ຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບໂພລີຢູຣີເທນທີ່ບໍ່ແມ່ນໄອໂຊໄຊຢາເນດ
ນັບຕັ້ງແຕ່ການນຳສະເໜີໃນປີ 1937, ວັດສະດຸໂພລີຢູຣີເທນ (PU) ໄດ້ພົບເຫັນການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫຼາຍຂະແໜງການ ລວມທັງການຂົນສົ່ງ, ການກໍ່ສ້າງ, ປິໂຕເຄມີ, ແຜ່ນແພ, ວິສະວະກຳກົນຈັກ ແລະ ໄຟຟ້າ, ການບິນອະວະກາດ, ການດູແລສຸຂະພາບ ແລະ ກະສິກຳ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຖືກນຳໃຊ້ໃນຮູບແບບຕ່າງໆເຊັ່ນ: ໂຟມພາດສະຕິກ, ເສັ້ນໃຍ, ອີລາສໂຕເມີ, ສານກັນນ້ຳ, ໜັງສັງເຄາະ, ສານເຄືອບ, ກາວ, ວັດສະດຸປູທາງ ແລະ ອຸປະກອນການແພດ. PU ແບບດັ້ງເດີມສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສັງເຄາະມາຈາກ isocyanates ສອງຊະນິດ ຫຼື ຫຼາຍກວ່ານັ້ນພ້ອມກັບ polyols ຂະໜາດໃຫຍ່ໂມເລກຸນ ແລະ ຕົວຍືດລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມເປັນພິດໂດຍທຳມະຊາດຂອງ isocyanates ມີຄວາມສ່ຽງທີ່ສຳຄັນຕໍ່ສຸຂະພາບຂອງມະນຸດ ແລະ ສິ່ງແວດລ້ອມ; ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ພວກມັນມັກຈະມາຈາກ phosgene - ສານຕັ້ງຕົ້ນທີ່ເປັນພິດສູງ - ແລະ ວັດຖຸດິບ amine ທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.
ເນື່ອງຈາກອຸດສາຫະກຳເຄມີໃນປະຈຸບັນກຳລັງສະແຫວງຫາການພັດທະນາທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ສີຂຽວ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຈຶ່ງໄດ້ສຸມໃສ່ການທົດແທນ isocyanates ດ້ວຍຊັບພະຍາກອນທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນ ພ້ອມທັງສຳຫຼວດເສັ້ນທາງການສັງເຄາະແບບໃໝ່ສຳລັບ polyurethanes ທີ່ບໍ່ແມ່ນ isocyanate (NIPU). ເອກະສານສະບັບນີ້ແນະນຳເສັ້ນທາງການກະກຽມສຳລັບ NIPU ພ້ອມທັງທົບທວນຄວາມກ້າວໜ້າໃນ NIPU ປະເພດຕ່າງໆ ແລະ ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຄວາມສົດໃສດ້ານໃນອະນາຄົດຂອງພວກມັນເພື່ອເປັນເອກະສານອ້າງອີງສຳລັບການຄົ້ນຄວ້າຕື່ມອີກ.
1 ການສັງເຄາະຂອງໂພລີຢູຣີເທນທີ່ບໍ່ແມ່ນໄອໂຊໄຊຢາເນດ
ການສັງເຄາະຄັ້ງທຳອິດຂອງສານປະກອບຄາບາເມດນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຕ່ຳໂດຍໃຊ້ຄາບອນເນດໂມໂນໄຊຄຼິກລວມກັບໄດອາມີນອາລີຟາຕິກໄດ້ເກີດຂຶ້ນຢູ່ຕ່າງປະເທດໃນຊຸມປີ 1950 - ເຊິ່ງເປັນຈຸດສຳຄັນຕໍ່ການສັງເຄາະໂພລີຢູຣີເທນທີ່ບໍ່ແມ່ນໄອໂຊໄຊຢາເນດ. ປະຈຸບັນມີສອງວິທີການຫຼັກສຳລັບການຜະລິດ NIPU: ວິທີທຳອິດກ່ຽວຂ້ອງກັບປະຕິກິລິຍາການເພີ່ມເຕີມແບບຂັ້ນຕອນລະຫວ່າງຄາບອນເນດຄູ່ ແລະ ອາມີນຄູ່; ວິທີທີສອງກ່ຽວຂ້ອງກັບປະຕິກິລິຍາໂພລີຄອນເດນເຊຊັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຕົວກາງໄດຢູຣີເທນພ້ອມກັບໄດອໍທີ່ອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການແລກປ່ຽນໂຄງສ້າງພາຍໃນຄາບອນເນດ. ຕົວກາງໄດອາມາບອກຊີເລດສາມາດໄດ້ຮັບຜ່ານເສັ້ນທາງຄາບອນເນດຄູ່ ຫຼື ໄດເມທິລຄາບອນເນດ (DMC); ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວວິທີການທັງໝົດມີປະຕິກິລິຍາຜ່ານກຸ່ມກົດຄາບອນນິກທີ່ໃຫ້ໜ້າທີ່ຂອງຄາບອນເນດ.
ພາກຕໍ່ໄປນີ້ຈະອະທິບາຍກ່ຽວກັບສາມວິທີທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການສັງເຄາະໂພລີຢູຣີເທນໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ໄອໂຊໄຊຢາເນດ.
1.1 ເສັ້ນທາງຄາບອນເນດວົງຈອນໄບນາຣີ
NIPU ສາມາດສັງເຄາະໄດ້ຜ່ານການເພີ່ມແບບເທື່ອລະກ້າວທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄາບອນເນດວົງຈອນຄູ່ກັບອາມີນຄູ່ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1.
ເນື່ອງຈາກມີກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວຫຼາຍກຸ່ມຢູ່ໃນໜ່ວຍທີ່ຊ້ຳກັນຕາມໂຄງສ້າງຕ່ອງໂສ້ຫຼັກຂອງມັນ, ວິທີການນີ້ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະໃຫ້ສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ polyβ-hydroxyl polyurethane (PHU). Leitsch ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ, ໄດ້ພັດທະນາຊຸດຂອງ polyether PHUs ທີ່ໃຊ້ polyethers ທີ່ມີ cyclic carbonate ພ້ອມກັບ amines ໄບນາຣີ ບວກກັບໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍທີ່ໄດ້ມາຈາກ cyclic carbonates ໄບນາຣີ - ໂດຍປຽບທຽບສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ກັບວິທີການແບບດັ້ງເດີມທີ່ໃຊ້ສຳລັບການກະກຽມ polyether PUs. ການຄົ້ນພົບຂອງພວກເຂົາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າກຸ່ມໄຮດຣອກຊິວພາຍໃນ PHUs ສ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນກັບອະຕອມໄນໂຕຣເຈນ/ອົກຊີເຈນທີ່ຕັ້ງຢູ່ພາຍໃນສ່ວນອ່ອນ/ແຂງໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ; ການປ່ຽນແປງລະຫວ່າງສ່ວນອ່ອນຍັງມີອິດທິພົນຕໍ່ພຶດຕິກຳການຜູກມັດໄຮໂດຣເຈນ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບລະດັບການແຍກຂອງ microphase ເຊິ່ງຕໍ່ມາມີຜົນກະທົບຕໍ່ລັກສະນະການປະຕິບັດໂດຍລວມ.
ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະດຳເນີນການພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 100 °C. ເສັ້ນທາງນີ້ບໍ່ສ້າງຜະລິດຕະພັນຂ້າງຄຽງໃນລະຫວ່າງຂະບວນການປະຕິກິລິຍາ ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ລະອຽດອ່ອນຕໍ່ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ ໃນຂະນະທີ່ໃຫ້ຜະລິດຕະພັນທີ່ໝັ້ນຄົງໂດຍບໍ່ມີຄວາມກັງວົນກ່ຽວກັບຄວາມຜັນຜວນ ແຕ່ຈຳເປັນຕ້ອງມີຕົວລະລາຍອິນຊີທີ່ມີລັກສະນະຂົ້ວທີ່ແຂງແຮງເຊັ່ນ: dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF), ແລະອື່ນໆ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເວລາປະຕິກິລິຍາທີ່ຍາວນານຂຶ້ນຕັ້ງແຕ່ມື້ໜຶ່ງຈົນເຖິງຫ້າມື້ມັກຈະເຮັດໃຫ້ນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຕ່ຳລົງ ມັກຈະຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າຂອບເຂດຈຳກັດປະມານ 30k g/mol ເຮັດໃຫ້ການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່ມີຄວາມທ້າທາຍ ເນື່ອງຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ ບວກກັບຄວາມແຂງແຮງບໍ່ພຽງພໍ ເຊິ່ງສະແດງໂດຍ PHU ທີ່ເກີດຂຶ້ນ ເຖິງວ່າຈະມີການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມຫວັງ ເຊິ່ງກວມເອົາໂດເມນວັດສະດຸທີ່ເຮັດໃຫ້ຊຸ່ມຊື່ນ ຮູບຮ່າງ ຄວາມຊົງຈຳ ການກໍ່ສ້າງ ກາວ ສູດປະສົມ ການເຄືອບ ວິທີແກ້ໄຂ ໂຟມ ແລະອື່ນໆ.
1.2 ເສັ້ນທາງໂມໂນຊີລິກຄາບອນເນດ
ໂມໂນໄຊລິກຄາບອນເນດປະຕິກິລິຍາໂດຍກົງກັບໄດອາມິນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໄດຄາບາເມດມີກຸ່ມສຸດທ້າຍຂອງໄຮດຣອກຊິວ ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະຜ່ານປະຕິກິລິຍາການຫັນປ່ຽນເອສເຕີຣິຟິເຄຊັນ/ໂພລີຄອນເດນເຊຊັນພິເສດຄຽງຄູ່ກັບໄດອໍລ ໃນທີ່ສຸດກໍ່ຈະສ້າງ NIPU ທີ່ມີໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືກັບຮູບແບບພື້ນເມືອງທີ່ສະແດງທາງສາຍຕາຜ່ານຮູບທີ 2.
ຊະນິດໂມໂນໄຊລິກທີ່ນິຍົມໃຊ້ກັນທົ່ວໄປປະກອບມີຊັ້ນຮອງພື້ນເອທິລີນ ແລະ ໂພຣພີລີນຄາບອນເນດ ເຊິ່ງທີມງານຂອງ Zhao Jingbo ທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລເຕັກໂນໂລຊີເຄມີປັກກິ່ງໄດ້ໃຊ້ໄດອາມິນທີ່ຫຼາກຫຼາຍຊະນິດເພື່ອປະຕິກິລິຍາຕໍ່ກັບໜ່ວຍງານວົງຈອນດັ່ງກ່າວ ໃນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ຮັບຕົວກາງໄດຄາບາເມດໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນກ່ອນທີ່ຈະກ້າວໄປສູ່ໄລຍະການກັ່ນຕົວໂດຍໃຊ້ polytetrahydrofuranediol/polyether-diols ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາຍຜະລິດຕະພັນແຕ່ລະອັນປະສົບຜົນສຳເລັດ ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນ/ກົນຈັກທີ່ໜ້າປະທັບໃຈ ເຊິ່ງບັນລຸຈຸດລະລາຍຂຶ້ນໄປ ເຊິ່ງກວມເອົາຂອບເຂດປະມານ 125~161°C ຄວາມແຮງດຶງສູງສຸດໃກ້ກັບ 24MPa ອັດຕາການຍືດຕົວໃກ້ກັບ 1476%. Wang ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ, ການປະສົມປະສານທີ່ມີການໃຊ້ປະໂຫຍດຄ້າຍຄືກັນປະກອບດ້ວຍ DMC ຄູ່ກັບສານຕັ້ງຕົ້ນ hexamethylenediamine/cyclocarbonated ຕາມລຳດັບ ເຊິ່ງສັງເຄາະອະນຸພັນ hydroxy-terminated ຕໍ່ມາໄດ້ຮັບກົດ dibasic ຊີວະພາບເຊັ່ນ: oxalic/sebacic/acids adipic-acid-terephtalics ເຊິ່ງບັນລຸຜົນຜະລິດສຸດທ້າຍທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະດັບຄວາມແຮງດຶງ 13k~28k g/mol ທີ່ມີການປ່ຽນແປງ 9~17 MPa ການຍືດຕົວແຕກຕ່າງກັນ 35%~235%.
ເອສເຕີໄຊໂຄລຄາບອນນິກມີສ່ວນຮ່ວມຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທົ່ວໄປທີ່ຮັກສາອຸນຫະພູມປະມານ 80° ຫາ 120°C, ການປ່ຽນແປງເອສເຕີຣິເຟຊັນຕໍ່ມາມັກຈະໃຊ້ລະບົບເລັ່ງປະຕິກິລິຍາທີ່ອີງໃສ່ອໍກາໂນຕິນເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການປຸງແຕ່ງທີ່ດີທີ່ສຸດບໍ່ເກີນ 200°. ນອກເໜືອໄປຈາກຄວາມພະຍາຍາມໃນການກັ່ນຕົວຂອງໄອໂອລິກທີ່ແນໃສ່ການປ້ອນຂໍ້ມູນໄດໂອລິກສາມາດປະກົດການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນດ້ວຍຕົນເອງ/ການແຍກກລີໂຄລີຊິດທີ່ອຳນວຍຄວາມສະດວກໃຫ້ແກ່ການຜະລິດຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຕ້ອງການເຮັດໃຫ້ວິທີການທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມໂດຍສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຫ້ຜົນຜະລິດເມທານອນ/ໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍ-ໄດໂອລິກ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງນຳສະເໜີທາງເລືອກອຸດສາຫະກຳທີ່ເປັນໄປໄດ້ໃນອະນາຄົດ.
1.3 ເສັ້ນທາງໄດເມທິລຄາບອນເນດ
DMC ເປັນຕົວແທນທາງເລືອກທີ່ມີລະບົບນິເວດວິທະຍາ/ບໍ່ເປັນພິດ ເຊິ່ງມີສ່ວນປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍຢ່າງ ລວມທັງການຕັ້ງຄ່າ methyl/methoxy/carbonyl ທີ່ເສີມຂະຫຍາຍໂປຣໄຟລ໌ປະຕິກິລິຍາ ເຮັດໃຫ້ສາມາດພົວພັນໃນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ໂດຍ DMC ພົວພັນໂດຍກົງກັບ diamines ປະກອບເປັນຕົວກາງ methyl-carbamate ຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນກໍ່ມີການກະທຳທີ່ເຮັດໃຫ້ລະລາຍລວມເຂົ້າກັນ ໂດຍລວມເອົາສ່ວນປະກອບເພີ່ມເຕີມຂອງຕົວຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້ຂະໜາດນ້ອຍ/polyol ຂະໜາດໃຫຍ່ ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການເກີດຂຶ້ນຂອງໂຄງສ້າງໂພລີເມີທີ່ຕ້ອງການໃນທີ່ສຸດ ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຕາມຄວາມເໝາະສົມຜ່ານຮູບທີ 3.
Deepa ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ ໄດ້ນຳໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກການເຄື່ອນໄຫວທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ ໂດຍນຳໃຊ້ວິທີການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາໂຊດຽມເມທອກໄຊດ໌ ເພື່ອສ້າງຮູບແບບລະດັບກາງທີ່ຫຼາກຫຼາຍ ຫຼັງຈາກນັ້ນຈຶ່ງມີສ່ວນຮ່ວມກັບການຂະຫຍາຍເປົ້າໝາຍ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສ່ວນປະກອບຂອງສ່ວນແຂງທຽບເທົ່າຊຸດ ບັນລຸນ້ຳໜັກໂມເລກຸນປະມານ (3 ~20)x10^3g/mol ອຸນຫະພູມການປ່ຽນແປງແກ້ວທີ່ກວມເອົາ (-30 ~120°C). Pan Dongdong ໄດ້ເລືອກການຈັບຄູ່ຍຸດທະສາດທີ່ປະກອບດ້ວຍ DMC hexamethylene-diaminopolycarbonate-polyalcohols ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໜ້າສັງເກດ ສະແດງໃຫ້ເຫັນຕົວຊີ້ວັດຄວາມແຂງແຮງຂອງແຮງດຶງ 10-15MPa ອັດຕາສ່ວນການຍືດຕົວທີ່ໃກ້ຄຽງກັບ 1000%-1400%. ການສືບສວນກ່ຽວກັບອິດທິພົນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການຂະຫຍາຍລະບົບຕ່ອງໂສ້ໄດ້ເປີດເຜີຍຄວາມມັກທີ່ສອດຄ່ອງກັບການເລືອກ butanediol/hexanediol ເມື່ອຄວາມສະເໝີພາບຂອງຈຳນວນອະຕອມຮັກສາຄວາມສະເໝີພາບເພື່ອສົ່ງເສີມການປັບປຸງຄວາມເປັນຜລຶກທີ່ເປັນລະບຽບທີ່ສັງເກດເຫັນໄດ້ຕະຫຼອດລະບົບຕ່ອງໂສ້. ກຸ່ມຂອງ Sarazin ໄດ້ກະກຽມວັດສະດຸປະສົມທີ່ປະສົມປະສານ lignin/DMC ພ້ອມກັບ hexahydroxyamine ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນລັກສະນະທາງກົນຈັກທີ່ໜ້າພໍໃຈຫຼັງການປຸງແຕ່ງທີ່ 230 ℃. ການສຳຫຼວດເພີ່ມເຕີມມີຈຸດປະສົງເພື່ອຮັບເອົາທີ່ບໍ່ແມ່ນ isocyante-polyureas ໂດຍນຳໃຊ້ການມີສ່ວນຮ່ວມຂອງ diazomonomer ທີ່ຄາດວ່າຈະມີການນຳໃຊ້ສີທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ເກີດຂຶ້ນໃໝ່ໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ປຽບທຽບກັບຄູ່ຮ່ວມ vinyl-carbonaceous ເຊິ່ງເນັ້ນໃສ່ປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນ/ຊ່ອງທາງການຈັດຊື້ທີ່ກວ້າງຂວາງ. ການກວດສອບຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບວິທີການສັງເຄາະປະລິມານຫຼາຍມັກຈະຕ້ອງການສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ/ສູນຍາກາດທີ່ປະຕິເສດຄວາມຕ້ອງການຂອງຕົວລະລາຍ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນກະແສນ້ຳເສຍທີ່ຈຳກັດພຽງແຕ່ນ້ຳເສຍ methanol/ໂມເລກຸນນ້ອຍ-diolic ເທົ່ານັ້ນ ເຊິ່ງສ້າງແບບຢ່າງການສັງເຄາະທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມໂດຍລວມ.
2 ສ່ວນອ່ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງໂພລີຢູຣີເທນທີ່ບໍ່ແມ່ນໄອໂຊໄຊຢາເນດ
2.1 ໂພລີຢູຣີເທນ
ໂພລີຢູຣີເທນ (PEU) ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເນື່ອງຈາກພະລັງງານການຍຶດຕິດຕໍ່າຂອງພັນທະບັດອີເທີໃນຫົວໜ່ວຍຊ້ຳຊ້ອນຂອງສ່ວນອ່ອນ, ໝຸນງ່າຍ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳທີ່ດີເລີດ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານການໄຮໂດຼໄລ.
Kebir ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ ໄດ້ສັງເຄາະໂພລີຢູຣີເທນ ໂພລີເອເທີ ທີ່ມີ DMC, ໂພລີເອທິລີນ ໄກຄໍ ແລະ ບິວເທນໄດອອລ ເປັນວັດຖຸດິບ, ແຕ່ນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຕ່ຳ (7 500 ~ 14 800g/mol), Tg ຕ່ຳກວ່າ 0℃, ແລະຈຸດລະລາຍກໍ່ຕ່ຳ (38 ~ 48℃), ແລະ ຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຕົວຊີ້ວັດອື່ນໆ ຍາກທີ່ຈະຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການການນຳໃຊ້. ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າຂອງ Zhao Jingbo ໄດ້ໃຊ້ເອທິລີນຄາບອນເນດ, 1,6-ເຮັກເຊນໄດອາມິນ ແລະ ໂພລີເອທິລີນ ໄກຄໍ ເພື່ອສັງເຄາະ PEU, ເຊິ່ງມີນ້ຳໜັກໂມເລກຸນ 31 000g/mol, ຄວາມແຂງແຮງຂອງແຮງດຶງ 5 ~ 24MPa, ແລະ ການຍືດຕົວເມື່ອແຕກ 0.9% ~ 1 388%. ນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຂອງຊຸດໂພລີຢູຣີເທນທີ່ສັງເຄາະແລ້ວແມ່ນ 17 300 ~ 21 000g/mol, Tg ແມ່ນ -19 ~ 10 ℃, ຈຸດລະລາຍແມ່ນ 102 ~ 110 ℃, ຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງແມ່ນ 12 ~ 38MPa, ແລະອັດຕາການຟື້ນຕົວຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງການຍືດຕົວຄົງທີ່ 200% ແມ່ນ 69% ~ 89%.
ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າຂອງ Zheng Liuchun ແລະ Li Chuncheng ໄດ້ກະກຽມສານປະສົມ 1,6-hexamethylenediamine (BHC) ກັບ dimethyl carbonate ແລະ 1,6-hexamethylenediamine, ແລະ polycondensation ດ້ວຍໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ diols ລະບົບຕ່ອງໂສ້ຊື່ ແລະ polytetrahydrofuranediols (Mn=2 000). ຊຸດຂອງ polyether polyurethanes (NIPEU) ທີ່ມີເສັ້ນທາງທີ່ບໍ່ແມ່ນ isocyanate ໄດ້ຖືກກະກຽມ, ແລະບັນຫາການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງສານປະສົມໃນລະຫວ່າງການປະຕິກິລິຍາໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂ. ໂຄງສ້າງ ແລະ ຄຸນສົມບັດຂອງ polyurethane polyether ແບບດັ້ງເດີມ (HDIPU) ທີ່ກະກຽມໂດຍ NIPEU ແລະ 1,6-hexamethylene diisocyanate ໄດ້ຖືກປຽບທຽບ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 1.
| ຕົວຢ່າງ | ອັດຕາສ່ວນມວນສານຂອງສ່ວນແຂງ/% | ນ້ຳໜັກໂມເລກຸນ/(ກຣາມ·ໂມລ^(-1)) | ດັດຊະນີການແຈກຢາຍນ້ຳໜັກໂມເລກຸນ | ຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງ/MPa | ການຍືດຕົວເມື່ອຂາດ/% |
| 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 |
ຕາຕະລາງທີ 1
ຜົນໄດ້ຮັບໃນຕາຕະລາງທີ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານໂຄງສ້າງລະຫວ່າງ NIPEU ແລະ HDIPU ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນສ່ວນແຂງ. ກຸ່ມຢູເຣຍທີ່ເກີດຈາກປະຕິກິລິຍາຂ້າງຄຽງຂອງ NIPEU ຖືກຝັງຢູ່ໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນສ່ວນແຂງແບບສຸ່ມ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສ່ວນແຂງແຕກອອກເພື່ອສ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນທີ່ເປັນລະບຽບ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ພັນທະໄຮໂດຣເຈນທີ່ອ່ອນແອລະຫວ່າງລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນຂອງສ່ວນແຂງ ແລະ ຄວາມເປັນຜລຶກຂອງສ່ວນແຂງຕ່ຳ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ NIPEU ມີການແຍກຕົວໃນລະດັບຕ່ຳ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງມັນຈຶ່ງຮ້າຍແຮງກວ່າ HDIPU ຫຼາຍ.
2.2 ໂພລີເອສເຕີ ໂພລີຢູຣີເທນ
ໂພລີເອສເຕີ ໂພລີຢູຣີເທນ (PETU) ທີ່ມີໂພລີເອສເຕີ ໄດອອລສ໌ ເປັນສ່ວນອ່ອນມີຄວາມສາມາດໃນການຍ່ອຍສະຫຼາຍທາງຊີວະພາບ, ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບ ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ດີ, ແລະ ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອກະກຽມໂຄງສ້າງວິສະວະກຳເນື້ອເຍື່ອ, ເຊິ່ງເປັນວັດສະດຸຊີວະການແພດທີ່ມີທ່າແຮງການນຳໃຊ້ທີ່ດີ. ໂພລີເອສເຕີ ໄດອອລສ໌ ທີ່ນິຍົມໃຊ້ໃນສ່ວນອ່ອນແມ່ນ ໂພລີບູທິລີນ ອາດີເປດ ໄດອອລ, ໂພລີໄກຄໍ ອາດີເປດ ໄດອອລ ແລະ ໂພລີຄາໂປຣແລັກໂຕນ ໄດອອລ.
ກ່ອນໜ້ານີ້, Rokicki ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ ໄດ້ປະຕິກິລິຍາເອທິລີນຄາບອນເນດກັບໄດອາມີນ ແລະ ໄດອໍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (1, 6-ເຮັກເຊນໄດໂອລ,1, 10-n-ໂດເດຄາໂນລ) ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ NIPU ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແຕ່ NIPU ທີ່ສັງເຄາະແລ້ວມີນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຕ່ຳກວ່າ ແລະ Tg ຕ່ຳກວ່າ. Farhadian ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ ໄດ້ກະກຽມໂພລີໄຊຄຼິກຄາບອນເນດໂດຍໃຊ້ນ້ຳມັນເມັດດອກຕາເວັນເປັນວັດຖຸດິບ, ຈາກນັ້ນປະສົມກັບໂພລີອາມີນຊີວະພາບ, ເຄືອບໃສ່ແຜ່ນ, ແລະ ຮັກສາທີ່ 90 ℃ ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຟິມໂພລີຢູຣີເທນທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ. ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າຂອງ Zhang Liqun ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລເຕັກໂນໂລຢີພາກໃຕ້ຂອງຈີນ ໄດ້ສັງເຄາະຊຸດຂອງໄດອາມີນ ແລະ ຊິຄຼິກຄາບອນເນດ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ລວມເຂົ້າກັບກົດ dibasic ຊີວະພາບເພື່ອໃຫ້ໄດ້ໂພລີຢູຣີເທນໂພລີເອສເຕີຊີວະພາບ. ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າຂອງ Zhu Jin ທີ່ສະຖາບັນຄົ້ນຄວ້າວັດສະດຸ Ningbo, ສະພາວິທະຍາສາດຈີນ ໄດ້ກະກຽມສ່ວນແຂງ diaminodiol ໂດຍໃຊ້ hexadiamine ແລະ vinyl carbonate, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ polycondensation ດ້ວຍກົດ dibasic ທີ່ບໍ່ອີ່ມຕົວຊີວະພາບເພື່ອໃຫ້ໄດ້ໂພລີຢູຣີເທນໂພລີເອສເຕີ, ເຊິ່ງສາມາດໃຊ້ເປັນສີຫຼັງຈາກການຮັກສາດ້ວຍລັງສີ ultraviolet [23]. ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າຂອງ Zheng Liuchun ແລະ Li Chuncheng ໄດ້ໃຊ້ກົດ adipic ແລະ aliphatic diols ສີ່ຊະນິດ (butanediol, hexadiol, octanediol ແລະ decanediol) ທີ່ມີຈຳນວນອະຕອມຄາບອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອກະກຽມ polyester diols ທີ່ສອດຄ້ອງກັນເປັນສ່ວນອ່ອນ; ກຸ່ມຂອງ polyester polyurethane ທີ່ບໍ່ແມ່ນ isocyanate (PETU), ຕັ້ງຊື່ຕາມຈຳນວນອະຕອມຄາບອນຂອງ aliphatic diols, ໄດ້ຮັບໂດຍການລະລາຍ polycondensation ດ້ວຍ prepolymer ສ່ວນແຂງທີ່ປິດດ້ວຍ hydroxy ທີ່ກະກຽມໂດຍ BHC ແລະ diols. ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງ PETU ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 2.
| ຕົວຢ່າງ | ຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງ/MPa | ໂມດູນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ/MPa | ການຍືດຕົວເມື່ອຂາດ/% |
| PETU4 | 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 |
| PETU10 | 8.8±0.1 | 52±5 | 137±23 |
ຕາຕະລາງທີ 2
ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສ່ວນອ່ອນຂອງ PETU4 ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຄາບອນນິລສູງສຸດ, ພັນທະໄຮໂດຣເຈນທີ່ແຂງແຮງທີ່ສຸດກັບສ່ວນແຂງ, ແລະລະດັບການແຍກຕົວຂອງເຟດຕໍ່າສຸດ. ການເກີດຜລຶກຂອງທັງສ່ວນອ່ອນ ແລະ ແຂງແມ່ນມີຈຳກັດ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດລະລາຍ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງຕໍ່າ, ແຕ່ມີການຍືດຕົວສູງສຸດເມື່ອແຕກ.
2.3 ໂພລີຄາບອນເນດ ໂພລີຢູຣີເທນ
ໂພລີຄາບອນເນດໂພລີຢູຣີເທນ (PCU), ໂດຍສະເພາະແມ່ນໂພລີອາລິຟາຕິກ PCU, ມີຄວາມຕ້ານທານການໄຮໂດຼໄລຊິດທີ່ດີເລີດ, ທົນທານຕໍ່ການຜຸພັງ, ສະຖຽນລະພາບທາງຊີວະພາບທີ່ດີ ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບ, ແລະ ມີທ່າແຮງໃນການນຳໃຊ້ທີ່ດີໃນຂົງເຂດຊີວະການແພດ. ໃນປະຈຸບັນ, NIPU ທີ່ກຽມໄວ້ສ່ວນໃຫຍ່ໃຊ້ໂພລີອີເທີໂພລີອໍ ແລະ ໂພລີເອສເຕີໂພລີອໍເປັນສ່ວນອ່ອນ, ແລະ ມີບົດລາຍງານການຄົ້ນຄວ້າໜ້ອຍກ່ຽວກັບໂພລີຢູຣີເທນໂພລີຄາບອນເນດ.
ໂພລີຢູຣີເທນໂພລີເຄນທີ່ບໍ່ແມ່ນໄອໂຊໄຊຢາເນດ ທີ່ກະກຽມໂດຍກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າຂອງ Tian Hengshui ທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລເຕັກໂນໂລຢີພາກໃຕ້ຂອງຈີນ ມີນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຫຼາຍກວ່າ 50 000 g/mol. ອິດທິພົນຂອງເງື່ອນໄຂປະຕິກິລິຍາຕໍ່ນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຂອງໂພລີເມີໄດ້ຖືກສຶກສາແລ້ວ, ແຕ່ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງມັນຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກລາຍງານ. ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າຂອງ Zheng Liuchun ແລະ Li Chuncheng ໄດ້ກະກຽມ PCU ໂດຍໃຊ້ DMC, hexanediamine, hexadiol ແລະ polycarbonate diols, ແລະຕັ້ງຊື່ PCU ຕາມສ່ວນມວນສານຂອງໜ່ວຍເຮັດຊ້ຳສ່ວນແຂງ. ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 3.
| ຕົວຢ່າງ | ຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງ/MPa | ໂມດູນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ/MPa | ການຍືດຕົວເມື່ອຂາດ/% |
| 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 |
ຕາຕະລາງທີ 3
ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ PCU ມີນ້ຳໜັກໂມເລກຸນສູງ, ສູງເຖິງ 6 × 104 ~ 9 × 104g/mol, ຈຸດລະລາຍສູງເຖິງ 137 ℃, ແລະ ຄວາມຕ້ານທານແຮງດຶງສູງເຖິງ 29 MPa. PCU ປະເພດນີ້ສາມາດໃຊ້ໄດ້ທັງເປັນພາດສະຕິກແຂງ ຫຼື ເປັນອີລາສໂຕເມີ, ເຊິ່ງມີທ່າແຮງການນຳໃຊ້ທີ່ດີໃນຂົງເຂດການແພດຊີວະພາບ (ເຊັ່ນ: ໂຄງສ້າງວິສະວະກຳເນື້ອເຍື່ອຂອງມະນຸດ ຫຼື ວັດສະດຸຝັງຫົວໃຈ ແລະ ຫຼອດເລືອດ).
2.4 ໂພລີຢູຣີເທນປະສົມທີ່ບໍ່ແມ່ນໄອໂຊໄຊຢາເນດ
ໂພລີຢູຣີເທນປະສົມທີ່ບໍ່ແມ່ນໄອໂຊໄຊຢາເນດ (hybrid NIPU) ແມ່ນການນຳສະເໜີຢາງອີພອກຊີ, ອາຄຣິເລດ, ຊິລິກາ ຫຼື ຊິລອກເຊນ ເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນໂພລີຢູຣີເທນ ເພື່ອສ້າງເຄືອຂ່າຍທີ່ແຊກຊຶມເຂົ້າກັນ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງໂພລີຢູຣີເທນ ຫຼື ໃຫ້ໂພລີຢູຣີເທນມີໜ້າທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ທ່ານ Feng Yuelan ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ ໄດ້ປະຕິກິລິຍານ້ຳມັນຖົ່ວເຫຼືອງອີພອກຊີທີ່ຜະລິດຈາກຊີວະພາບກັບ CO2 ເພື່ອສັງເຄາະຄາບອນເນດໄຊຄຣິກຄາບອນເນດເພນທາໂມນິກ (CSBO), ແລະ ໄດ້ນຳສະເໜີ bisphenol A diglycidyl ether (epoxy resin E51) ດ້ວຍສ່ວນຕ່ອງໂສ້ທີ່ແຂງກວ່າເພື່ອປັບປຸງ NIPU ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ CSBO ທີ່ແຂງຕົວດ້ວຍອາມີນ. ຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນປະກອບດ້ວຍສ່ວນຕ່ອງໂສ້ທີ່ຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ຍາວຂອງກົດໂອເລອິກ/ກົດລີໂນເລອິກ. ມັນຍັງປະກອບດ້ວຍສ່ວນຕ່ອງໂສ້ທີ່ແຂງກວ່າ, ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງມີຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກສູງ ແລະ ຄວາມທົນທານສູງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນຍັງໄດ້ສັງເຄາະໂພລີເມີ NIPU ສາມຊະນິດທີ່ມີກຸ່ມປາຍ furan ຜ່ານປະຕິກິລິຍາອັດຕາການເປີດຂອງ diethylene glycol bicyclic carbonate ແລະ diamine, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ປະຕິກິລິຍາກັບ polyester ທີ່ບໍ່ອີ່ມຕົວເພື່ອກະກຽມ polyurethane ອ່ອນທີ່ມີໜ້າທີ່ຮັກສາຕົນເອງ, ແລະ ປະສົບຜົນສຳເລັດໃນການຮັບຮູ້ປະສິດທິພາບການຮັກສາຕົນເອງສູງຂອງ NIPU ອ່ອນ. NIPU ປະສົມບໍ່ພຽງແຕ່ມີລັກສະນະຂອງ NIPU ທົ່ວໄປເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສາມາດມີການຍຶດຕິດທີ່ດີກວ່າ, ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນຂອງກົດ ແລະ ດ່າງ, ທົນທານຕໍ່ຕົວລະລາຍ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກ.
3 ທັດສະນະ
NIPU ຖືກກະກຽມໂດຍບໍ່ໃຊ້ isocyanate ທີ່ເປັນພິດ, ແລະປະຈຸບັນກຳລັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການສຶກສາໃນຮູບແບບຂອງໂຟມ, ການເຄືອບ, ກາວ, ອີລາສໂຕເມີ ແລະ ຜະລິດຕະພັນອື່ນໆ, ແລະ ມີທ່າແຮງການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍັງຈຳກັດຢູ່ໃນການຄົ້ນຄວ້າໃນຫ້ອງທົດລອງ, ແລະ ບໍ່ມີການຜະລິດໃນຂະໜາດໃຫຍ່. ນອກຈາກນັ້ນ, ດ້ວຍການປັບປຸງມາດຕະຖານການດຳລົງຊີວິດຂອງປະຊາຊົນ ແລະ ການເຕີບໂຕຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງຄວາມຕ້ອງການ, NIPU ທີ່ມີໜ້າທີ່ດຽວ ຫຼື ຫຼາຍໜ້າທີ່ໄດ້ກາຍເປັນທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າທີ່ສຳຄັນ, ເຊັ່ນ: ຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣຍ, ການສ້ອມແປງຕົນເອງ, ການຈື່ຈຳຮູບຮ່າງ, ການໜ่วงໄຟ, ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນສູງ ແລະອື່ນໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຄົ້ນຄວ້າໃນອະນາຄົດຄວນເຂົ້າໃຈວິທີການແກ້ໄຂບັນຫາສຳຄັນຂອງອຸດສາຫະກຳ ແລະ ສືບຕໍ່ຄົ້ນຫາທິດທາງຂອງການກະກຽມ NIPU ທີ່ມີໜ້າທີ່.
ເວລາໂພສ: ສິງຫາ-29-2024