1. පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් සකස් කිරීම සඳහා ඩයිකාබොක්සිලික් අම්ල තෝරා ගන්නේ කෙසේද?

ඇරෝමැටික අම්ල: දෘඪතාව සහ තාප ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම.

අයිසොෆ්තලික් අම්ලය (IPA) සහ ටෙරෙෆ්තලික් අම්ලය (PTA)

ඇරෝමැටික ඩයිකාබොක්සිලික් අම්ල ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා ය:

ටෙරෙෆ්තලික් අම්ලය (PTA)ඉතා නිත්‍ය රේඛීය ව්‍යුහයක් සහ ශක්තිමත් ස්ඵටිකීකරණ ප්‍රවණතාවක් ඇත.

PTA, එතිලීන් ග්ලයිකෝල් (EG) හෝ 1,4-බියුටැනෙඩියෝල් (BDO) වැනි කෙටි දාම ඩයෝල් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන විට, ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇති වන පොලියෙස්ටර් ව්‍යුහය ප්‍රබල ස්ඵටිකීකරණ හැසිරීමක් පෙන්නුම් කළ හැකි අතර, එමඟින් කාමර උෂ්ණත්වයේ දී පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් ඉටි හෝ ඝන බවට පත්වේ.

මෙය අඩු කළ හැකිය:

• ✖ ✖ ශ්‍රව්‍යසැකසුම් ද්‍රවශීලතාවය
• ✖ ✖ ශ්‍රව්‍යගබඩා ස්ථායිතාව
• ✖ ✖ ශ්‍රව්‍යයෙදුම් පහසුව

එබැවින්, පිරිසිදු PTA-පාදක පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් ප්‍රායෝගික සූත්‍රගත කිරීම් වලදී කලාතුරකින් තනිවම භාවිතා වේ.

අයිසොෆ්තලික් අම්ලය (IPA)කාබොක්සයිල් කාණ්ඩ දෙක මෙටා ස්ථානයේ පිහිටා ඇති නිසා අඩු සමමිතික අණුක ව්‍යුහයක් ඇත. මෙය ස්ඵටිකීකරණ ප්‍රවණතාවය අඩු කරන අතර ද්‍රව ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කරයි.

IPA මත පදනම් වූ පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් සාමාන්‍යයෙන් සපයන්නේ:

• ✔ ඩේලි ඩේලිඉහළ Tg
• ✔ ඩේලි ඩේලිවඩා හොඳ විනිවිදභාවය
• ✔ ඩේලි ඩේලිවැඩිදියුණු කළ ප්‍රවාහ හැකියාව

බොහෝ කාර්මික සූත්‍රගත කිරීම් වලදී, දෘඪතාව සහ නම්‍යශීලී බව සමතුලිත කිරීම සඳහා PTA හෝ ඇලිෆැටික් අම්ල සමඟ IPA හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.

ඇලිෆැටික් අම්ල: නම්‍යශීලී බව වැඩි කිරීම

ඇඩිපික් අම්ලය (AA)

ඇඩිපික් අම්ලය යනු පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිෂ්පාදනයේදී බහුලව භාවිතා වන ඇලිෆැටික් ඩයිකාබොක්සිලික් අම්ල වලින් එකකි.

එහි නම්‍යශීලී කාබන් හයක දාමය සපයන්නේ:

• •අඩු උෂ්ණත්ව නම්‍යශීලීභාවය
• •හොඳ නම්‍යතාවය
• •අඩු කළ Tg

ඇඩිපික් අම්ලය මත පදනම් වූ පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් වල සාමාන්‍යයෙන් Tg අගයන් ආසන්න වශයෙන් පරාසයක පවතී-60°C සිට -40°C දක්වා, අණුක ව්‍යුහය මත රඳා පවතී.

මෙම ව්‍යුහය දායක වන්නේ:

• •ඉහළ ආතන්ය ශක්තිය
• •හොඳ සීරීම් ප්‍රතිරෝධය
• •විශිෂ්ට යාන්ත්‍රික ක්‍රියාකාරිත්වය

සෙබසික් අම්ලය (SA)

සෙබසික් අම්ලයේ ඇඩිපික් අම්ලයට වඩා දිගු කාබන් දාමයක් අඩංගු වේ.

වාසි:

• ✔ ඩේලි ඩේලිඉහළ නම්‍යශීලීභාවය
• ✔ ඩේලි ඩේලිවඩා හොඳ අඩු උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනය
• ✔ ඩේලි ඩේලිවැඩිදියුණු කළ ජලභීතික ගුණාංග

කෙසේ වෙතත්, එහි ඉහළ පිරිවැය හේතුවෙන්, SA ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ වැඩි දියුණු කළ සීතල ප්‍රතිරෝධයක් අවශ්‍ය වන ඉහළ ක්‍රියාකාරී පොලියුරේතන් යෙදුම්වල ය.

ක්‍රියාකාරී අම්ල සංරචක: ඩිමර් අම්ලය සහ තැලික් ඇන්හයිඩ්‍රයිඩ්

ඩිමර් අම්ලය

ඩිමර් අම්ලය හඳුන්වා දෙයි:

• •දිගු නම්‍යශීලී අණුක දාම
• •ජලභීතික ගුණ
• •වැඩිදියුණු කළ නම්‍යශීලීභාවය
• •වඩා හොඳ ජල විච්ඡේදක ප්‍රතිරෝධය

කෙසේ වෙතත්, ඩිමර් අම්ල ප්‍රමාණය වැඩි කිරීමෙන් Tg සහ දෘඪතාව අඩු විය හැකිය. නම්‍යශීලී බව සහ තෙතමනය ප්‍රතිරෝධය අවශ්‍ය පොලියුරේතන් පද්ධති සඳහා එය සාමාන්‍යයෙන් සැලකේ.

තැලික් ඇන්හයිඩ්‍රයිඩ් (PA)

තැලික් ඇන්හයිඩ්‍රයිඩ් යනු හොඳ ප්‍රතික්‍රියා කාර්යක්ෂමතාවයක් සහිත පිරිවැය-ඵලදායී ඇරෝමැටික සංරචකයකි.

එය වැඩිදියුණු කළ හැකිය:

• ✔ ඩේලි ඩේලිදෘඪතාව
• ✔ ඩේලි ඩේලිදෘඪතාව
• ✔ ඩේලි ඩේලිපිරිවැය තරඟකාරිත්වය

කෙසේ වෙතත්, ස්ටීරික් බලපෑම් හේතුවෙන්, එහි පර්යන්ත කණ්ඩායම් ප්‍රතික්‍රියාශීලීත්වය IPA හා සසඳන විට අඩුය.

සාමාන්‍ය අම්ල නිර්මාණ උපාය මාර්ගය

පොදු පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් සූත්‍රකරණ උපාය මාර්ගයක් වන්නේ:

• •ඇරෝමැටික අම්ල: දෘඪතාව සහ ශක්තිය ලබා දෙයි.
• •ඇලිෆැටික් අම්ල: නම්‍යශීලී බව සහ තද බව ලබා දෙයි.

ඉලක්කගත යෙදුමට අනුව නිශ්චිත අනුපාතය සෑම විටම සකස් කළ යුතුය.

2. පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිර්මාණය සඳහා ඩයෝල් තෝරා ගන්නේ කෙසේද?

එතිලීන් ග්ලයිකෝල් (EG)

එතිලීන් ග්ලයිකෝල් යනු පොලියෙස්ටර් රසායන විද්‍යාවේ භාවිතා වන සරලම ඩයෝල් වේ.

එහි කෙටි අණුක ව්‍යුහය නිසා, EG සපයන්නේ:

• •ඉහළ දාම නිතිපතාභාවය
• •ශක්තිමත් ස්ඵටිකීකරණ ප්‍රවණතාවක්

PTA සමඟ ඒකාබද්ධ වූ විට, EG හට PET වැනි ස්ඵටිකරූපී ව්‍යුහයන් සෑදිය හැකි අතර, එමඟින් කාමර උෂ්ණත්වයේ දී පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් ඝන බවට පත්විය හැකිය. එබැවින්, පිරිසිදු EG මත පදනම් වූ පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් දුර්ලභ වේ.

ප්‍රායෝගික සූත්‍රගත කිරීම් වලදී, EG බොහෝ විට පහත සඳහන් දෑ සමඟ ඒකාබද්ධ වේ:

ස්ඵටිකතාව සහ සැකසුම් කාර්ය සාධනය සකස් කිරීමට.

EG හි එක් වැදගත් වාසියක් වන්නේ:

• ✔ ඩේලි ඩේලිඅඩු පිරිවැය
• ✔ ඩේලි ඩේලිපුළුල් ලෙස ලබා ගත හැකි බව

ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලද PET ද්‍රව්‍ය මත පදනම් වූ පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිෂ්පාදනය සඳහා, EG වැදගත් අමුද්‍රව්‍යයක් ලෙස පවතී.

ඩයිඑතිලීන් ග්ලයිකෝල් (DEG)

DEG පොලියෙස්ටර් දාමයට ඊතර් බන්ධන හඳුන්වා දෙයි.

නම්‍යශීලී ඊතර් සම්බන්ධතාවය මඟින් සපයන්නේ:

• •පහළ Tg
• •දුස්ස්රාවිතතාවය අඩු වීම
• •වඩා හොඳ ප්‍රවාහ කාර්ය සාධනය

සැකසුම් නම්‍යශීලීභාවය වැදගත් වන විට DEG මත පදනම් වූ පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් බහුලව භාවිතා වේ.

කෙසේ වෙතත්, ඊතර් බන්ධන දිගු කාලීන තාප ඔක්සිකරණයට අඩු ප්‍රතිරෝධයක් තිබිය හැකිය. එබැවින්, DEG පද්ධති බොහෝ විට NPG වැනි වඩාත් ස්ථායී ඩයෝල් සමඟ ඒකාබද්ධ වේ.

නියෝපෙන්ටයිල් ග්ලයිකෝල් (NPG)

NPG හි මෙතිල් කාණ්ඩ දෙකක් සහිත චතුර්ථක කාබන් ව්‍යුහයක් අඩංගු වේ.

මෙම අද්විතීය ව්‍යුහය අණුක චලනය සීමා කරන අතර සපයයි:

• •ඉහළ Tg
• •විශිෂ්ට තාප ස්ථායිතාව
• •උසස් කාලගුණ ප්‍රතිරෝධය
• •වැඩිදියුණු කළ ජල විච්ඡේදක ප්‍රතිරෝධය

එහි විශිෂ්ට කල්පැවැත්ම නිසා, NPG බහුලව භාවිතා වන්නේ:

• •PU ආලේපන
• •එළිමහන් යෙදුම්
• •කාලගුණයට ඔරොත්තු දෙන පොලියුරේතන් පද්ධති

1,4-බියුටනෙඩියෝල් (BDO)

1,4-බියුටනෙඩියෝල් යනු පොලියුරේතන් ඉලාස්ටෝමර් සහ TPU යෙදුම්වල භාවිතා වන වඩාත් වැදගත් ඩයෝල් වලින් එකකි.

එහි කාබන් හතරේ රේඛීය ව්‍යුහය සපයන්නේ:

• •හොඳ දාම විධිමත්භාවය
• •ශක්තිමත් අන්තර් අණුක අන්තර්ක්‍රියා
• •විශිෂ්ට යාන්ත්‍රික ගුණාංග

PTA වැනි ඇරෝමැටික අම්ල සමඟ සංයෝජනය වූ විට, BDO හට PBT ව්‍යුහයන්ට සමාන ඉහළ අනුපිළිවෙලට සකස් කරන ලද ස්ඵටිකරූපී කොටස් සෑදිය හැක.

මෙය දායක වන්නේ:

• ✔ ඩේලි ඩේලිඉහළ ආතන්ය ශක්තිය
• ✔ ඩේලි ඩේලිවඩා හොඳ සීරීම් ප්‍රතිරෝධය
• ✔ ඩේලි ඩේලිවැඩිදියුණු කළ භෞතික හරස් සබැඳි කිරීම

කෙසේ වෙතත්, ඉහළ BDO අන්තර්ගතය ස්ඵටිකීකරණ ප්‍රවණතාව වැඩි කළ හැකි අතර, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් ඉටි හෝ ඝන බවට පත් වේ.

සැකසුම් කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, BDO බොහෝ විට පහත සඳහන් දෑ සමඟ ඒකාබද්ධ වේ:

යාන්ත්‍රික ශක්තිය පවත්වා ගනිමින් අධික ස්ඵටිකීකරණය අඩු කිරීමට.

ට්‍රයිමෙතිලොල්ප්‍රොපේන් (TMP): පාලිත අතු බෙදීම හඳුන්වා දීම.

ට්‍රයිමෙතිලොල්ප්‍රොපේන් (TMP) යනු හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ තුනක් අඩංගු බහුකාර්ය මධ්‍යසාරයකි. සාම්ප්‍රදායික ඩයෝල් මෙන් නොව, TMP පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් වලට අතු ව්‍යුහයන් හඳුන්වා දෙයි.

TMP කුඩා ප්‍රමාණයක් වැඩි විය හැක:

• •අණුක ශාඛාකරණය
• •හරස් සබැඳි ඝනත්වය
• •අවසාන පොලියුරේතන් දෘඪතාව

සැලසුම් කිරීමේදී TMP බහුලව භාවිතා වේ:

• •ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත පොලියුරේතන් ආලේපන
• •දෘඩ PU පද්ධති
• •ශාඛා පොලියුරේතන් පූර්ව පොලිමර්

බොහෝ සූත්‍රගත කිරීම් වලදී, TMP අන්තර්ගතය ප්‍රවේශමෙන් පාලනය කරනු ලැබේ, මන්ද අධික අතු බෙදීම දුස්ස්රාවීතාවය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කළ හැකි අතර සැකසුම් හැකියාව අඩු කරයි.

3. පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් සැකසීමේදී ඇල්කොහොල්-අම්ල අනුපාතය සකස් කරන්නේ කෙසේද?

මධ්‍යසාර අතිරික්ත අනුපාතය

පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් සංස්ලේෂණයේදී, හයිඩ්‍රොක්සයිල්-අවසන් කළ ව්‍යුහයන් ලබා ගැනීම සඳහා සාමාන්‍යයෙන් මධ්‍යසාර සංරචක අධික ලෙස භාවිතා කරයි.

අඩු අණුක බර පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් සඳහා, මධ්‍යසාර අතිරික්ත අනුපාතය පහත පරිදි වැඩි කළ හැක:1.8–2.0 : 1

ඉහළ හයිඩ්‍රොක්සයිල් අගයන් පොලියුරේතන් සෑදීම සඳහා වඩාත් ප්‍රතික්‍රියාශීලී හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ සපයයි.

කෙසේ වෙතත්, අධික ඇල්කොහොල් අන්තර්ගතය අණුක බර අඩු කර පහත සඳහන් දේට අහිතකර ලෙස බලපෑ හැකිය:

එබැවින්, අවසාන පොලියුරේතන් යෙදුමට අනුව ඇල්කොහොල්-අම්ල අනුපාතය ප්‍රශස්ත කළ යුතුය.

මධ්‍යසාර අනුපාතය සහ අම්ල අගය අතර සම්බන්ධතාවය

පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් සංස්ලේෂණය අතරතුර, ජනනය වන ජලය එස්ටරීකරණය සහ ඝනීභවන ප්‍රතික්‍රියා ඉදිරියට ගෙන යාම සඳහා අඛණ්ඩව ඉවත් කරනු ලැබේ.

අතිරික්ත මත්පැන් ප්‍රමාණය ප්‍රමාණවත් නොවේ නම්:

• •අම්ල සාන්ද්‍රණය ඉහළ මට්ටමක පවතී
• •ප්‍රතික්‍රියාව මන්දගාමී වේ
• •අවසාන අම්ල අගය අඩු කිරීම දුෂ්කර වේ.

අවශේෂ අම්ල පොලියුරේතන් ප්‍රතික්‍රියා වලට බලපෑම් කළ හැකි බැවින් අඩු අම්ල අගයක් වැදගත් වේ. පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් අයිසොසයනේට් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන විට, අවශේෂ තෙතමනය සහ ආම්ලික සංරචක දායක විය හැකිය:

බොහෝ පොලියුරේතන් යෙදුම් සඳහා, අම්ල අගය පහත පරිදි පාලනය කිරීම:1 mg KOH/gවැදගත් ගුණාත්මක ඉලක්කයකි.

4. තෝරා ගන්නේ කෙසේද?උත්ප්‍රේරකපොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිෂ්පාදනය සඳහා?

TBT සහ BTO අතර තේරීම රඳා පවතින්නේ:

5. පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලි පාලනය

ප්‍රධාන අදියරවලට ඇතුළත් වන්නේ:

1. එස්ටරීකරණය
2. බහු ඝනීභවනය
3. හයිඩ්‍රොක්සයිල් අගය සහ අම්ල අගය ගැලපීම

පියවර 1: එස්ටරීකරණ අදියර

එස්ටරීකරණ අවධියේදී, පහත සඳහන් ද්‍රව්‍ය ප්‍රතික්‍රියාකාරකයට ආරෝපණය කරනු ලැබේ:

ප්‍රතික්‍රියාව සාමාන්‍යයෙන් ආරම්භ වන්නේ ආසන්න වශයෙන්:180°C උෂ්ණත්වය

එස්ටරීකරණයෙන් ජනනය වන ජලය පහත පරිදි ඉවත් කෙරේ:

• •නයිට්‍රජන් ඉවත් කිරීම
• •කන්ඩෙන්සර් පද්ධති

ප්‍රතික්‍රියාවේ ප්‍රගතිය පහත පරිදි නිරීක්ෂණය කළ හැක:

• •ජල එකතු කිරීමේ ප්‍රමාණය
• •අම්ල අගය පරීක්ෂාව

පියවර 2: බහු ඝනීභවන අදියර

එස්ටරීකරණයෙන් පසු, පද්ධතිය බහු ඝනීභවන අවධියට පිවිසේ.

සාමාන්‍ය කොන්දේසි:

• •උෂ්ණත්වය:200–220°C
• •අඩු පීඩනය: රික්තක ක්‍රියාකාරිත්වය

රික්තය ඉතිරි ජලය සහ අතිරික්ත මධ්‍යසාර ඉවත් කිරීමට උපකාරී වන අතර, අණුක වර්ධනය වේගවත් කරයි.

කෙසේ වෙතත්, අධික උෂ්ණත්වය හෝ දිගු ප්‍රතික්‍රියා කාලය අතුරු ප්‍රතික්‍රියා, වර්ණය වැඩි වීම සහ පොලිමර් හායනය ඇති කළ හැකිය. එබැවින්, ක්‍රියාවලි තත්වයන් ප්‍රවේශමෙන් පාලනය කළ යුතුය.

පියවර 3: අන්ත ලක්ෂ්‍ය පාලනය

PET බහුඅවයවීකරණය මෙන් නොව, පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිෂ්පාදනයට අතිශයින් ඉහළ අණුක බර වර්ධනයක් අවශ්‍ය නොවේ. ප්‍රධාන තත්ත්ව දර්ශක වන්නේ:

පොදු කාර්මික ඉලක්කයක්:අම්ල අගය <1 mg KOH/gවිසර්ජනයට පෙර.

ප්‍රමාණවත් රික්තයක් නොමැතිකම පහත සඳහන් ප්‍රධාන හේතු වලින් එකකි:

• ✖ ✖ ශ්‍රව්‍යඉහළ අවශේෂ තෙතමනය
• ✖ ✖ ශ්‍රව්‍යඉහළ අම්ල අගය
• ✖ ✖ ශ්‍රව්‍යදුර්වල පොලියුරේතන් කාර්ය සාධනය

6. පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිර්මාණ සාරාංශය

නිර්මාණ සාධකය	යතුරු විචල්‍යයන්	තේරීමේ මූලධර්මය	සාමාන්‍ය පරාසය
කොඳු ඇට පෙළේ දෘඩතාව	IPA, PTA, AA, SA	ඇරෝමැටික අම්ල දෘඪතාව වැඩි දියුණු කරයි; ඇලිෆැටික් අම්ල නම්‍යශීලී බව වැඩි දියුණු කරයි.	IPA/AA ≈ 7:3
Tg ගැලපීම	EG, DEG, NPG, BDO	EG ස්ඵටිකතාව වැඩි කරයි; DEG දුස්ස්රාවිතතාව අඩු කරයි; NPG කල්පැවැත්ම වැඩි දියුණු කරයි; BDO ​​ශක්තිය වැඩි දියුණු කරයි.	යෙදුම මත පදනම්ව
අණුක බර පාලනය	මධ්‍යසාර-අම්ල අනුපාතය	මධ්‍යසාර අතිරික්තය හයිඩ්‍රොක්සයිල්-අවසන් කරන ලද ව්‍යුහයන් නිර්මාණය කරයි.	මධ්‍යසාර/අම්ලය = 1.3
උත්ප්‍රේරක තේරීම	TBT එදිරිව BTO	වේගවත් ප්‍රතික්‍රියා සඳහා TBT; වඩා හොඳ ජල විච්ඡේදක ස්ථායිතාව සඳහා BTO	බීටීඕ 0.2–0.5‰
ශාඛා පාලනය	TMP/ග්ලිසරෝල්	කුඩා එකතු කිරීම් හරස් සබැඳි ඝනත්වය වැඩි දියුණු කරයි	TMP ≤3 මෝල්%

7. පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිර්මාණය පොලියුරේතන් ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපාන්නේ කෙසේද?

අයදුම්පත	නිර්දේශිත පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් නිර්මාණය
PU ඇලවුම් ද්‍රව්‍ය	ශක්තිමත් ඇලීම සහ තද බව සඳහා නම්‍යශීලී AA-පාදක පොලියෙස්ටර් පොලියෝල්
PU ආලේපන	දෘඪතාව සහ කාලගුණ ප්‍රතිරෝධය සඳහා IPA/NPG පද්ධති
TPU ඉලාස්ටෝමර්	යාන්ත්‍රික ශක්තිය සහ සීරීම් ප්‍රතිරෝධය සඳහා AA + BDO පද්ධති
ජලයෙන් නිපදවන PU	ප්‍රශස්ත උත්ප්‍රේරක පද්ධති සහිත ජල විච්ඡේදනය-ප්‍රතිරෝධී පොලියෙස්ටර් පොලියෝල්
කෘතිම සම්	පාලිත මෘදු බව සහිත නම්‍යශීලී පොලියෙස්ටර් පොලියෝල්

යෙදුම් අවශ්‍යතා → කාර්ය සාධන ඉලක්ක → මොනෝමර් තේරීම → අණුක ව්‍යුහ නිර්මාණය → උත්ප්‍රේරක තේරීම → ක්‍රියාවලි ප්‍රශස්තිකරණය