पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स की तापीय स्थिरता और सुधार के उपाय

कहा गयाpolyurethaneपॉलीयुरेथेन का संक्षिप्त नाम है, जो पॉलीआइसोसाइनेट और पॉलीओल्स की प्रतिक्रिया से बनता है, और इसमें आणविक श्रृंखला पर कई दोहराए गए अमीनो एस्टर समूह (- NH-CO-O -) होते हैं। वास्तविक संश्लेषित पॉलीयुरेथेन रेजिन में, अमीनो एस्टर समूह के अलावा, यूरिया और बायुरेट जैसे समूह भी होते हैं। पॉलीओल्स लंबी-श्रृंखला वाले अणुओं से संबंधित होते हैं जिनके अंत में हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, जिन्हें "सॉफ्ट चेन सेगमेंट" कहा जाता है, जबकि पॉलीआइसोसाइनेट को "हार्ड चेन सेगमेंट" कहा जाता है।
नरम और कठोर श्रृंखला खंडों द्वारा उत्पन्न पॉलीयूरेथेन रेजिन में से केवल एक छोटा प्रतिशत अमीनो एसिड एस्टर है, इसलिए उन्हें पॉलीयूरेथेन कहना उचित नहीं होगा। व्यापक अर्थ में, पॉलीयूरेथेन आइसोसाइनेट का एक योजक है।
विभिन्न प्रकार के आइसोसाइनेट पॉलीहाइड्रॉक्सी यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करके पॉलीयुरेथेन की विभिन्न संरचनाएं बनाते हैं, जिससे विभिन्न गुणों वाले बहुलक पदार्थ प्राप्त होते हैं, जैसे प्लास्टिक, रबर, कोटिंग्स, फाइबर, चिपकने वाले पदार्थ, आदि। पॉलीयुरेथेन रबर
पॉलीयुरेथेन रबर एक विशेष प्रकार के रबर से संबंधित है, जिसे पॉलीइथर या पॉलिएस्टर को आइसोसाइनेट के साथ प्रतिक्रिया करके बनाया जाता है। विभिन्न प्रकार के कच्चे माल, प्रतिक्रिया की स्थिति और क्रॉसलिंकिंग विधियों के कारण कई किस्में हैं। रासायनिक संरचना के दृष्टिकोण से, पॉलिएस्टर और पॉलीइथर प्रकार हैं, और प्रसंस्करण विधि के दृष्टिकोण से, तीन प्रकार हैं: मिश्रण प्रकार, कास्टिंग प्रकार और थर्माप्लास्टिक प्रकार।
सिंथेटिक पॉलीयूरेथेन रबर को आम तौर पर रैखिक पॉलिएस्टर या पॉलीइथर को डायसोसाइनेट के साथ प्रतिक्रिया करके संश्लेषित किया जाता है ताकि कम आणविक भार वाला प्रीपॉलिमर बनाया जा सके, जिसे फिर उच्च आणविक भार वाले पॉलिमर बनाने के लिए चेन एक्सटेंशन प्रतिक्रिया के अधीन किया जाता है। फिर, उपयुक्त क्रॉसलिंकिंग एजेंट जोड़े जाते हैं और इसे ठीक करने के लिए गर्म किया जाता है, जिससे वल्केनाइज्ड रबर बन जाता है। इस विधि को प्रीपॉलीमराइजेशन या टू-स्टेप विधि कहा जाता है।
एक-चरण विधि का उपयोग करना भी संभव है - रैखिक पॉलिएस्टर या पॉलीइथर को डायइसोसाइनेट्स, चेन एक्सटेंडर्स और क्रॉसलिंकिंग एजेंटों के साथ सीधे मिलाकर प्रतिक्रिया शुरू करना और पॉलीयूरेथेन रबर उत्पन्न करना।
टीपीयू अणुओं में ए-सेगमेंट मैक्रोमोलिक्यूलर चेन को घुमाने में आसान बनाता है, पॉलीयूरेथेन रबर को अच्छी लोच प्रदान करता है, पॉलिमर के नरम बिंदु और द्वितीयक संक्रमण बिंदु को कम करता है, और इसकी कठोरता और यांत्रिक शक्ति को कम करता है। बी-सेगमेंट मैक्रोमोलिक्यूलर चेन के रोटेशन को बांध देगा, जिससे पॉलिमर के नरम बिंदु और द्वितीयक संक्रमण बिंदु में वृद्धि होगी, जिसके परिणामस्वरूप कठोरता और यांत्रिक शक्ति में वृद्धि होगी, और लोच में कमी आएगी। ए और बी के बीच मोलर अनुपात को समायोजित करके, विभिन्न यांत्रिक गुणों वाले टीपीयू का उत्पादन किया जा सकता है। टीपीयू की क्रॉस-लिंकिंग संरचना को न केवल प्राथमिक क्रॉस-लिंकिंग पर विचार करना चाहिए, बल्कि अणुओं के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड द्वारा गठित द्वितीयक क्रॉस-लिंकिंग पर भी विचार करना चाहिए। पॉलीयूरेथेन का प्राथमिक क्रॉस-लिंकिंग बॉन्ड हाइड्रॉक्सिल रबर की वल्कनाइजेशन संरचना से अलग है। इसका एमिनो एस्टर समूह, बायोरेट समूह, यूरिया फॉर्मेट समूह और अन्य कार्यात्मक समूह एक नियमित और स्थानित कठोर श्रृंखला खंड में व्यवस्थित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप रबर की एक नियमित नेटवर्क संरचना होती है, जिसमें उत्कृष्ट पहनने का प्रतिरोध और अन्य उत्कृष्ट गुण होते हैं। दूसरे, पॉलीयुरेथेन रबर में यूरिया या कार्बामेट समूहों जैसे कई अत्यधिक संयोजी कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति के कारण, आणविक श्रृंखलाओं के बीच बनने वाले हाइड्रोजन बॉन्ड में उच्च शक्ति होती है, और हाइड्रोजन बॉन्ड द्वारा बनने वाले द्वितीयक क्रॉसलिंकिंग बॉन्ड का भी पॉलीयुरेथेन रबर के गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। द्वितीयक क्रॉस-लिंकिंग पॉलीयुरेथेन रबर को एक ओर थर्मोसेटिंग इलास्टोमर्स की विशेषताओं को रखने में सक्षम बनाता है, और दूसरी ओर, यह क्रॉस-लिंकिंग वास्तव में क्रॉस-लिंक नहीं है, जिससे यह एक आभासी क्रॉस-लिंकिंग बन जाती है। क्रॉस-लिंकिंग की स्थिति तापमान पर निर्भर करती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, यह क्रॉस-लिंकिंग धीरे-धीरे कमजोर होकर गायब हो जाती है। बहुलक में एक निश्चित तरलता होती है और इसे थर्मोप्लास्टिक प्रसंस्करण के अधीन किया जा सकता है। जब तापमान कम हो जाता है, तो यह क्रॉस-लिंकिंग धीरे-धीरे ठीक हो जाती है और फिर से बन जाती है। थोड़ी मात्रा में भराव मिलाने से अणुओं के बीच की दूरी बढ़ जाती है, अणुओं के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड बनाने की क्षमता कमजोर हो जाती है और ताकत में तेज कमी आती है। शोध से पता चला है कि पॉलीयुरेथेन रबर में विभिन्न कार्यात्मक समूहों की स्थिरता का क्रम उच्च से निम्न तक है: एस्टर, ईथर, यूरिया, कार्बामेट और ब्यूरेट। पॉलीयुरेथेन रबर की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के दौरान, पहला चरण ब्यूरेट और यूरिया के बीच क्रॉस-लिंकिंग बॉन्ड का टूटना है, इसके बाद कार्बामेट और यूरिया बॉन्ड का टूटना है, यानी मुख्य श्रृंखला टूटना।
01 नरम बनाना
पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स, कई पॉलिमर सामग्रियों की तरह, उच्च तापमान पर नरम हो जाते हैं और लोचदार अवस्था से चिपचिपे प्रवाह अवस्था में परिवर्तित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप यांत्रिक शक्ति में तेज़ी से कमी आती है। रासायनिक दृष्टिकोण से, लोच का नरम तापमान मुख्य रूप से इसकी रासायनिक संरचना, सापेक्ष आणविक भार और क्रॉसलिंकिंग घनत्व जैसे कारकों पर निर्भर करता है।
आम तौर पर, सापेक्ष आणविक भार में वृद्धि, कठोर खंड की कठोरता में वृद्धि (जैसे अणु में बेंजीन रिंग डालना) और कठोर खंड की सामग्री, और क्रॉसलिंकिंग घनत्व में वृद्धि सभी नरम तापमान को बढ़ाने के लिए फायदेमंद हैं। थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स के लिए, आणविक संरचना मुख्य रूप से रैखिक होती है, और सापेक्ष आणविक भार बढ़ने पर इलास्टोमर का नरम तापमान भी बढ़ जाता है।
क्रॉस-लिंक्ड पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स के लिए, क्रॉसलिंकिंग घनत्व का सापेक्ष आणविक भार से अधिक प्रभाव पड़ता है। इसलिए, इलास्टोमर्स का निर्माण करते समय, आइसोसाइनेट्स या पॉलीओल्स की कार्यक्षमता को बढ़ाकर कुछ लोचदार अणुओं में एक थर्मली स्थिर नेटवर्क रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग संरचना बनाई जा सकती है, या लोचदार शरीर में एक स्थिर आइसोसाइनेट क्रॉस-लिंकिंग संरचना बनाने के लिए अत्यधिक आइसोसाइनेट अनुपात का उपयोग करना इलास्टोमर की गर्मी प्रतिरोध, विलायक प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति में सुधार करने का एक शक्तिशाली साधन है।
जब पीपीडीआई (पी-फेनिलडाइसोसायनेट) को कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है, तो दो आइसोसाइनेट समूहों के बेंजीन रिंग से सीधे संबंध के कारण, निर्मित कठोर खंड में बेंजीन रिंग की मात्रा अधिक होती है, जो कठोर खंड की कठोरता में सुधार करती है और इस प्रकार इलास्टोमर के ताप प्रतिरोध को बढ़ाती है।
भौतिक दृष्टिकोण से, इलास्टोमर्स का नरम तापमान माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण की डिग्री पर निर्भर करता है। रिपोर्टों के अनुसार, माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण से गुजरने वाले इलास्टोमर्स का नरम तापमान बहुत कम है, केवल लगभग 70 ℃ का प्रसंस्करण तापमान है, जबकि माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण से गुजरने वाले इलास्टोमर्स 130-150 ℃ तक पहुँच सकते हैं। इसलिए, इलास्टोमर्स में माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण की डिग्री बढ़ाना उनके ताप प्रतिरोध को बेहतर बनाने के प्रभावी तरीकों में से एक है।
इलास्टोमर्स के माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण की डिग्री को चेन सेगमेंट के सापेक्ष आणविक भार वितरण और कठोर चेन सेगमेंट की सामग्री को बदलकर सुधारा जा सकता है, जिससे उनकी गर्मी प्रतिरोध क्षमता बढ़ जाती है। अधिकांश शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि पॉलीयुरेथेन में माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण का कारण नरम और कठोर खंडों के बीच थर्मोडायनामिक असंगति है। चेन एक्सटेंडर का प्रकार, कठोर खंड और उसकी सामग्री, नरम खंड का प्रकार और हाइड्रोजन बॉन्डिंग सभी का इस पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
डायोल श्रृंखला विस्तारकों की तुलना में, डायमाइन श्रृंखला विस्तारक जैसे MOCA (3,3-डाइक्लोरो-4,4-डायमिनोडाइफेनिलमीथेन) और DCB (3,3-डाइक्लोरो-बाइफेनिलनेडियम) इलास्टोमर्स में अधिक ध्रुवीय अमीनो एस्टर समूह बनाते हैं, और कठोर खंडों के बीच अधिक हाइड्रोजन बांड बनाए जा सकते हैं, जिससे कठोर खंडों के बीच परस्पर क्रिया बढ़ जाती है और इलास्टोमर्स में माइक्रोफेज पृथक्करण की डिग्री में सुधार होता है; सममित सुगंधित श्रृंखला विस्तारक जैसे p, p-डाइहाइड्रोक्विनोन और हाइड्रोक्विनोन कठोर खंडों के सामान्यीकरण और तंग पैकिंग के लिए फायदेमंद होते हैं, जिससे उत्पादों के माइक्रोफेज पृथक्करण में सुधार होता है।
एलिफैटिक आइसोसाइनेट द्वारा निर्मित अमीनो एस्टर खंडों में नरम खंडों के साथ अच्छी संगतता होती है, जिसके परिणामस्वरूप नरम खंडों में अधिक कठोर खंड घुल जाते हैं, जिससे माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण की डिग्री कम हो जाती है। एरोमैटिक आइसोसाइनेट द्वारा निर्मित अमीनो एस्टर खंडों में नरम खंडों के साथ खराब संगतता होती है, जबकि माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण की डिग्री अधिक होती है। पॉलीओलेफ़िन पॉलीयुरेथेन में लगभग पूर्ण माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण संरचना होती है, क्योंकि नरम खंड हाइड्रोजन बॉन्ड नहीं बनाता है और हाइड्रोजन बॉन्ड केवल कठोर खंड में ही हो सकते हैं।
इलास्टोमर्स के नरमी बिंदु पर हाइड्रोजन बॉन्डिंग का प्रभाव भी महत्वपूर्ण है। हालाँकि नरम खंड में पॉलीइथर और कार्बोनिल कठोर खंड में NH के साथ बड़ी संख्या में हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकते हैं, लेकिन यह इलास्टोमर्स के नरमी तापमान को भी बढ़ाता है। यह पुष्टि की गई है कि हाइड्रोजन बॉन्ड अभी भी 200 ℃ पर 40% बनाए रखते हैं।
02 थर्मल अपघटन
उच्च तापमान पर अमीनो एस्टर समूह निम्नलिखित अपघटन से गुजरते हैं:
- RNHCOOR – RNC0 HO-आर
- RNHCOOR – RNH2 CO2 ईन
- RNHCOOR – RNHR CO2 एन
पॉलीयूरेथेन आधारित सामग्रियों के तापीय अपघटन के तीन मुख्य रूप हैं:
① मूल आइसोसाइनेट और पॉलीओल बनाना;
② α— CH2 बेस पर ऑक्सीजन बॉन्ड टूट जाता है और दूसरे CH2 पर एक हाइड्रोजन बॉन्ड के साथ मिलकर अमीनो एसिड और एल्केन बनाता है। अमीनो एसिड एक प्राथमिक अमीन और कार्बन डाइऑक्साइड में विघटित हो जाते हैं:
③ 1 द्वितीयक अमीन और कार्बन डाइऑक्साइड बनाएं।
कार्बामेट संरचना का ऊष्मीय अपघटन:
एरिल NHCO एरिल,~120 ℃;
एन-एल्काइल-एनएचसीओ-एरिल,~180 ℃;
एरिल NHCO एन-एल्काइल,~200 ℃;
एन-एल्काइल-एनएचसीओ-एन-एल्काइल,~250 ℃.
अमीनो एसिड एस्टर की थर्मल स्थिरता आइसोसाइनेट और पॉलीओल जैसे शुरुआती सामग्रियों के प्रकार से संबंधित है। एलिफैटिक आइसोसाइनेट सुगंधित आइसोसाइनेट से अधिक होते हैं, जबकि फैटी अल्कोहल सुगंधित अल्कोहल से अधिक होते हैं। हालांकि, साहित्य की रिपोर्ट है कि एलिफैटिक अमीनो एसिड एस्टर का थर्मल अपघटन तापमान 160-180 ℃ के बीच है, और सुगंधित अमीनो एसिड एस्टर का 180-200 ℃ के बीच है, जो उपरोक्त डेटा के साथ असंगत है। कारण परीक्षण विधि से संबंधित हो सकता है।
वास्तव में, एलिफैटिक सीएचडीआई (1,4-साइक्लोहेक्सेन डायइसोसायनेट) और एचडीआई (हेक्सामेथिलीन डायइसोसायनेट) में आम तौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले एरोमैटिक एमडीआई और टीडीआई की तुलना में बेहतर गर्मी प्रतिरोध होता है। विशेष रूप से सममित संरचना वाले ट्रांस सीएचडीआई को सबसे अधिक गर्मी प्रतिरोधी आइसोसाइनेट के रूप में मान्यता दी गई है। इससे तैयार पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स में अच्छी प्रक्रियाशीलता, उत्कृष्ट हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध, उच्च नरम तापमान, कम ग्लास संक्रमण तापमान, कम थर्मल हिस्टैरिसिस और उच्च यूवी प्रतिरोध होता है।
अमीनो एस्टर समूह के अलावा, पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स में अन्य कार्यात्मक समूह भी होते हैं जैसे यूरिया फॉर्मेट, बाइयूरेट, यूरिया, आदि। ये समूह उच्च तापमान पर थर्मल अपघटन से गुजर सकते हैं:
NHCONCOO – (एलिफैटिक यूरिया फॉर्मेट), 85-105 ℃;
- NHCONCOO - (सुगंधित यूरिया फॉर्मेट), 1-120 ℃ के तापमान रेंज पर;
- NHCONCONH – (एलिफैटिक बाइयूरेट), 10 ° सेल्सियस से 110 ° सेल्सियस तक के तापमान पर;
एनएचकॉनकॉन – (सुगंधित बाइयूरेट), 115-125 ℃;
NHCONH – (एलिफैटिक यूरिया), 140-180 ℃;
- NHCONH – (सुगंधित यूरिया), 160-200 ℃;
आइसोसायन्यूरेट रिंग>270 ℃.
बाइयूरेट और यूरिया आधारित फॉर्मेट का थर्मल अपघटन तापमान एमिनोफॉर्मेट और यूरिया की तुलना में बहुत कम है, जबकि आइसोसाइन्युरेट में सबसे अच्छी थर्मल स्थिरता है। इलास्टोमर्स के उत्पादन में, अत्यधिक आइसोसाइनेट्स गठित एमिनोफॉर्मेट और यूरिया के साथ आगे प्रतिक्रिया कर सकते हैं ताकि यूरिया आधारित फॉर्मेट और बाइयूरेट क्रॉस-लिंक्ड संरचनाएं बन सकें। हालांकि वे इलास्टोमर्स के यांत्रिक गुणों में सुधार कर सकते हैं, वे गर्मी के लिए बेहद अस्थिर हैं।
इलास्टोमर्स में बायुरेट और यूरिया फॉर्मेट जैसे थर्मल अस्थिर समूहों को कम करने के लिए, उनके कच्चे माल के अनुपात और उत्पादन प्रक्रिया पर विचार करना आवश्यक है। अत्यधिक आइसोसाइनेट अनुपात का उपयोग किया जाना चाहिए, और अन्य तरीकों का यथासंभव उपयोग किया जाना चाहिए ताकि पहले कच्चे माल (मुख्य रूप से आइसोसाइनेट, पॉलीओल और चेन एक्सटेंडर) में आंशिक आइसोसाइनेट रिंग्स बनाई जा सकें, और फिर उन्हें सामान्य प्रक्रियाओं के अनुसार इलास्टोमर में पेश किया जा सके। यह गर्मी प्रतिरोधी और लौ प्रतिरोधी पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स के उत्पादन के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधि बन गई है।
03 हाइड्रोलिसिस और थर्मल ऑक्सीकरण
पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स अपने कठोर खंडों में ऊष्मीय अपघटन और उच्च तापमान पर अपने नरम खंडों में इसी रासायनिक परिवर्तन के लिए प्रवण होते हैं। पॉलिएस्टर इलास्टोमर्स में पानी का प्रतिरोध कम होता है और उच्च तापमान पर हाइड्रोलाइज़ होने की अधिक गंभीर प्रवृत्ति होती है। पॉलिएस्टर/TDI/डायमाइन का सेवा जीवन 50 ℃ पर 4-5 महीने, 70 ℃ पर केवल दो सप्ताह और 100 ℃ से ऊपर केवल कुछ दिन तक पहुँच सकता है। एस्टर बॉन्ड गर्म पानी और भाप के संपर्क में आने पर संबंधित एसिड और अल्कोहल में विघटित हो सकते हैं, और इलास्टोमर्स में यूरिया और एमिनो एस्टर समूह भी हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं:
आरसीओओआर H20- → आरसीओओएच एचओआर
एस्टर अल्कोहल
एक RNHCONHR एक H20- → RXHCOOH H2NR -
यूरियामाइड
एक RNHCOOR-H20- → RNCOOH HOR -
एमिनो फॉर्मेट एस्टर एमिनो फॉर्मेट अल्कोहल
पॉलीइथर आधारित इलास्टोमर्स में खराब थर्मल ऑक्सीकरण स्थिरता होती है, और ईथर आधारित इलास्टोमर्स α- कार्बन परमाणु पर हाइड्रोजन आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनता है। आगे के अपघटन और दरार के बाद, यह ऑक्साइड रेडिकल और हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पन्न करता है, जो अंततः फॉर्मेट या एल्डिहाइड में विघटित हो जाते हैं।
विभिन्न पॉलीएस्टर का इलास्टोमर्स के ताप प्रतिरोध पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, जबकि विभिन्न पॉलीइथर का एक निश्चित प्रभाव होता है। TDI-MOCA-PTMEG की तुलना में, TDI-MOCA-PTMEG में 7 दिनों के लिए 121 ℃ पर वृद्ध होने पर क्रमशः 44% और 60% की तन्य शक्ति प्रतिधारण दर है, जिसमें बाद वाला पूर्व की तुलना में काफी बेहतर है। इसका कारण यह हो सकता है कि PPG अणुओं में शाखित श्रृंखलाएँ होती हैं, जो लोचदार अणुओं की नियमित व्यवस्था के लिए अनुकूल नहीं होती हैं और लोचदार शरीर के ताप प्रतिरोध को कम करती हैं। पॉलीइथर का तापीय स्थिरता क्रम है: PTMEG>PEG>PPG।
पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स में यूरिया और कार्बामेट जैसे अन्य कार्यात्मक समूह भी ऑक्सीकरण और हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं। हालाँकि, ईथर समूह सबसे आसानी से ऑक्सीकृत होता है, जबकि एस्टर समूह सबसे आसानी से हाइड्रोलाइज्ड होता है। उनके एंटीऑक्सीडेंट और हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध का क्रम है:
एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि: एस्टर>यूरिया>कार्बामेट>ईथर;
हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध: एस्टर
पॉलीइथर पॉलीयुरेथेन के ऑक्सीकरण प्रतिरोध और पॉलिएस्टर पॉलीयुरेथेन के हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए, एडिटिव्स भी जोड़े जाते हैं, जैसे कि PTMEG पॉलीइथर इलास्टोमर में 1% फेनोलिक एंटीऑक्सीडेंट Irganox1010 मिलाना। इस इलास्टोमर की तन्य शक्ति को एंटीऑक्सीडेंट के बिना की तुलना में 3-5 गुना बढ़ाया जा सकता है (168 घंटों के लिए 1500C पर उम्र बढ़ने के बाद परीक्षण के परिणाम)। लेकिन हर एंटीऑक्सीडेंट का पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर पर प्रभाव नहीं होता है, केवल फेनोलिक 1rganox 1010 और TopanOl051 (फेनोलिक एंटीऑक्सीडेंट, बाधा अमीन लाइट स्टेबलाइजर, बेंज़ोट्रियाज़ोल कॉम्प्लेक्स) का महत्वपूर्ण प्रभाव होता है, और पहला सबसे अच्छा है, संभवतः इसलिए क्योंकि फेनोलिक एंटीऑक्सीडेंट की इलास्टोमर के साथ अच्छी संगतता होती है। हालांकि, फेनोलिक एंटीऑक्सीडेंट के स्थिरीकरण तंत्र में फेनोलिक हाइड्रॉक्सिल समूहों की महत्वपूर्ण भूमिका के कारण, सिस्टम में आइसोसाइनेट समूहों के साथ इस फेनोलिक हाइड्रॉक्सिल समूह की प्रतिक्रिया और "विफलता" से बचने के लिए, पॉलीओल्स के लिए आइसोसाइनेट का अनुपात बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए, और एंटीऑक्सीडेंट को प्रीपोलिमर और चेन एक्सटेंडर में जोड़ा जाना चाहिए। यदि प्रीपोलिमर के उत्पादन के दौरान जोड़ा जाता है, तो यह स्थिरीकरण प्रभाव को बहुत प्रभावित करेगा।
पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स के हाइड्रोलिसिस को रोकने के लिए उपयोग किए जाने वाले योजक मुख्य रूप से कार्बोडिइमाइड यौगिक हैं, जो पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर अणुओं में एस्टर हाइड्रोलिसिस द्वारा उत्पन्न कार्बोक्जिलिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके एसाइल यूरिया डेरिवेटिव उत्पन्न करते हैं, जिससे आगे हाइड्रोलिसिस को रोका जा सकता है। 2% से 5% के द्रव्यमान अंश पर कार्बोडिइमाइड को जोड़ने से पॉलीयूरेथेन की जल स्थिरता 2-4 गुना बढ़ सकती है। इसके अलावा, टर्ट ब्यूटाइल कैटेचोल, हेक्सामेथिलनेटेट्रामाइन, एज़ोडिकार्बोनामाइड, आदि में भी कुछ एंटी हाइड्रोलिसिस प्रभाव होते हैं।
04 मुख्य प्रदर्शन विशेषताएँ
पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स विशिष्ट मल्टी ब्लॉक कॉपोलिमर होते हैं, जिनमें आणविक श्रृंखलाएं लचीले खंडों से बनी होती हैं जिनका ग्लास ट्रांज़िशन तापमान कमरे के तापमान से कम होता है और कठोर खंड जिनका ग्लास ट्रांज़िशन तापमान कमरे के तापमान से अधिक होता है। उनमें से, ऑलिगोमेरिक पॉलीओल लचीले खंड बनाते हैं, जबकि डायसोसाइनेट और छोटे अणु श्रृंखला विस्तारक कठोर खंड बनाते हैं। लचीले और कठोर श्रृंखला खंडों की अंतर्निहित संरचना उनके अद्वितीय प्रदर्शन को निर्धारित करती है:
(1) साधारण रबर की कठोरता सीमा आम तौर पर शाओर ए20-ए90 के बीच होती है, जबकि प्लास्टिक की कठोरता सीमा शाओर ए95 शाओर डी100 के आसपास होती है। पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स शाओर ए10 से लेकर शाओर डी85 तक पहुँच सकते हैं, बिना फिलर सहायता की आवश्यकता के;
(2) कठोरता की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर उच्च शक्ति और लोच को अभी भी बनाए रखा जा सकता है;
(3) उत्कृष्ट पहनने का प्रतिरोध, प्राकृतिक रबर का 2-10 गुना;
(4) पानी, तेल और रसायनों के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध;
(5) उच्च प्रभाव प्रतिरोध, थकान प्रतिरोध, और कंपन प्रतिरोध, उच्च आवृत्ति झुकने अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त;
(6) अच्छा निम्न तापमान प्रतिरोध, -30 ℃ या -70 ℃ से नीचे निम्न तापमान भंगुरता के साथ;
(7) इसमें उत्कृष्ट इन्सुलेशन प्रदर्शन है, और इसकी कम तापीय चालकता के कारण, इसमें रबर और प्लास्टिक की तुलना में बेहतर इन्सुलेशन प्रभाव होता है;
(8) अच्छी जैव-संगतता और थक्कारोधी गुण;
(9) उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन, मोल्ड प्रतिरोध और यूवी स्थिरता।
पॉलीयूरेथेन इलास्टोमर्स को साधारण रबर की तरह ही प्लास्टिकीकरण, मिश्रण और वल्कनीकरण जैसी प्रक्रियाओं का उपयोग करके बनाया जा सकता है। उन्हें तरल रबर के रूप में डालने, केन्द्रापसारक मोल्डिंग या छिड़काव द्वारा भी ढाला जा सकता है। उन्हें दानेदार सामग्री में भी बनाया जा सकता है और इंजेक्शन, एक्सट्रूज़न, रोलिंग, ब्लो मोल्डिंग और अन्य प्रक्रियाओं का उपयोग करके बनाया जा सकता है। इस तरह, यह न केवल कार्य कुशलता में सुधार करता है, बल्कि यह उत्पाद की आयामी सटीकता और उपस्थिति में भी सुधार करता है