Изоцианат емес полиуретандардағы ғылыми-зерттеу жұмыстары
1937 жылы оларды енгізгеннен бастап, полиуретан (Пу) материалдар әр түрлі секторлар бойынша кең ауқымды өтініштер, соның ішінде көлік, құрылыс, мұнай химиясы, тоқыма, механикалық және электротехника, аэроғарыш, денсаулық сақтау және ауыл шаруашылығы. Бұл материалдар көбік пластмассалар, талшықтар, эластомерлер, гидрооқшаулағыш, гидрооқшаулағыш заттар, синтетикалық былғары, жабындар, желім, жабындық материалдар және медициналық заттар сияқты нысандарда қолданылады. Дәстүрлі Pu ең алдымен екі немесе одан да көп изосояндардан макромолекулалық полиолдармен және кіші молекулалық тізбекпен синтезделеді. Алайда, изоцианаттардың тәндік уыттылығы адам денсаулығы мен қоршаған ортаға айтарлықтай қауіп төндіреді; Сонымен қатар, олар әдетте фосгеннен алынады - жоғары улы препарат және тиісті амин шикізаты.
Зерттеушілердің заманауи химиялық өнеркәсібінің жасыл және тұрақты даму тәжірибесі аясында зерттеушілер изосоциаттарды экологиялық таза ресурстармен алмастыруға бағытталған, ал экологиялық таза ресурстармен алмастыруға бағытталған. Бұл жұмыс NIPU-ны НИПУ-дың дайындық жолдарын ұсынады, ал NiPus-тің әртүрлі түрлеріндегі ілгерілеу және одан әрі зерттеулер үшін олардың болашақ перспективаларын талқылау.
1 изоцианат емес полиуретандар синтезі
Төмен молекулалық салмақ қамалдарының алғашқы синтезі Алифатикалық диаминдермен бірге алифатикалық диаминдермен біріктірілген, алифатикалық диаминдермен бірге, 1950 жылдарда пайда болды, изоцианат емес полиуретан синтезіне қатысты шәкірттерді атап өтті. Қазіргі уақытта NIPU-ны шығарудың екі негізгі әдісі бар: бірінші болып бинариялық циклдік карбонаттар мен екілік аминдер арасында біртіндеп эндвейге деген реакциялар бар; Екіншісі карбиханың ішінде құрылымдық алмасуды жеңілдететін диолдармен қатар диуретан аралық диқандармен қатар поликонденсация реакцияларын тудырады. Diamarbox/illate аралық аралық карбонат немесе Dimetil карбонаты (DMC) маршруттары арқылы алуға болады; Карбаманың функционалдығын арттыратын көміртегі қышқыл топтары арқылы барлық әдістерге әсер етеді.
Келесі бөлімдер Isocyanate-ті қолданбай полиуретанды синтездеуге үш түрлі тәсілдермен жұмыс істейді.
1.1бек циклдік карбонатты бағыт
NIPU-ді 1-суретте көрсетілгендей, екілік циклдік карбинармен байланыстыратын, екілік циклдік карбинарға қосылатын кезең-кезеңімен толықтырулармен синтездеуге болады.
Қайталанатын қондырғылардың ішінде бірнеше гидроксил топтарының арқасында, оның негізгі тізбектегі құрылымы бойымен осы әдіс, әдетте, полиβ-гидроксил полиуретанды (PHU) енгізеді. Лейцч және басқалар, бинарлық аминдермен қатар циклдік карбонатты полепханаларды және бинарлық циклдік карбинаттардан алынған кішкентай молекулаларды және оларды политерлік іріңді дайындау үшін салыстыруды салыстыратын көптеген полиэти-фуспен бірге полиэтениялық Phus сериясын жасады. Олардың тұжырымдары гидроксил топтары жұмсақ / қатты сегменттерде орналасқан азот / оттегі атомдары бар сутегі / оттегі атомдары бар сутегі байланыстарын біріктіретінін көрсетті; Жұмсақ сегменттердің өзгеруіне сонымен қатар сутегі байланысы бар, сонымен қатар микрофаза бөлу градусына әсер етеді, бұл кейіннен жалпы сипаттамаларға әсер етеді.
Әдетте температура 100 ° C-тан асады, бұл бағыт реакция процестері кезінде ешқандай өнімдерді шығармайды, бірақ тұрақты өнімдерді бермейді, бірақ тұрақты өнімдерді тудырмайды, бірақ тұрақты өнімдерді бермейді, мысалы диметил сульфлоксиді (DMF), мысалы, бір күнге дейін және бір күнге дейін созылады Төмендегі шығындар көбінесе 30 кг / моль жеткізетін төменгі шығындар, көбінесе жоғары молекулалық салмақ түседі, бұл онымен байланысты болуы мүмкін
1.2Оохилді карбонатты бағыт
Моноцилиттік карбонат гидроксилді аяқтаған гидроксилдің нәтижесінде пайда болатын гидроксилді аяқтайтын гидроксилдің нәтижелері бар, содан кейін DIOLS-тің мамандандырылған немесе полигоненсация бойынша өзара әрекеттесулерімен, Диолдармен өзара әрекеттесуден өтеді.
Жалпы алғанда, жұмыс істейтін монокайлалған нұсқалар құрамына этилен және пропилен газдалған субстраттары кіреді Пекин Химиялық технология университетінің құрамы Пекин Чинбо командасы әр түрлі диаметрмен айналысады. Табысты қалыптасуды аяқтау Сәтті термиялық / механикалық қасиеттерге ие өнім желілері, жылумен айналысады, бұл шамамен балқыту пункттеріне дейін созылады, бұл шамамен125 ~ 161 ° C-қа созылады, шамамен14МПА ұзартқышы шамамен 1476%. Ванг және басқалар, DMC жұптастырылған және циклокаридтелген прекурсорлар, сәйкесінше гексаметиленамин / циклдік прекурсорлар. Экомдар13k ~ 28K г / моль созылу мольдіктері ҚАЛДЫРЫЛАДЫ
Циклдіктерлік эфирлер температураны сақтамай-ақ тиімді жұмыс істейді Диоликалық кірістерге бағытталған диолик кірістеріне бағытталған, Diolic кірістеріне бағытталған күш-жігермен қамтамасыз ету Қажетті нәтижелерге ықпал етеді.
1.3Dimetyl карбонатты бағыты
DMC көптеген белсенді функционалды масариялықтарды қамтитын, металл / метокси / Карбонил конфигурациялары көптеген белсенді функционалды конфигурацияны ұсынады, бұл реактивтілік профильдерін жақсарту, егер DMC кішігірім метил-карбаматты құрайтын диаминдер тікелей аяқталады, содан кейін қосымша конденсациялы делдалдар қосылады Кішкентай тізбекті-диоликтер / Үлкенірек-диоликтер / Үлкен-Polyol құрамы, полимерлі заттардан кейінгі еңсерілген полимерлі құрылымдар, сәйкесінше 3-сурет бойынша бейнеленген.
Deepa et.al жоғарыда аталған динамикаға капиталданған, кейіннен метоксидтермен күрделі құрылымдар. DMC Dongdong DMC гексаметилен-полипенативті-полиалко-полиалонат-полиалкоолдардан тұрады Айырмашылықтардың таралуына қатысты тергеу жүргізуге қатысты тергеу жүргізу at230 ℃ Изоцианте-полиурсиялық жұмыс күшін тартуға бағытталған. Осылайша, қойылатын талаптар, олар қалдықтар ағындарын азайтады, негізінен тек метанол / шағын молекула-диоликалық сарқынды ағынды сулары бар жасыл синтездейді, бұл жалпы парадигмаларды белгілейді.
Изоцианат емес полиуретанның 2 түрлі жұмсақ сегменттері
2.1 Полиеретикалық полиуретан
Полиерет полиуретан (PEU) жұмсақ сегментінің эфирлі энергиясы, жеңілдетілген қондырғылар, оңай айналу, төмен температуралық икемділігі мен гидролизге төзімділігі.
Кебир және басқалар. DMC, полиэтилен гликолы және будандиолы бар полиетиялық полиэтиетандық полиэтиетандық полиэтиетандық, бірақ молекулалық салмағы төмен (7 500 ~ 14 800 г / моль), ал тг 0 ℃-ден төмен болды, ал балқулар да аз болды, ал қолдану қажеттіліктерін қанағаттандыру қиын болды. Жао Джингбо зерттеу тобы этилен карбонатын, 1, 6-гексанеатин және полиэтилен гликолын қолданды, ол 21 000 г / моль, созылу беріктігі 5 ~ 24МПА, 5 ~ 24МПА, ұзақтылып, ұзындығы 0,9% ~ 1 388%. Синтезделген хош иісті полиуретандар сериясының молекулалық салмағы - 17 300 ~ 21 000 г / моль, балқыту нүктесі - 102 ~ 110 ℃, созылу күші 12 ~ 38MPA, ал 200% қалпына келтіру жылдамдығы 69% ~ 89% құрайды.
Женг Люучун және Ли Чунчэньдің зерттеу тобы Dimetil карбонаты және 1, 6-гексаметиленедпен және 1, 6-гексаметиленеатинмен және әртүрлі кішкентай молекулалармен диолдармен және политетрахидрофуранедидермен (MN = 2 000) тұрады. Изоцианаттарсыз политерлік полиуретандар сериясы (NIPEU) дайындалды, реакция кезінде делдалдармен тығыз байланыс мәселелері шешілді. Дәстүрлі политерлік полиэтиетаның (HDIPU) қасиеттері (HDIPU), 1, 1, 6-гексаметилен Диизоцянаты, 1-кестеде көрсетілгендей.
| Үлгі | Қатты сегмент массасы фракциясы /% | Молекулалық салмақ / (g·Мол ^ (- 1)) | Молекулалық салмақ дистрибуциясы индексі | Тоцентті күш / МПа | Үзіліс кезінде созылу /% |
| Nipeu30 | 30 | 74000 | 1.9 | 12.5 | 1250 |
| Nipeu40 | 40 | 66000 | 2.2 | 8.0 | 550 |
| HDIPU30 | 30 | 46000 | 1.9 | 31.3 | 1440 |
| HDIPU40 | 40 | 54000 | 2.0 | 25.8 | 1360 |
Кесте 1
Нәтижелер 1-кестеде келтірілген нәтижелер, неменің және HDIPU арасындағы құрылымдық айырмашылықтар негізінен қиын сегменттің арқасында екенін көрсетеді. Nipeu-ның бүйір реакциясы арқылы жасалған модерндік топтас, кері сегменттің молекулалық тізбегіне кездейсоқ ендірілген, кері сегментті бұзады, кері сегментті қалыптастырады, нәтижесінде қатты сегменттің арық тізбегі мен қатты сегменттің төменгі кристалдық тізбектері мен аздап кристалылық әлсіз болады. Нәтижесінде оның механикалық қасиеттері HDIPU-дан әлдеқайда нашар.
2.2 Полиэстер полиуретан
Polyter Polyurehane (Petu) полиэфир диолдары бар полиэфир диолдары бар, өйткені жұмсақ сегменттер жұмсақ сегменттер, биологиялық тұрақтандыру және механикалық қасиеттерге ие және оларды қолдану перспективалары бар биомедициналық материалдарды дайындау үшін қолдануға болады. Көбінесе жұмсақ сегменттерде қолданылатын полиэфир диолдары - полиглена Adipate Diol, Polyglycol Adipate Diol және Polycaprolactone Diol.
Бұрын, rokicci et al. Әр түрлі ноипті алу үшін диамині және түрлі диолдары бар этилен карбонаты және әр түрлі диолдары бар этиленді карбонат (1, 6-гександедиол, 1, 10-н-додеканол), бірақ синтезделген NIPU-дің молекулалық салмағы мен төменгі тг. Фархадя және басқалар. Күнбағыс тұқымы майын пайдаланып полициклді карбонатты шикізатпен дайындалған, содан кейін био негізіндегі полиаминдермен араластырылған, содан кейін био негізіндегі полиаминдермен қапталған, содан кейін 24 сағат, термосетикалық политере пленкасын алу үшін 90 ℃ емделді, бұл жақсы жылу тұрақтылығын көрсетті. «Чжан Ливун» зерттеу тобы Оңтүстік Қытай технологиялық университетінің зерттеу тобы диаминдер мен циклдік карбонаттарды синтездейді, содан кейін биоқиялық дибаз қышқылымен бибаз қышқылымен бірге полиэфир политеретанды алуға болады. «Жу-джин» ғылыми-зерттеу тобы, Қытай ғылым академиясының ғылыми-зерттеу тобы, гектаридиамин және винил карбонатының көмегімен гектаридиол және винил карбонатының көмегімен гектаридиол мен винил карбонатының көмегімен гектаридиолдың қатты сегменті дайындалды, содан кейін полиэфирленген полиуретан сериясын алыңыз, оны ультрафиолет емдеуден кейін қолдануға болады [23]. Женг Люучун және Ли Чунчнгтің зерттеу тобы түрлі көміртек қышқылы және төрт алифатикалық диолдар (бутанедиол, гектаредиол және деканедиол), тиісті полиэфирлік диолдарды жұмсақ сегменттермен дайындау үшін әртүрлі көміртегі бар; Алифатикалық диолдардың көміртегі атомдарының санына жатпайтын изоцианат политерлік политеретан (Пету) тобы гидрокси-плитамен бірге поликонденсациямен бірге гидрокси-плитамен бірге BHC және DIOLS арқылы емделді. Пету механикалық қасиеттері 2-кестеде көрсетілген.
| Үлгі | Тоцентті күш / МПа | Серпімді модуль/ MPA | Үзіліс кезінде созылу /% |
| Pupu4 | 6.9±1.0 | 36±8 | 673±35 |
| Petu6 | 10.1±1.0 | 55±4 | 568±32 |
| Petu8 | 9.0±0,8 | 47±4 | 551±25 |
| Pup10 | 8.8±0,1 | 52±5 | 137±23 |
Кесте 2
Нәтижелер Petu4-тің жұмсақ сегменті ең жоғары карбонилдің тығыздығы, қатты сегменті бар ең күшті сегменті және ең төменгі кезеңдік буын бар екенін көрсетеді. Жұмсақ және қатты сегменттердің кристалдануы шектеулі, төмен балқу және созылу күші, бірақ үзіліс кезінде ең жоғары ұзарту.
2.3 Поликарбонат Полиуретан
Поликарбонат Полиуретан (PCU), әсіресе алифатикалық ПМУ, гидролизге төзімділігі, тотығу кедергісі, тотығу кедергісі, жақсы биологиялық тұрақтылық және биомедицина саласында жақсы қолдану перспективалары бар. Қазіргі уақытта дайындалған НМУ-дің көпшілігі полиерецологиялық полиолалар мен полиэфирлі полиолаларды жұмсақ сегменттер ретінде қолданады және поликарбонат полиуретаны туралы зерттеулер аз.
Оңтүстік Қытай технологиялық университетіндегі Тянь Хеншудың ғылыми-зерттеу тобы дайындаған изоцианат емес поликаретанты 50 000 г / мольдің молекулалық салмағы бар. Полимердің молекулалық салмағына реакция жағдайының әсері зерттелді, бірақ оның механикалық қасиеттері туралы хабарланған жоқ. Чжэн Люучун және Ли Чунчэннің зерттеу тобы PCU-ны DMC, Hexanediamine, HexAdieol және Polycarbonate диолдары арқылы дайындады және PCU есімді сегменттің қайталама бөлшектеріне сәйкес PCU деп атады. Механикалық қасиеттер 3-кестеде көрсетілген.
| Үлгі | Тоцентті күш / МПа | Серпімді модуль/ MPA | Үзіліс кезінде созылу /% |
| PCU18 | 17±1 | 36±8 | 665±24 |
| PCU33 | 19±1 | 107±9 | 656±33 |
| PCU46 | 21±1 | 150±16 | 407±23 |
| PCU57 | 22±2 | »210±17 | 262±27 |
| PCU67 | 27±2 | 400±13 | 63±5 |
| PCU82 | 29±1 | 518±34 | 26±5 |
Кесте 3
Нәтижелер PCU жоғары молекулалық салмағы жоғары, 6 × 104 ~ 9 × 104г / моль, еріту нүктесі және 29 МПа-ға дейін созылады. Осындай PCU-ны қатаң пластик немесе эластомер ретінде қолдануға болады, ол биомедициналық өрісте жақсы қолдану перспективасы бар (мысалы, адам тіндерінің техникасы немесе жүрек-тамыр инженері).
2.4 Гибридті изоцианат емес полиуретан
Гибридті изоцианат емес полиуретан (гибридті ноип) - эпоксидия шайырын, акрилат, кремний немесе каллоксандықтарды интерпенететтік желіні қалыптастыру, полиуретанның өнімділігін жақсарту немесе полиуретанның әр түрлі функцияларын беру.
Feng yuelan eth al. СО2 бар био негізіндегі эпоксидлі соя майымен, пентамоникалық циклді карбилат (CSBO) және BISHENOL SGETS-ті (Epoxy Resin E51) синтездеуге, ц.И.Сипу-сегменттерді ұсынады, олар CSBO-мен құрылған, аминмен түзілген. Молекулалық тізбекте ашық қышқыл / линол қышқылының ұзын икемді тізбегі бар. Оның құрамында сонымен қатар қатты механикалық беріктігі мен жоғары қаттылыққа ие, сонымен қатар қатаң тізбек сегменттері көп. Кейбір зерттеушілер сондай-ақ НИПУ-дің алдын-ала топтары бар NIPU PIRALYMERS-дің үш түрін диетилен гликл велосипедтерлік карблат пен диаметрлердің жылдамдық-ашылу реакциясы арқылы синтезделді, содан кейін жұмсақ полиуретанды өзін-өзі емдейтін функциямен дайындауға және жұмсақ нипудің жоғары тиімділігін сәтті жүзеге асырды. Гибридті NIPU General NIPU-нің сипаттамалары ғана емес, сонымен қатар адгезия, қышқыл және сілтілік коррозияға төзімділігі, еріткіш және механикалық беріктік болуы мүмкін.
3 болжам
NIPU улы изоцианатты қолданбай дайындалады және қазіргі уақытта көбік, жабын, жабысқақ, эластомер және басқа да өнімдер түрінде оқытылады және басқа да өнімдерді ұсынады. Алайда, олардың көпшілігі әлі де зертханалық зерттеулермен шектеледі және ауқымды өндіріс жоқ. Сонымен қатар, халықтың өмір сүру деңгейі мен сұраныстың тұрақты өсуімен, NIPU бір функциясы немесе бірнеше функциясы бар NIPU бактерияға қарсы, өзін-өзі жөндеу, пішінді жад, жалынның бұзылуы, жоғары ыстыққа төзімді және т.б. сияқты маңызды зерттеу бағыты болды. Сондықтан болашақ зерттеулер индустрияландырудың негізгі мәселелерін қалай бұзу керектігін түсінуі керек және функционалды НМУ-ді дайындауды жалғастыруы керек.
POST уақыты: AUG-29-2024