1500C তাপমাত্রায় বার্ধক্যের পর পরীক্ষার ফলাফল)। কিন্তু প্রতিটি অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের উপর প্রভাব ফেলে না, শুধুমাত্র phenolic 1rganox 1010 এবং TopanOl051 (phenolic antioxidant, hindered amine light stabilizer, benzotriazole কমপ্লেক্স) এর উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে, এবং আগেরটি সবচেয়ে ভাল, সম্ভবত কারণ ফেনোলিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্টের সাথে ভাল ইলাস্টোমার রয়েছে। যাইহোক, ফেনোলিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্টগুলির স্থিতিশীলকরণ প্রক্রিয়ায় ফেনোলিক হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলির গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার কারণে, সিস্টেমে আইসোসায়ানেট গ্রুপগুলির সাথে এই ফেনোলিক হাইড্রক্সিল গ্রুপের প্রতিক্রিয়া এবং "ব্যর্থতা" এড়াতে, পলিওলগুলির সাথে আইসোসায়ানেটের অনুপাত হওয়া উচিত নয়। খুব বড়, এবং প্রিপলিমার এবং চেইন এক্সটেন্ডারে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট যোগ করতে হবে। যদি প্রিপলিমার উত্পাদনের সময় যোগ করা হয় তবে এটি স্থিতিশীলতার প্রভাবকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করবে।
পলিয়েস্টার পলিউরেথেন ইলাস্টোমারের হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ করতে ব্যবহৃত সংযোজনগুলি মূলত কার্বোডাইমাইড যৌগ, যা পলিউরেথেন ইলাস্টোমার অণুতে এস্টার হাইড্রোলাইসিস দ্বারা উত্পন্ন কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যাসিল ইউরিয়া ডেরাইভেটিভস তৈরি করে, আরও হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ করে। 2% থেকে 5% ভর ভগ্নাংশে কার্বোডাইমাইড যোগ করলে পলিউরেথেনের জলের স্থিতিশীলতা 2-4 গুণ বৃদ্ধি পেতে পারে। এছাড়াও, tert butyl catechol, hexamethylenetettramine, azodicarbonamide, ইত্যাদিরও কিছু নির্দিষ্ট অ্যান্টি হাইড্রোলাইসিস প্রভাব রয়েছে।
04 প্রধান কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য
পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলি হল সাধারণ মাল্টি ব্লক কপলিমার, আণবিক চেইনগুলির সাথে নমনীয় অংশগুলির সমন্বয়ে গঠিত একটি গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে কম এবং অনমনীয় অংশগুলির সাথে একটি গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি। তাদের মধ্যে, অলিগোমেরিক পলিওলগুলি নমনীয় অংশগুলি গঠন করে, যখন ডাইসোসায়ানেট এবং ছোট অণু চেইন প্রসারকগুলি কঠোর অংশ গঠন করে। নমনীয় এবং অনমনীয় চেইন বিভাগের এমবেডেড কাঠামো তাদের অনন্য কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে:
(1) সাধারণ রাবারের কঠোরতা পরিসীমা সাধারণত Shaoer A20-A90 এর মধ্যে থাকে, যখন প্লাস্টিকের কঠোরতা পরিসীমা Shaoer A95 Shaoer D100 এর মধ্যে থাকে। পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলি ফিলার সহায়তার প্রয়োজন ছাড়াই শাওর এ 10 এর মতো কম এবং শাওর ডি 85 এর মতো উচ্চতায় পৌঁছাতে পারে;
(2) উচ্চ শক্তি এবং স্থিতিস্থাপকতা এখনও কঠোরতার বিস্তৃত পরিসরের মধ্যে বজায় রাখা যেতে পারে;
(3) চমৎকার পরিধান প্রতিরোধের, প্রাকৃতিক রাবারের 2-10 গুণ;
(4) জল, তেল, এবং রাসায়নিকের চমৎকার প্রতিরোধের;
(5) উচ্চ প্রভাব প্রতিরোধের, ক্লান্তি প্রতিরোধের, এবং কম্পন প্রতিরোধের, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি নমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত;
(6) ভাল নিম্ন-তাপমাত্রা প্রতিরোধের, নিম্ন-তাপমাত্রার ভঙ্গুরতা -30 ℃ বা -70 ℃ সহ;
(7) এটির চমৎকার নিরোধক কর্মক্ষমতা রয়েছে, এবং এর কম তাপ পরিবাহিতা হওয়ার কারণে, এটি রাবার এবং প্লাস্টিকের তুলনায় একটি ভাল নিরোধক প্রভাব রয়েছে;
(8) ভাল বায়োকম্প্যাটিবিলিটি এবং অ্যান্টিকোয়াগুল্যান্ট বৈশিষ্ট্য;
(9) চমৎকার বৈদ্যুতিক নিরোধক, ছাঁচ প্রতিরোধের, এবং UV স্থায়িত্ব।
পলিউরেথেন ইলাস্টোমারগুলি সাধারণ রাবারের মতো একই প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে, যেমন প্লাস্টিকাইজেশন, মিক্সিং এবং ভালকানাইজেশন। এগুলিকে ঢালা, সেন্ট্রিফিউগাল ছাঁচনির্মাণ বা স্প্রে করে তরল রাবারের আকারে ঢালাই করা যেতে পারে। এগুলিকে দানাদার সামগ্রীতেও তৈরি করা যেতে পারে এবং ইনজেকশন, এক্সট্রুশন, রোলিং, ব্লো মোল্ডিং এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে। এইভাবে, এটি শুধুমাত্র কাজের দক্ষতাই উন্নত করে না, তবে এটি পণ্যের মাত্রিক নির্ভুলতা এবং চেহারাও উন্নত করে