პოლიურეთანის ელასტომერების თერმული სტაბილურობისა და გაუმჯობესების ღონისძიებები

ე.წპოლიურეთანიარის პოლიურეთანის აბრევიატურა, რომელიც წარმოიქმნება პოლიიზოციანატების და პოლიოლების რეაქციით და შეიცავს მრავალ განმეორებით ამინოეთერულ ჯგუფს (- NH-CO-O -) მოლეკულურ ჯაჭვზე. რეალურ სინთეზირებულ პოლიურეთანის ფისებში, ამინოეთერების ჯგუფის გარდა, ასევე არის ისეთი ჯგუფები, როგორიცაა შარდოვანა და ბიურეტი. პოლიოლები მიეკუთვნება გრძელი ჯაჭვის მოლეკულებს ბოლოში ჰიდროქსილის ჯგუფებით, რომლებსაც უწოდებენ "რბილი ჯაჭვის სეგმენტებს", ხოლო პოლიიზოციანატებს უწოდებენ "მყარი ჯაჭვის სეგმენტებს".
რბილი და მყარი ჯაჭვის სეგმენტებით წარმოქმნილ პოლიურეთანის ფისებს შორის მხოლოდ მცირე პროცენტია ამინომჟავების ეთერები, ამიტომ შეიძლება არ იყოს მიზანშეწონილი მათი პოლიურეთანის დარქმევა. ფართო გაგებით, პოლიურეთანი არის იზოციანატის დანამატი.
სხვადასხვა ტიპის იზოციანატები რეაგირებენ პოლიჰიდროქსი ნაერთებთან პოლიურეთანის სხვადასხვა სტრუქტურის წარმოქმნით, რითაც მიიღება სხვადასხვა თვისებების მქონე პოლიმერული მასალები, როგორიცაა პლასტმასი, რეზინი, საფარები, ბოჭკოები, წებოები და ა.შ. პოლიურეთანის რეზინი.
პოლიურეთანის რეზინი მიეკუთვნება რეზინის სპეციალურ სახეობას, რომელიც მზადდება პოლიეთერის ან პოლიესტერის იზოციანატთან რეაქციის შედეგად. არსებობს მრავალი სახეობა სხვადასხვა ტიპის ნედლეულის, რეაქციის პირობებისა და ჯვარედინი კავშირების მეთოდების გამო. ქიმიური სტრუქტურის თვალსაზრისით, არსებობს პოლიესტერისა და პოლიეთერის ტიპები, ხოლო დამუშავების მეთოდის თვალსაზრისით, არსებობს სამი ტიპი: შერევის ტიპი, ჩამოსხმის ტიპი და თერმოპლასტიკური ტიპი.
სინთეზური პოლიურეთანის რეზინი ზოგადად სინთეზირებულია ხაზოვანი პოლიესტერის ან პოლიეთერის რეაქციის გზით დიიზოციანატთან დაბალი მოლეკულური წონის პრეპოლიმერის წარმოქმნით, რომელიც შემდეგ ექვემდებარება ჯაჭვის გაფართოების რეაქციას მაღალი მოლეკულური წონის პოლიმერის წარმოქმნით. შემდეგ ემატება შესაბამისი ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტები და თბება მის გასაშრობად, ხდება ვულკანიზებული რეზინი. ამ მეთოდს ეწოდება პრეპოლიმერიზაცია ან ორეტაპიანი მეთოდი.
ასევე შესაძლებელია გამოვიყენოთ ერთსაფეხურიანი მეთოდი - უშუალოდ ხაზოვანი პოლიესტერის ან პოლიეთერის შერევა დიიზოციანატებთან, ჯაჭვის გამაგრძელებელებთან და ჯვარედინი დამაკავშირებელ აგენტებთან რეაქციის დასაწყებად და პოლიურეთანის რეზინის წარმოქმნით.
TPU მოლეკულებში A სეგმენტი აადვილებს მაკრომოლეკულურ ჯაჭვებს, ანიჭებს პოლიურეთანის რეზინას კარგი ელასტიურობით, ამცირებს პოლიმერის დარბილების წერტილს და მეორად გარდამავალ წერტილს და ამცირებს მის სიმტკიცეს და მექანიკურ სიმტკიცეს. B სეგმენტი აკავშირებს მაკრომოლეკულური ჯაჭვების ბრუნვას, რაც იწვევს პოლიმერის დარბილების და მეორადი გარდამავალი წერტილის ზრდას, რაც გამოიწვევს სიხისტისა და მექანიკური სიძლიერის ზრდას და ელასტიურობის შემცირებას. A-სა და B-ს შორის მოლური თანაფარდობის კორექტირებით, შესაძლებელია სხვადასხვა მექანიკური თვისებების მქონე TPU-ების წარმოება. TPU-ის ჯვარედინი კავშირების სტრუქტურამ უნდა გაითვალისწინოს არა მხოლოდ პირველადი ჯვარედინი კავშირი, არამედ მეორადი ჯვარედინი კავშირი, რომელიც წარმოიქმნება მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმებით. პოლიურეთანის პირველადი ჯვარედინი კავშირი განსხვავდება ჰიდროქსილის რეზინის ვულკანიზაციის სტრუქტურისგან. მისი ამინოესტერების ჯგუფი, ბიურეტის ჯგუფი, შარდოვანას ფორმატის ჯგუფი და სხვა ფუნქციური ჯგუფები განლაგებულია რეგულარულ და დაშორებულ ხისტი ჯაჭვის სეგმენტში, რის შედეგადაც ხდება რეზინის რეგულარული ქსელის სტრუქტურა, რომელსაც აქვს შესანიშნავი აცვიათ წინააღმდეგობა და სხვა შესანიშნავი თვისებები. მეორეც, მრავალი უაღრესად შეკრული ფუნქციური ჯგუფის არსებობის გამო, როგორიცაა შარდოვანა ან კარბამატური ჯგუფები პოლიურეთანის რეზინაში, მოლეკულურ ჯაჭვებს შორის წარმოქმნილი წყალბადის ბმები აქვს მაღალი სიმტკიცე, ხოლო წყალბადის ბმებით წარმოქმნილი მეორადი ჯვარედინი ობლიგაციები ასევე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს თვისებებზე. პოლიურეთანის რეზინი. მეორადი ჯვარედინი დაკავშირება საშუალებას აძლევს პოლიურეთანის რეზინას, ერთის მხრივ, ჰქონდეს თერმომყარებადი ელასტომერების მახასიათებლები, ხოლო მეორეს მხრივ, ეს ჯვარედინი კავშირი ნამდვილად არ არის ჯვარედინი, რაც მას ვირტუალურ ჯვარედინად აქცევს. ჯვარედინი კავშირის მდგომარეობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ეს ჯვარედინი კავშირი თანდათან სუსტდება და ქრება. პოლიმერს აქვს გარკვეული სითხე და შეიძლება დაექვემდებაროს თერმოპლასტიკური დამუშავებას. როდესაც ტემპერატურა იკლებს, ეს ჯვარედინი კავშირი თანდათან აღდგება და კვლავ იქმნება. მცირე რაოდენობის შემავსებლის დამატება ზრდის მოლეკულებს შორის მანძილს, ასუსტებს მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმების წარმოქმნის უნარს და იწვევს სიძლიერის მკვეთრ შემცირებას. კვლევამ აჩვენა, რომ პოლიურეთანის რეზინის სხვადასხვა ფუნქციური ჯგუფების მდგრადობის რიგი მაღალიდან დაბალია: ესტერი, ეთერი, შარდოვანა, კარბამატი და ბიურეტი. პოლიურეთანის რეზინის დაძველების პროცესში პირველი ნაბიჯი არის ბიურეთსა და შარდოვანას შორის ჯვარედინი კავშირების გაწყვეტა, რასაც მოჰყვება კარბამატისა და შარდოვანას ბმების გაწყვეტა, ანუ მთავარი ჯაჭვის გაწყვეტა.
01 დარბილება
პოლიურეთანის ელასტომერები, ისევე როგორც მრავალი პოლიმერული მასალა, რბილდება მაღალ ტემპერატურაზე და გადადის ელასტიური მდგომარეობიდან ბლანტი ნაკადის მდგომარეობაში, რაც იწვევს მექანიკური სიძლიერის სწრაფ შემცირებას. ქიმიური თვალსაზრისით, ელასტიურობის დარბილების ტემპერატურა ძირითადად დამოკიდებულია ფაქტორებზე, როგორიცაა მისი ქიმიური შემადგენლობა, ფარდობითი მოლეკულური წონა და ჯვარედინი სიმკვრივე.
ზოგადად რომ ვთქვათ, ფარდობითი მოლეკულური წონის გაზრდა, მყარი სეგმენტის სიმტკიცე (როგორიცაა მოლეკულაში ბენზოლის რგოლის შეყვანა) და მყარი სეგმენტის შემცველობა და ჯვარედინი სიმკვრივის გაზრდა ყველა სასარგებლოა დარბილების ტემპერატურის გაზრდისთვის. თერმოპლასტიკური ელასტომერებისთვის მოლეკულური სტრუქტურა ძირითადად წრფივია და ელასტომერის დარბილების ტემპერატურა ასევე იზრდება შედარებით მოლეკულური წონის გაზრდისას.
ჯვარედინი პოლიურეთანის ელასტომერებისთვის, ჯვარედინი კავშირის სიმკვრივე უფრო დიდ გავლენას ახდენს, ვიდრე ფარდობითი მოლეკულური წონა. ამიტომ, ელასტომერების წარმოებისას, იზოციანატების ან პოლიოლების ფუნქციონალურობის გაზრდამ შეიძლება შექმნას თერმულად სტაბილური ქსელის ქიმიური ჯვარედინი სტრუქტურის ფორმირება ზოგიერთ ელასტიურ მოლეკულაში, ან იზოციანატის გადაჭარბებული კოეფიციენტების გამოყენებით ელასტიურ სხეულში სტაბილური იზოციანატის ჯვარედინი სტრუქტურის ფორმირებისთვის. მძლავრი საშუალება სითბოს წინააღმდეგობის, გამხსნელების წინააღმდეგობის და ელასტომერის მექანიკური სიძლიერის გასაუმჯობესებლად.
როდესაც ნედლეულად გამოიყენება PPDI (p-ფენილდიიზოციანატი), ორი იზოციანატის ჯგუფის ბენზოლის რგოლთან პირდაპირი კავშირის გამო, წარმოქმნილ მყარ სეგმენტს აქვს უფრო მაღალი ბენზოლის რგოლის შემცველობა, რაც აუმჯობესებს მძიმე სეგმენტის სიმტკიცეს და ამით აძლიერებს. ელასტომერის სითბოს წინააღმდეგობა.
ფიზიკური თვალსაზრისით, ელასტომერების დარბილების ტემპერატურა დამოკიდებულია მიკროფაზის გამოყოფის ხარისხზე. ანგარიშების თანახმად, ელასტომერების დარბილების ტემპერატურა, რომლებიც არ განიცდიან მიკროფაზურ განცალკევებას, ძალიან დაბალია, დამუშავების ტემპერატურა მხოლოდ დაახლოებით 70 ℃, ხოლო ელასტომერები, რომლებიც განიცდიან მიკროფაზურ გამოყოფას, შეიძლება მიაღწიონ 130-150 ℃. ამიტომ, ელასტომერებში მიკროფაზის განცალკევების ხარისხის გაზრდა ერთ-ერთი ეფექტური მეთოდია მათი სითბოს წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად.
ელასტომერების მიკროფაზური განცალკევების ხარისხი შეიძლება გაუმჯობესდეს ჯაჭვის სეგმენტების ფარდობითი მოლეკულური წონის განაწილებისა და ხისტი ჯაჭვის სეგმენტების შემცველობის შეცვლით, რითაც გაზრდის მათ სითბოს წინააღმდეგობას. მკვლევართა უმეტესობა თვლის, რომ პოლიურეთანში მიკროფაზის გამოყოფის მიზეზი არის თერმოდინამიკური შეუთავსებლობა რბილ და მყარ სეგმენტებს შორის. ჯაჭვის გაფართოების ტიპი, მყარი სეგმენტი და მისი შინაარსი, რბილი სეგმენტის ტიპი და წყალბადის შემაკავშირებელი ყველა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს მასზე.
დიოლის ჯაჭვის გამაფართოებელებთან შედარებით, დიამინის ჯაჭვის გამაფართოებლები, როგორიცაა MOCA (3,3-დიქლორო-4,4-დიამინოდიფენილმეთანი) და DCB (3,3-დიქლორო-ბიფენილენდიამინი) ქმნიან უფრო პოლარულ ამინოეთერულ ჯგუფებს ელასტომერებში და მეტი წყალბადის ბმა შეუძლია. ჩამოყალიბდეს მყარ სეგმენტებს შორის, მყარ სეგმენტებს შორის ურთიერთქმედების გაზრდა და ხარისხის გაუმჯობესება მიკროფაზური გამოყოფა ელასტომერებში; სიმეტრიული არომატული ჯაჭვის გამაფართოებლები, როგორიცაა p, p-დიჰიდროქინონი და ჰიდროქინონი, სასარგებლოა მძიმე სეგმენტების ნორმალიზაციისა და მჭიდრო შეფუთვისთვის, რითაც აუმჯობესებს პროდუქტების მიკროფაზურ განცალკევებას.
ალიფატური იზოციანატების მიერ წარმოქმნილ ამინოეთერების სეგმენტებს აქვთ კარგი თავსებადობა რბილ სეგმენტებთან, რის შედეგადაც უფრო მყარი სეგმენტები იშლება რბილ სეგმენტებში, რაც ამცირებს მიკროფაზის გამოყოფის ხარისხს. არომატული იზოციანატების მიერ წარმოქმნილ ამინოეთერების სეგმენტებს აქვთ ცუდი თავსებადობა რბილ სეგმენტებთან, ხოლო მიკროფაზის განცალკევების ხარისხი უფრო მაღალია. პოლიოლეფინის პოლიურეთანს აქვს თითქმის სრული მიკროფაზის გამიჯვნის სტრუქტურა იმის გამო, რომ რბილი სეგმენტი არ ქმნის წყალბადის ობლიგაციებს და წყალბადის ბმები შეიძლება მოხდეს მხოლოდ მყარ სეგმენტში.
ასევე მნიშვნელოვანია წყალბადის კავშირის ეფექტი ელასტომერების დარბილების წერტილზე. მიუხედავად იმისა, რომ პოლიეთერებსა და კარბონილებს რბილ სეგმენტში შეუძლიათ შექმნან დიდი რაოდენობით წყალბადის ბმები NH-თან მყარ სეგმენტში, ის ასევე ზრდის ელასტომერების დარბილების ტემპერატურას. დადასტურებულია, რომ წყალბადის ბმები კვლავ ინარჩუნებს 40%-ს 200 ℃ ტემპერატურაზე.
02 თერმული დაშლა
ამინოეთერების ჯგუფები განიცდიან შემდეგ დაშლას მაღალ ტემპერატურაზე:
- RNHCOOR – RNC0 HO-R
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ene
- RNHCOOR – RNHR CO2 en
პოლიურეთანის დაფუძნებული მასალების თერმული დაშლის სამი ძირითადი ფორმა არსებობს:
① ორიგინალური იზოციანატების და პოლიოლების ფორმირება;
② α- ჟანგბადის ბმა CH2 ფუძეზე იშლება და ერწყმის ერთ წყალბადურ კავშირს მეორე CH2-ზე და წარმოქმნის ამინომჟავებს და ალკენებს. ამინომჟავები იშლება ერთ პირველად ამინად და ნახშირორჟანგად:
③ ჩამოაყალიბეთ 1 მეორადი ამინი და ნახშირორჟანგი.
კარბამატის სტრუქტურის თერმული დაშლა:
Aryl NHCO Aryl,~120 ℃;
N-ალკილ-NHCO-არილი,~180℃;
არილის NHCO n-ალკილი,~200℃;
N-ალკილ-NHCO-n-ალკილი,~250℃.
ამინომჟავების ეთერების თერმული სტაბილურობა დაკავშირებულია საწყისი მასალების ტიპებთან, როგორიცაა იზოციანატები და პოლიოლები. ალიფატური იზოციანატები უფრო მაღალია ვიდრე არომატული იზოციანატები, ხოლო ცხიმოვანი სპირტები უფრო მაღალია ვიდრე არომატული სპირტები. თუმცა, ლიტერატურა იუწყება, რომ ალიფატური ამინომჟავების ეთერების თერმული დაშლის ტემპერატურა არის 160-180 ℃, ხოლო არომატული ამინომჟავების ეთერების 180-200 ℃ შორის, რაც არ შეესაბამება ზემოთ მოცემულ მონაცემებს. მიზეზი შეიძლება დაკავშირებული იყოს ტესტირების მეთოდთან.
სინამდვილეში, ალიფატურ CHDI-ს (1,4-ციკლოჰექსანის დიიზოციანატი) და HDI-ს (ჰექსამეთილენ დიიზოციანატი) აქვთ უკეთესი სითბოს წინააღმდეგობა, ვიდრე ჩვეულებრივ გამოყენებულ არომატულ MDI და TDI. განსაკუთრებით სიმეტრიული სტრუქტურის ტრანს CHDI აღიარებულია, როგორც ყველაზე სითბოს მდგრადი იზოციანატი. მისგან მომზადებულ პოლიურეთანის ელასტომერებს აქვთ კარგი დამუშავება, შესანიშნავი ჰიდროლიზის წინააღმდეგობა, მაღალი დარბილების ტემპერატურა, დაბალი მინის გარდამავალი ტემპერატურა, დაბალი თერმული ჰისტერეზი და მაღალი UV წინააღმდეგობა.
ამინოეთერების ჯგუფის გარდა, პოლიურეთანის ელასტომერებს აქვთ სხვა ფუნქციური ჯგუფები, როგორიცაა შარდოვანა ფორმატი, ბიურეტი, შარდოვანა და ა.შ. ამ ჯგუფებს შეუძლიათ გაიარონ თერმული დაშლა მაღალ ტემპერატურაზე:
NHCONCOO – (ალიფატური შარდოვანა ფორმატი), 85-105 ℃;
- NHCONCOO – (სურნელოვანი შარდოვანას ფორმატი), ტემპერატურის დიაპაზონში 1-120 ℃;
- NHCONCONH – (ალიფატური ბიურეტი), 10°C-დან 110°C-მდე ტემპერატურაზე;
NHCONCONH – (არომატიული ბიურეტი), 115-125 ℃;
NHCONH – (ალიფატური შარდოვანა), 140-180 ℃;
- NHCONH – (სურნელოვანი შარდოვანა), 160-200 ℃;
იზოციანურატის რგოლი >270 ℃.
ბიურეტისა და შარდოვანაზე დაფუძნებული ფორმატის თერმული დაშლის ტემპერატურა გაცილებით დაბალია, ვიდრე ამინოფორმატისა და შარდოვანას, ხოლო იზოციანურატს აქვს საუკეთესო თერმული სტაბილურობა. ელასტომერების წარმოებისას, გადაჭარბებულმა იზოციანატებმა შეიძლება შემდგომში რეაგირება მოახდინოს წარმოქმნილ ამინოფორმატთან და შარდოვანასთან შარდოვანაზე დაფუძნებული ფორმატისა და ბიურეტის ჯვარედინი კავშირების სტრუქტურების წარმოქმნით. მიუხედავად იმისა, რომ მათ შეუძლიათ გააუმჯობესონ ელასტომერების მექანიკური თვისებები, ისინი უკიდურესად არასტაბილურია სითბოს მიმართ.
ელასტომერებში თერმული არასტაბილური ჯგუფების, როგორიცაა ბიურეტი და შარდოვანა ფორმატის შესამცირებლად, აუცილებელია მათი ნედლეულის თანაფარდობისა და წარმოების პროცესის გათვალისწინება. უნდა იქნას გამოყენებული იზოციანატების გადაჭარბებული კოეფიციენტები და გამოყენებული იქნას სხვა მეთოდები, რაც შეიძლება მეტი, რათა ჯერ ნედლეულში (ძირითადად იზოციანატები, პოლიოლები და ჯაჭვის გამაფართოებლები) წარმოიქმნას ნაწილობრივი იზოციანატური რგოლები და შემდეგ შეიყვანონ ისინი ელასტომერში ნორმალური პროცესების მიხედვით. ეს გახდა ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდი სითბოს მდგრადი და ცეცხლგამძლე პოლიურეთანის ელასტომერების წარმოებისთვის.
03 ჰიდროლიზი და თერმული დაჟანგვა
პოლიურეთანის ელასტომერები მიდრეკილნი არიან თერმული დაშლისკენ მყარ სეგმენტებში და შესაბამის ქიმიურ ცვლილებებს რბილ სეგმენტებში მაღალ ტემპერატურაზე. პოლიესტერის ელასტომერებს აქვთ ცუდი წყალგამძლეობა და უფრო მკაცრი ტენდენცია ჰიდროლიზების მაღალ ტემპერატურაზე. პოლიესტერის/TDI/დიამინის მომსახურების ვადა შეიძლება მიაღწიოს 4-5 თვეს 50 ℃ ტემპერატურაზე, მხოლოდ ორ კვირას 70 ℃ და მხოლოდ რამდენიმე დღით 100 ℃ ზევით. ეთერული ბმები შეიძლება დაიშალოს შესაბამის მჟავებად და სპირტებად ცხელ წყალსა და ორთქლზე ზემოქმედებისას, ხოლო შარდოვანა და ამინოეთერების ჯგუფები ელასტომერებში ასევე შეიძლება გაიარონ ჰიდროლიზის რეაქციები:
RCOOR H20- → RCOOH HOR
ესტერი ალკოჰოლი
ერთი RNHCONHR ერთი H20- → RXHCOOH H2NR -
ურეამიდი
ერთი RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
ამინოფორმატი ესტერი ამინოფორმატი ალკოჰოლი
პოლიეთერზე დაფუძნებულ ელასტომერებს აქვთ ცუდი თერმული დაჟანგვის სტაბილურობა, ხოლო ეთერზე დაფუძნებული ელასტომერები α- ნახშირბადის ატომზე არსებული წყალბადი ადვილად იჟანგება და წარმოქმნის წყალბადის ზეჟანგს. შემდგომი დაშლისა და დაშლის შემდეგ ის წარმოქმნის ოქსიდის რადიკალებს და ჰიდროქსილის რადიკალებს, რომლებიც საბოლოოდ იშლება ფორმატებად ან ალდეჰიდებად.
სხვადასხვა პოლიესტერებს მცირე გავლენა აქვთ ელასტომერების სითბოს წინააღმდეგობაზე, ხოლო სხვადასხვა პოლიეთერებს აქვთ გარკვეული გავლენა. TDI-MOCA-PTMEG-თან შედარებით, TDI-MOCA-PTMEG-ს აქვს დაჭიმვის სიძლიერის შენარჩუნების კოეფიციენტი 44% და 60% შესაბამისად 121 ℃ ასაკის 7 დღის განმავლობაში, ხოლო ეს უკანასკნელი მნიშვნელოვნად უკეთესია პირველზე. მიზეზი შეიძლება იყოს ის, რომ PPG მოლეკულებს აქვთ განშტოებული ჯაჭვები, რომლებიც არ უწყობს ხელს ელასტიური მოლეკულების რეგულარულ მოწყობას და ამცირებს ელასტიური სხეულის სითბოს წინააღმდეგობას. პოლიეთერების თერმული მდგრადობის რიგია: PTMEG>PEG>PPG.
პოლიურეთანის ელასტომერების სხვა ფუნქციური ჯგუფები, როგორიცაა შარდოვანა და კარბამატი, ასევე განიცდიან ჟანგვისა და ჰიდროლიზის რეაქციებს. თუმცა, ეთერის ჯგუფი ყველაზე ადვილად იჟანგება, ხოლო ეთერული ჯგუფი ყველაზე ადვილად ჰიდროლიზდება. მათი ანტიოქსიდანტური და ჰიდროლიზის წინააღმდეგობის რიგი შემდეგია:
ანტიოქსიდანტური აქტივობა: ეთერები>შარდოვანა>კარბამატი>ეთერი;
ჰიდროლიზის წინააღმდეგობა: ესტერი
პოლიეთერ პოლიურეთანის ჟანგვის წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად და პოლიესტერი პოლიურეთანის ჰიდროლიზის წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად, ასევე ემატება დანამატები, როგორიცაა 1% ფენოლური ანტიოქსიდანტის Irganox1010 დამატება PTMEG პოლიეთერ ელასტომერში. ამ ელასტომერის დაჭიმვის სიმტკიცე შეიძლება გაიზარდოს 3-5-ჯერ ანტიოქსიდანტების გარეშე (ტესტის შედეგები 1500C ტემპერატურაზე 168 საათის განმავლობაში დაბერების შემდეგ). მაგრამ ყველა ანტიოქსიდანტს არ აქვს გავლენა პოლიურეთანის ელასტომერებზე, მხოლოდ ფენოლურ 1rganox 1010-ს და TopanOl051-ს (ფენოლური ანტიოქსიდანტი, შეფერხებული ამინის სინათლის სტაბილიზატორი, ბენზოტრიაზოლის კომპლექსი) აქვს მნიშვნელოვანი ეფექტი და პირველი საუკეთესოა, შესაძლოა იმიტომ, რომ ფენოლურ ანტიოქსიდანტებს აქვთ კარგი თავსებადობა ელატომატორებთან. თუმცა, ფენოლური ჰიდროქსილის ჯგუფების მნიშვნელოვანი როლის გამო ფენოლური ანტიოქსიდანტების სტაბილიზაციის მექანიზმში, ამ ფენოლური ჰიდროქსილის ჯგუფის რეაქციისა და „მარცხის“ თავიდან ასაცილებლად სისტემაში იზოციანატულ ჯგუფებთან, იზოციანატების და პოლიოლების თანაფარდობა არ უნდა იყოს. ძალიან დიდია და ანტიოქსიდანტები უნდა დაემატოს პრეპოლიმერებს და ჯაჭვის გაფართოებას. თუ დაემატება პრეპოლიმერების წარმოებისას, ეს დიდად იმოქმედებს სტაბილიზაციის ეფექტზე.
პოლიესტერი პოლიურეთანის ელასტომერების ჰიდროლიზის თავიდან ასაცილებლად გამოყენებული დანამატები ძირითადად კარბოდიიმიდური ნაერთებია, რომლებიც რეაგირებენ კარბოქსილის მჟავებთან, რომლებიც წარმოიქმნება ესტერის ჰიდროლიზით პოლიურეთანის ელასტომერის მოლეკულებში აცილური შარდოვანას წარმოებულების წარმოქმნით, რაც ხელს უშლის შემდგომ ჰიდროლიზს. კარბოდიიმიდის დამატება მასის ნაწილზე 2%-დან 5%-მდე შეიძლება გაზარდოს პოლიურეთანის წყლის სტაბილურობა 2-4-ჯერ. გარდა ამისა, ტერბუტილ კატექოლს, ჰექსამეთილენტეტრამინს, აზოდიკარბონამიდს და ა.შ. ასევე გააჩნიათ გარკვეული ანტიჰიდროლიზის ეფექტი.
04 შესრულების ძირითადი მახასიათებლები
პოლიურეთანის ელასტომერები ტიპიური მრავალბლოკიანი კოპოლიმერებია, მოლეკულური ჯაჭვებით, რომლებიც შედგება მოქნილი სეგმენტებისგან, ოთახის ტემპერატურაზე დაბალი შუშის გადასვლის ტემპერატურით და ხისტი სეგმენტებისგან მინის გარდამავალი ტემპერატურის უფრო მაღალი ვიდრე ოთახის ტემპერატურაზე. მათ შორის, ოლიგომერული პოლიოლები ქმნიან მოქნილ სეგმენტებს, ხოლო დიიზოციანატები და მცირე მოლეკულების ჯაჭვის გამაფართოებლები ქმნიან ხისტ სეგმენტებს. მოქნილი და ხისტი ჯაჭვის სეგმენტების ჩაშენებული სტრუქტურა განსაზღვრავს მათ უნიკალურ შესრულებას:
(1) ჩვეულებრივი რეზინის სიხისტის დიაპაზონი ზოგადად Shaoer A20-A90-ს შორისაა, ხოლო პლასტმასის სიხისტის დიაპაზონი დაახლოებით Shaoer A95 Shaoer D100. პოლიურეთანის ელასტომერებმა შეიძლება მიაღწიონ Shaoer A10-ს და Shaoer D85-ს, შემავსებლის დახმარების გარეშე;
(2) მაღალი სიმტკიცე და ელასტიურობა მაინც შეიძლება შენარჩუნდეს სიხისტის ფართო დიაპაზონში;
(3) შესანიშნავი აცვიათ წინააღმდეგობა, 2-10-ჯერ მეტი ბუნებრივი რეზინისა;
(4) შესანიშნავი წინააღმდეგობა წყლის, ზეთის და ქიმიკატების მიმართ;
(5) მაღალი ზემოქმედების წინააღმდეგობა, დაღლილობის წინააღმდეგობა და ვიბრაციის წინააღმდეგობა, შესაფერისი მაღალი სიხშირის მოსახვევებისთვის;
(6) კარგი დაბალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, დაბალი ტემპერატურის მყიფეობით -30 ℃ ან -70 ℃ ქვემოთ;
(7) მას აქვს შესანიშნავი საიზოლაციო მოქმედება და დაბალი თბოგამტარობის გამო, მას აქვს უკეთესი საიზოლაციო ეფექტი რეზინისა და პლასტმასის შედარებით;
(8) კარგი ბიოთავსებადობა და ანტიკოაგულანტული თვისებები;
(9) შესანიშნავი ელექტრო იზოლაცია, ობის წინააღმდეგობა და UV სტაბილურობა.
პოლიურეთანის ელასტომერები შეიძლება ჩამოყალიბდეს იმავე პროცესების გამოყენებით, როგორც ჩვეულებრივი რეზინი, როგორიცაა პლასტიზირება, შერევა და ვულკანიზაცია. მათი ჩამოსხმა ასევე შესაძლებელია თხევადი რეზინის სახით ჩამოსხმის, ცენტრიდანული ჩამოსხმის ან შესხურების გზით. ისინი ასევე შეიძლება დამზადდეს მარცვლოვან მასალებად და ჩამოყალიბდეს ინექციის, ექსტრუზიის, მოძრავი, აფეთქებით ჩამოსხმის და სხვა პროცესების გამოყენებით. ამ გზით, ეს არა მხოლოდ აუმჯობესებს მუშაობის ეფექტურობას, არამედ აუმჯობესებს პროდუქტის განზომილების სიზუსტეს და გარეგნობას.