අයිසොසයනේට් නොවන පොලියුරේතන් පිළිබඳ පර්යේෂණ ප්‍රගතිය
1937 දී හඳුන්වා දුන් දා සිට, පොලියුරේතන් (PU) ද්‍රව්‍ය ප්‍රවාහනය, ඉදිකිරීම්, ඛනිජ රසායනික ද්‍රව්‍ය, රෙදිපිළි, යාන්ත්‍රික සහ විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව, අභ්‍යවකාශය, සෞඛ්‍ය සේවා සහ කෘෂිකර්මාන්තය ඇතුළු විවිධ අංශ හරහා පුළුල් යෙදුම් සොයාගෙන ඇත. මෙම ද්‍රව්‍ය පෙන ප්ලාස්ටික්, තන්තු, ඉලාස්ටෝමර්, ජල ආරක්ෂණ කාරක, කෘතිම සම්, ආලේපන, මැලියම්, පදික ද්‍රව්‍ය සහ වෛද්‍ය සැපයුම් වැනි ආකාරවලින් භාවිතා වේ. සාම්ප්‍රදායික PU ප්‍රධාන වශයෙන් අයිසොසයනේට් දෙකකින් හෝ වැඩි ගණනකින් සහ සාර්ව අණුක පොලියෝල් සහ කුඩා අණුක දාම විස්තාරක වලින් සංස්ලේෂණය කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, අයිසොසයනේට් වල ආවේණික විෂ වීම මිනිස් සෞඛ්‍යයට සහ පරිසරයට සැලකිය යුතු අවදානම් ඇති කරයි; එපමණක් නොව ඒවා සාමාන්‍යයෙන් ෆොස්ජීන් - අධික විෂ සහිත පූර්වගාමියා - සහ අනුරූප ඇමයින් අමුද්‍රව්‍ය වලින් ලබා ගනී.
සමකාලීන රසායනික කර්මාන්තයේ හරිත හා තිරසාර සංවර්ධන පිළිවෙත් අනුගමනය කරන ආකාරය සැලකිල්ලට ගනිමින්, පර්යේෂකයන් පරිසර හිතකාමී සම්පත් සමඟ අයිසොසයනේට් ආදේශ කිරීම කෙරෙහි වැඩි වැඩියෙන් අවධානය යොමු කරන අතර අයිසොසයනේට් නොවන පොලියුරේතන් (NIPU) සඳහා නව සංස්ලේෂණ මාර්ග ගවේෂණය කරයි. මෙම පත්‍රිකාව NIPU සඳහා සූදානම් වීමේ මාර්ග හඳුන්වා දෙන අතර විවිධ වර්ගයේ NIPU වල දියුණුව සමාලෝචනය කරන අතර වැඩිදුර පර්යේෂණ සඳහා යොමු කිරීමක් සැපයීම සඳහා ඒවායේ අනාගත අපේක්ෂාවන් සාකච්ඡා කරයි.
1 අයිසොසයනේට් නොවන පොලියුරේතන් සංස්ලේෂණය
ඇලිෆැටික් ඩයමයින් සමඟ ඒකාබද්ධ වූ මොනොසයික්ලික් කාබනේට් භාවිතා කරමින් අඩු අණුක බර කාබමේට් සංයෝගවල පළමු සංස්ලේෂණය 1950 ගණන්වල විදේශයන්හි සිදු විය - එය සමස්ථානික නොවන පොලියුරේතන් සංස්ලේෂණය සඳහා තීරණාත්මක මොහොතක් සනිටුහන් කරයි. දැනට NIPU නිෂ්පාදනය සඳහා ප්‍රාථමික ක්‍රමවේද දෙකක් පවතී: පළමුවැන්න ද්විමය චක්‍රීය කාබනේට් සහ ද්විමය ඇමයින් අතර පියවරෙන් පියවර එකතු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියා ඇතුළත් වේ; දෙවැන්න කාබමේට් තුළ ව්‍යුහාත්මක හුවමාරු සඳහා පහසුකම් සපයන ඩයෝල් සමඟ ඩයියුරේතේන් අතරමැදි සම්බන්ධ බහු ඝනීභවන ප්‍රතික්‍රියා ඇතුළත් කරයි. ඩයමර්බොක්සිලේට් අතරමැදි චක්‍රීය කාබනේට් හෝ ඩයිමෙතිල් කාබනේට් (DMC) මාර්ග හරහා ලබා ගත හැකිය; මූලික වශයෙන් සියලුම ක්‍රම කාබමේට් ක්‍රියාකාරීත්වයන් ලබා දෙන කාබොනික් අම්ල කාණ්ඩ හරහා ප්‍රතික්‍රියා කරයි.
අයිසොසයනේට් භාවිතයෙන් තොරව පොලියුරේතන් සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා වෙනස් ප්‍රවේශයන් තුනක් පිළිබඳව පහත කොටස් විස්තර කරයි.
1.1 ද්විමය චක්‍රීය කාබනේට් මාර්ගය
රූපය 1 හි දක්වා ඇති පරිදි ද්විමය චක්‍රීය කාබනේට් සහ ද්විමය ඇමයින් සම්බන්ධ කර ගනිමින් පියවරෙන් පියවර එකතු කිරීම් හරහා NIPU සංස්ලේෂණය කළ හැකිය.
එහි ප්‍රධාන දාම ව්‍යුහය දිගේ පුනරාවර්තන ඒකක තුළ බහු හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ පවතින බැවින් මෙම ක්‍රමය සාමාන්‍යයෙන් පොලිβ-හයිඩ්‍රොක්සයිල් පොලියුරේතන් (PHU) ලෙස හඳුන්වන දේ ලබා දෙයි. ලීට්ෂ් සහ තවත් අය, ද්විමය ඇමයින් සහ ද්විමය චක්‍රීය කාබනේට් වලින් ලබාගත් කුඩා අණු සමඟ චක්‍රීය කාබනේට්-අවසන් කරන ලද පොලිඊතර් PHU මාලාවක් සංවර්ධනය කළහ - මේවා පොලිඊතර් PU සකස් කිරීම සඳහා භාවිතා කරන සාම්ප්‍රදායික ක්‍රමවලට සාපේක්ෂව සංසන්දනය කළහ. ඔවුන්ගේ සොයාගැනීම්වලින් පෙනී ගියේ PHU තුළ ඇති හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩ මෘදු/දෘඩ කොටස් තුළ පිහිටා ඇති නයිට්‍රජන්/ඔක්සිජන් පරමාණු සමඟ පහසුවෙන් හයිඩ්‍රජන් බන්ධන සාදන බවයි; මෘදු කොටස් අතර වෙනස්කම් ද හයිඩ්‍රජන් බන්ධන හැසිරීමට මෙන්ම ක්ෂුද්‍ර අවධි වෙන් කිරීමේ අංශක වලට බලපෑම් කරන අතර එය පසුව සමස්ත කාර්ය සාධන ලක්ෂණ වලට බලපායි.
සාමාන්‍යයෙන් 100 °C ට වඩා අඩු උෂ්ණත්වයකදී සිදු කරන මෙම මාර්ගය ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රියාවලීන්හිදී අතුරු නිෂ්පාදන ජනනය නොකරන අතර එය තෙතමනය කෙරෙහි සාපේක්ෂව සංවේදී නොවන අතර අස්ථාවරත්වය පිළිබඳ ගැටළු වලින් තොර ස්ථාවර නිෂ්පාදන ලබා දෙයි. කෙසේ වෙතත්, ඩයිමෙතිල් සල්ෆොක්සයිඩ් (DMSO), N,N-ඩයිමෙතිල්ෆෝමයිඩ් (DMF) වැනි ප්‍රබල ධ්‍රැවීයතාවයකින් සංලක්ෂිත කාබනික ද්‍රාවක අවශ්‍ය වේ. අතිරේකව දිනක් සිට දින පහක් දක්වා ඕනෑම තැනක සිට දිගු කරන ලද ප්‍රතික්‍රියා කාලයන් බොහෝ විට අඩු අණුක බරක් ලබා දෙයි. බොහෝ විට 30k g/mol පමණ සීමාවන්ට වඩා අඩු වේ. විශාල පරිමාණ නිෂ්පාදනය අභියෝගාත්මක වේ. ඒ හා සම්බන්ධ ඉහළ පිරිවැය සහ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස PHU විසින් ප්‍රදර්ශනය කරන ලද ප්‍රමාණවත් ශක්තියක් නොමැතිකම නිසා බොහෝ දුරට හේතු වී ඇත්තේ තෙතමනය ද්‍රව්‍ය වසම්, හැඩය, මතකය, ඉදිකිරීම්, ඇලවුම් සූත්‍ර, ආලේපන විසඳුම්, පෙන ආදිය පුරා පොරොන්දු වූ යෙදුම් තිබියදීත්.
1.2 මොනොසයිලික් කාබනේට් මාර්ගය
මොනොසයිලික් කාබනේට් හයිඩ්‍රොක්සයිල් අන්ත කාණ්ඩ සහිත ඩයමයින් ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඩයිකාබමේට් සමඟ සෘජුවම ප්‍රතික්‍රියා කරන අතර එමඟින් ඩයොල් සමඟ විශේෂිත ට්‍රාන්සෙස්ටරීකරණය/බහු ඝනීභවනය අන්තර්ක්‍රියා සිදු වේ. අවසානයේදී රූපය 2 හරහා දෘශ්‍යමය වශයෙන් නිරූපණය කර ඇති NIPU ව්‍යුහාත්මකව සමාන සාම්ප්‍රදායික ප්‍රතිසමයක් ජනනය කරයි.
බහුලව භාවිතා වන ඒකසයිලික් ප්‍රභේද අතරට එතිලීන් සහ ප්‍රොපිලීන් කාබනීකෘත උපස්ථර ඇතුළත් වේ. බීජිං රසායනික තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේ ෂාඕ ජින්බෝගේ කණ්ඩායම එම චක්‍රීය ආයතනවලට එරෙහිව විවිධ ඩයමයින් ප්‍රතික්‍රියා කරමින් මුලින් විවිධ ව්‍යුහාත්මක ඩයිකාබමේට් අතරමැදියන් ලබා ගනිමින් ඝනීභවන අදියර කරා යාමට පෙර පොලිටෙට්‍රාහයිඩ්‍රොෆුරැනෙඩියෝල්/පොලිඊතර්-ඩයෝල් භාවිතා කරමින් සාර්ථක ගොඩනැගීමක් ලබා ගනිමින් අදාළ නිෂ්පාදන රේඛා ආකර්ෂණීය තාප/යාන්ත්‍රික ගුණාංග පෙන්නුම් කරමින් ඉහළට ද්‍රවාංක කරා ළඟා වෙමින් ආසන්න වශයෙන් 125~161°C ආතන්ය ශක්තීන් පරාසය වටා ගමන් කරමින් 24MPa දිගු කිරීමේ අනුපාත 1476% ට ආසන්න වේ. වැන්ග් සහ තවත් අය, ඒ හා සමානව උත්තෝලන සංයෝජන පිළිවෙලින් හෙක්සැමෙතිලීන් ඩයමයින් / සයික්ලොකාබනේටඩ් පූර්වගාමීන් සමඟ යුගලනය කරන ලද DMC වලින් සමන්විත වේ. හයිඩ්‍රොක්සි-අවසන් කරන ලද ව්‍යුත්පන්නයන් පසුව ඔක්සලික් / සෙබසික් / අම්ල ඇඩිපික්-අම්ල-ටෙරෙෆ්තලික් වැනි ජෛව පාදක ඩයිබැසික් අම්ල වලට භාජනය වී අවසාන ප්‍රතිදානයන් ලබා ගනිමින් 13k ~ 28k g / mol ආතන්ය ශක්තීන් උච්චාවචනය වන 9 ~ 17 MPa දිගු කිරීම් 35% ~ 235% කින් වෙනස් වේ.
සාමාන්‍ය තත්වයන් යටතේ උත්ප්‍රේරක අවශ්‍යතාවයකින් තොරව සයික්ලොකාබොනික් එස්ටර ඵලදායී ලෙස ක්‍රියා කරයි, දළ වශයෙන් 80° සිට 120°C දක්වා උෂ්ණත්ව පරාසයක් පවත්වා ගනිමින්, පසුව ට්‍රාන්ස්ටරීකරණයන් සාමාන්‍යයෙන් ඕගනොටින් මත පදනම් වූ උත්ප්‍රේරක පද්ධති භාවිතා කරයි, ප්‍රශස්ත සැකසුම් 200° නොඉක්මවන බව සහතික කරයි. ඩයොලික් යෙදවුම් ඉලක්ක කරගත් හුදු ඝනීභවන උත්සාහයන්ගෙන් ඔබ්බට, ස්වයං-බහුඅවයවීකරණය/ඩිග්ලයිකොලිසිස් සංසිද්ධි මගින් අපේක්ෂිත ප්‍රතිඵල ජනනය කිරීමට පහසුකම් සපයයි, ක්‍රමවේදය ආවේණිකව පරිසර හිතකාමී ප්‍රධාන වශයෙන් මෙතනෝල්/කුඩා-අණු-ඩයොලික් අපද්‍රව්‍ය ලබා දෙන අතර එමඟින් ඉදිරියට යන ශක්‍ය කාර්මික විකල්ප ඉදිරිපත් කරයි.
1.3 ඩයිමෙතිල් කාබනේට් මාර්ගය
DMC යනු පාරිසරික වශයෙන් හොඳ/විෂ නොවන විකල්පයක් වන අතර එය මෙතිල්/මෙතොක්සි/කාබොනයිල් වින්‍යාසයන් වැඩි දියුණු කරන ක්‍රියාකාරීත්ව පැතිකඩයන් ඇතුළුව ක්‍රියාකාරී ක්‍රියාකාරී කොටස් රාශියක් ඇතුළත් වේ. එමඟින් DMC ඩයමයින් සමඟ සෘජුවම අන්තර්ක්‍රියා කර කුඩා මෙතිල්-කාබමේට් අවසන් කරන ලද අතරමැදියන් සාදයි. ඉන්පසු අතිරේක කුඩා-දාම-විස්තාරක-ඩයොලික්/විශාල-පොලියෝල් සංඝටක ඇතුළත් කරමින් දියවන-ඝනීභවනය කිරීමේ ක්‍රියාවන් මගින් අවසානයේ මතුවීම-සොයන-පොලිමර් ව්‍යුහයන් රූපය 3 හරහා දෘශ්‍යමාන කර ඇත.
දීපා සහ අනෙකුත් අය ඉහත සඳහන් ගතිකතාවයන් උපයෝගී කරගනිමින් සෝඩියම් මෙතොක්සයිඩ් උත්ප්‍රේරණය උත්තේජනය කරමින් විවිධ අතරමැදි සංයුති සංවිධානය කරමින් පසුව ඉලක්කගත දිගු කිරීම් සම්බන්ධ කරමින් (-3 ~20) x10^3g/mol වීදුරු සංක්‍රාන්ති උෂ්ණත්වයන් (-30 ~120°C) පමණ වන අණුක බර ලබා ගනිමින් ශ්‍රේණි සමාන දෘඩ-ඛණ්ඩ සංයුති අවසන් කරයි. පෑන් ඩොංඩොං විසින් DMC හෙක්සමෙතිලීන්-ඩයමිනොපොලිකාබනේට්-පොලියල් ඇල්කොහොල් වලින් සමන්විත උපායමාර්ගික යුගල තෝරා ගත්තේ ආතන්ය-ශක්ති මිනුම් දෝලනය වන 10-15MPa දිගු කිරීමේ අනුපාත 1000%-1400% ට ළඟා වෙමින් කැපී පෙනෙන ප්‍රතිඵල ලබා ගනිමිනි. විවිධ දාම-විස්තාරණ බලපෑම් වටා ඇති විමර්ශන කටයුතුවලින් හෙළි වූයේ පරමාණුක-සංඛ්‍යා සමානාත්මතාවය පවත්වා ගෙන යන විට බියුටැනියෝල්/හෙක්සැනියෝල් තේරීම් හිතකර ලෙස පෙළගස්වන මනාපයන් ය. දාම පුරා නිරීක්ෂණය කරන ලද ඇණවුම් කළ ස්ඵටිකතා වැඩිදියුණු කිරීම් ප්‍රවර්ධනය කරමින් පරමාණුක-සංඛ්‍යා සමානාත්මතාවය පවත්වා ගෙන ගිය විට, සරසින්ගේ කණ්ඩායම හෙක්සහයිඩ්‍රොක්සිඇමයින් සමඟ ලිග්නින්/ඩීඑම්සී ඒකාබද්ධ කරමින් සංයුක්ත සකස් කරන ලදී. ඩයසොමොනොමර් සම්බන්ධතාවයෙන් පසු සැකසුම් කිරීමේදී සතුටුදායක යාන්ත්‍රික ගුණාංග පෙන්නුම් කරයි. අයිසොසයැන්ටේ-පොලියුරියා නොවන විභව තීන්ත යෙදුම් ලබා ගැනීම අරමුණු කරගත් අතිරේක ගවේෂණ, වයිනයිල්-කාබනේසියස් සගයන්ට වඩා නැගී එන සංසන්දනාත්මක වාසි අපේක්ෂා කරන අතර, පිරිවැය-ඵලදායීතාවය/පුළුල් මූලාශ්‍ර මාර්ග ඉස්මතු කරයි. තොග-සංස්ලේෂිත ක්‍රමවේදයන් සම්බන්ධයෙන් නිසි කඩිසරකම සාමාන්‍යයෙන් අවශ්‍ය වන්නේ ද්‍රාවක අවශ්‍යතා ප්‍රතික්ෂේප කරන ඉහළ-උෂ්ණත්ව/රික්තක පරිසරයන්/රික්තක පරිසරයන්, එමඟින් අපද්‍රව්‍ය ප්‍රවාහ අවම කිරීම, ප්‍රධාන වශයෙන් සීමා වූ මෙතනෝල්/කුඩා-අණු-ඩයොලික් අපද්‍රව්‍ය සමස්තයක් ලෙස හරිත සංස්ලේෂණ පරාමිතීන් ස්ථාපිත කිරීමයි.
අයිසොසයනේට් නොවන පොලියුරේතන් වල විවිධ මෘදු කොටස් 2ක්
2.1 පොලිඑතර් පොලියුරේතන්
මෘදු කොටස් පුනරාවර්තන ඒකකවල ඊතර් බන්ධනවල අඩු ඒකාබද්ධ ශක්තිය, පහසු භ්‍රමණය, විශිෂ්ට අඩු උෂ්ණත්ව නම්‍යශීලීභාවය සහ ජල විච්ඡේදක ප්‍රතිරෝධය නිසා පොලිඑතර් පොලියුරේතන් (PEU) බහුලව භාවිතා වේ.
කෙබීර් සහ අනෙකුත් අය පොලිඑතර් පොලියුරේතන් DMC, පොලිඑතිලීන් ග්ලයිකෝල් සහ බියුටැනෙඩියෝල් අමුද්‍රව්‍ය ලෙස සංස්ලේෂණය කළ නමුත් අණුක බර අඩු විය (7 500 ~ 14 800g/mol), Tg 0℃ ට වඩා අඩු වූ අතර ද්‍රවාංකය ද අඩු විය (38 ~ 48℃), සහ ශක්තිය සහ අනෙකුත් දර්ශක භාවිතයේ අවශ්‍යතා සපුරාලීමට අපහසු විය. ෂාඕ ජිංබෝගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම PEU සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා එතිලීන් කාබනේට්, 1, 6-හෙක්සැනෙඩියමයින් සහ පොලිඑතිලීන් ග්ලයිකෝල් භාවිතා කළ අතර එය අණුක බර 31 000g/mol, ආතන්ය ශක්තිය 5 ~ 24MPa සහ 0.9% ~ 1 388% බිඳීමේදී දිගු වේ. සංස්ලේෂණය කරන ලද ඇරෝමැටික පොලියුරේතන් ශ්‍රේණියේ අණුක බර 17 300 ~ 21 000g/mol, Tg -19 ~ 10℃, ද්‍රවාංකය 102 ~ 110℃, ආතන්ය ශක්තිය 12 ~ 38MPa, සහ 200% නියත දිගු කිරීමේ ප්‍රත්‍යාස්ථ ප්‍රතිසාධන අනුපාතය 69% ~ 89% වේ.
ෂෙන්ග් ලියුචුන් සහ ලී චුන්චෙන්ග් යන පර්යේෂණ කණ්ඩායම අතරමැදි 1, 6-හෙක්සැමෙතිලෙනෙඩියමයින් (BHC) ඩයිමෙතිල් කාබනේට් සහ 1, 6-හෙක්සැමෙතිලෙනෙඩියමයින් සමඟ සකස් කරන ලද අතරමැදි 6-හෙක්සැමෙතිලෙනෙඩියමයින්, සහ විවිධ කුඩා අණු සෘජු දාම ඩයෝල් සහ පොලිටෙට්‍රාහයිඩ්‍රොෆුරැනෙඩියෝල් (Mn=2 000) සමඟ බහු ඝනීභවනය සකස් කරන ලදී. අයිසොසයනේට් නොවන මාර්ගයක් සහිත පොලිඊතර් පොලියුරේතන් (NIPEU) මාලාවක් සකස් කරන ලද අතර, ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර අතරමැදිවල හරස් සම්බන්ධක ගැටළුව විසඳන ලදී. NIPEU සහ 1, 6-හෙක්සැමෙතිලෙනෙඩියමයින් ඩයිසොසයනේට් මගින් සකස් කරන ලද සාම්ප්‍රදායික පොලිඊතර් පොලියුරේතන් (HDIPU) හි ව්‍යුහය සහ ගුණාංග 1 වගුවේ දක්වා ඇති පරිදි සංසන්දනය කරන ලදී.
| නියැදිය | දෘඩ කොටස් ස්කන්ධ භාගය/% | අණුක බර/(g·මෝල්^(-1)) | අණුක බර ව්‍යාප්ති දර්ශකය | ආතන්ය ශක්තිය/MPa | බිඳීම/% දී දිගු කිරීම |
| NIPEU30 යනු කුමක්ද? | 30 | 74000 ක මිලකට | 1.9 මාලා | 12.5 12.5 | 1250 ආර්. |
| NIPEU40 හඳුන්වාදීම | 40 | 66000 ට වැඩි | 2.2 2.2 ශ්‍රේණිය | 8.0 යි | 550 (550) |
| HDIPU30 හඳුන්වාදීම | 30 | 46000 ක් | 1.9 මාලා | 31.3 | 1440 |
| HDIPU40 හඳුන්වාදීම | 40 | 54000 ක මිලකට | 2.0 ශ්‍රව්‍ය | 25.8 ශ්‍රේණිය | 1360 යනු කුමක්ද? |
වගුව 1
වගුව 1 හි ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ NIPEU සහ HDIPU අතර ව්‍යුහාත්මක වෙනස්කම් ප්‍රධාන වශයෙන් දෘඩ කොටස නිසා ඇති වන බවයි. NIPEU හි පැති ප්‍රතික්‍රියාව මගින් ජනනය වන යූරියා කාණ්ඩය අහඹු ලෙස දෘඩ කොටසේ අණුක දාමයට ඇතුළත් කර ඇති අතර, දෘඩ කොටස බිඳ දමා ඇණවුම් කළ හයිඩ්‍රජන් බන්ධන සාදයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස දෘඩ කොටසේ අණුක දාම අතර දුර්වල හයිඩ්‍රජන් බන්ධන සහ දෘඩ කොටසේ අඩු ස්ඵටිකතාවයක් ඇති වන අතර එමඟින් NIPEU හි අඩු අවධි වෙන්වීමක් ඇති වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, එහි යාන්ත්‍රික ගුණාංග HDIPU ට වඩා බෙහෙවින් නරක ය.
2.2 පොලියෙස්ටර් පොලියුරේතන්
පොලියෙස්ටර් ඩයෝල් මෘදු කොටස් ලෙස භාවිතා කරන පොලියෙස්ටර් පොලියුරේතන් (PETU) හොඳ ජෛව හායනයට ලක්වීමේ හැකියාව, ජෛව අනුකූලතාව සහ යාන්ත්‍රික ගුණ ඇති අතර, විශිෂ්ට යෙදුම් අපේක්ෂාවන් සහිත ජෛව වෛද්‍ය ද්‍රව්‍යයක් වන පටක ඉංජිනේරු ස්කැෆ්ලෝඩ් සකස් කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය. මෘදු කොටස්වල බහුලව භාවිතා වන පොලියෙස්ටර් ඩයෝල් වන්නේ පොලිබියුටිලීන් ඇඩිපේට් ඩයෝල්, පොලිග්ලයිකෝල් ඇඩිපේට් ඩයෝල් සහ පොලිකැප්‍රොලැක්ටෝන් ඩයෝල් ය.
මීට පෙර, රොකිකි සහ තවත් අය විවිධ NIPU ලබා ගැනීම සඳහා එතිලීන් කාබනේට් ඩයමයින් සහ විවිධ ඩයෝල් (1, 6-හෙක්සැනෙඩියෝල්, 1, 10-n-ඩොඩෙකනෝල්) සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කළ නමුත් සංස්ලේෂණය කරන ලද NIPU හි අඩු අණුක බරක් සහ අඩු Tg තිබුණි. ෆර්හාඩියන් සහ තවත් අය සූරියකාන්ත බීජ තෙල් අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරමින් පොලිසයික්ලික් කාබනේට් සකස් කර, පසුව ජෛව පාදක පොලිඇමයින් සමඟ මිශ්‍ර කර, තහඩුවක ආලේප කර, හොඳ තාප ස්ථායිතාවයක් පෙන්නුම් කරන තාප සැකසුම් පොලියෙස්ටර් පොලියුරේතන් පටලයක් ලබා ගැනීම සඳහා පැය 24 ක් සඳහා 90 ℃ දී සුව කළහ. දකුණු චීන තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේ ෂැං ලිකුන්ගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම ඩයමයින් සහ චක්‍රීය කාබනේට් මාලාවක් සංස්ලේෂණය කර, පසුව ජෛව පාදක පොලියෙස්ටර් පොලියුරේතන් ලබා ගැනීම සඳහා ජෛව පාදක ඩයිබැසික් අම්ලය සමඟ ඝනීභවනය කළහ. චීන විද්‍යා ඇකඩමියේ නිංබෝ ද්‍රව්‍ය පර්යේෂණ ආයතනයේ ෂු ජින්ගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම හෙක්සැඩියමයින් සහ වයිනයිල් කාබනේට් භාවිතයෙන් ඩයමිනොඩියෝල් දෘඩ කොටසක් සකස් කර, පසුව ජෛව පාදක අසංතෘප්ත ඩයිබැසික් අම්ලය සමඟ බහු ඝනීභවනය කර පොලියෙස්ටර් පොලියුරේතන් මාලාවක් ලබා ගත් අතර එය පාරජම්බුල සුව කිරීමෙන් පසු තීන්ත ලෙස භාවිතා කළ හැකිය [23]. ෂෙන්ග් ලියුචුන් සහ ලී චුන්චෙන්ග්ගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම මෘදු කොටස් ලෙස අනුරූප පොලියෙස්ටර් ඩයෝල් සකස් කිරීම සඳහා විවිධ කාබන් පරමාණුක අංක සහිත ඇඩිපික් අම්ලය සහ ඇලිෆැටික් ඩයෝල් හතරක් (බියුටැනියෝල්, හෙක්සැඩියෝල්, ඔක්ටැනියෝල් සහ ඩෙකැනියෝල්) භාවිතා කළහ; ඇලිෆැටික් ඩයෝල්වල කාබන් පරමාණු ගණන අනුව නම් කරන ලද අයිසොසයනේට් නොවන පොලියෙස්ටර් පොලියුරේතන් (PETU) කණ්ඩායමක්, BHC සහ ඩයෝල් මගින් සකස් කරන ලද හයිඩ්‍රොක්සි-මුද්‍රා තැබූ දෘඩ කොටස් පූර්ව පොලිමර් සමඟ පොලි ඝනීභවනය උණු කිරීමෙන් ලබා ගන්නා ලදී. PETU හි යාන්ත්‍රික ගුණාංග 2 වගුවේ දක්වා ඇත.
| නියැදිය | ආතන්ය ශක්තිය/MPa | ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය/එම්පීඒ | බිඳීම/% දී දිගු කිරීම |
| පීඊටූ4 | 6.9 මාස්ටර්±1.0 ශ්‍රේණිය | 36±8 | 673 (ස්පාඤ්ඤය)±35 |
| පෙටූ6 | 10.1 ශ්‍රේණිය±1.0 ශ්‍රේණිය | 55±4 | 568 (ස්පාඤ්ඤය)±32 |
| පෙටූ8 | 9.0 (9.0)±0.8 | 47±4 | 551 (551) යනු කුමක්ද?±25 |
| පීඊටූ10 | 8.8 යි±0.1 ශ්‍රේණිය | 52±5 | 137 (ස්පාඤ්ඤය)±23 |
වගුව 2
ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ PETU4 හි මෘදු කොටස ඉහළම කාබොනයිල් ඝනත්වය, දෘඩ කොටස සමඟ ශක්තිමත්ම හයිඩ්‍රජන් බන්ධනය සහ අඩුම අවධි වෙන් කිරීමේ උපාධිය ඇති බවයි. මෘදු සහ දෘඩ කොටස් දෙකෙහිම ස්ඵටිකීකරණය සීමිත වන අතර, අඩු ද්‍රවාංකයක් සහ ආතන්ය ශක්තියක් පෙන්නුම් කරයි, නමුත් බිඳීමේදී ඉහළම දිගු වීම පෙන්නුම් කරයි.
2.3 පොලිකාබනේට් පොලියුරේතන්
පොලිකාබනේට් පොලියුරේතන් (PCU), විශේෂයෙන් ඇලිෆැටික් PCU, විශිෂ්ට ජල විච්ඡේදක ප්‍රතිරෝධයක්, ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධයක්, හොඳ ජීව විද්‍යාත්මක ස්ථාවරත්වයක් සහ ජෛව අනුකූලතාවයක් ඇති අතර ජෛව වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ හොඳ යෙදුම් අපේක්ෂාවන් ඇත. වර්තමානයේ, සකස් කරන ලද NIPU බොහොමයක් මෘදු කොටස් ලෙස පොලිඊතර් පොලියෝල් සහ පොලියෙස්ටර් පොලියෝල් භාවිතා කරන අතර, පොලිකාබනේට් පොලියුරේතන් පිළිබඳ පර්යේෂණ වාර්තා ස්වල්පයක් ඇත.
දකුණු චීන තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේ ටියැන් හෙන්ග්ෂුයිගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම විසින් සකස් කරන ලද අයිසොසයනේට් නොවන පොලිකාබනේට් පොලියුරේතන් වල අණුක බර 50 000 g/mol ට වඩා වැඩිය. පොලිමර් වල අණුක බරට ප්‍රතික්‍රියා තත්වයන්ගේ බලපෑම අධ්‍යයනය කර ඇත, නමුත් එහි යාන්ත්‍රික ගුණාංග වාර්තා කර නොමැත. ෂෙන්ග් ලියුචුන් සහ ලී චුන්චෙන්ග්ගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම DMC, හෙක්සැනෙඩියමයින්, හෙක්සැඩියෝල් සහ පොලිකාබනේට් ඩයෝල් භාවිතා කරමින් PCU සකස් කළ අතර දෘඩ ඛණ්ඩ පුනරාවර්තන ඒකකයේ ස්කන්ධ භාගය අනුව PCU ලෙස නම් කරන ලදී. යාන්ත්‍රික ගුණාංග වගුව 3 හි දක්වා ඇත.
| නියැදිය | ආතන්ය ශක්තිය/MPa | ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය/එම්පීඒ | බිඳීම/% දී දිගු කිරීම |
| පීසීයූ 18 | 17±1 යි | 36±8 | 665 (665)±24 |
| PCU33 යනු කුමක්ද? | 19±1 යි | 107 (ස්වදේශීය මාධ්‍ය)±9 | 656 -±33 |
| PCU46 යනු කුමක්ද? | 21±1 යි | 150 යි±16 | 407 (ස්පාඤ්ඤය)±23 |
| PCU57 යනු කුමක්ද? | 22±2 | 210 (අංක 210)±17 | 262 යි±27 |
| PCU67 යනු කුමක්ද? | 27±2 | 400 යි±13 | 63±5 |
| PCU82 යනු කුමක්ද? | 29±1 යි | 518 ශ්‍රේණිය±34 | 26±5 |
වගුව 3
ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ PCU හි ඉහළ අණුක බර, 6×104 ~ 9×104g/mol දක්වා, ද්‍රවාංකය 137 ℃ දක්වා සහ ආතන්ය ශක්තිය 29 MPa දක්වා ඇති බවයි. මෙම වර්ගයේ PCU දෘඩ ප්ලාස්ටික් ලෙස හෝ ජෛව වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ (මානව පටක ඉංජිනේරු ස්කැෆෝල්ඩ් හෝ හෘද වාහිනී බද්ධ කිරීමේ ද්‍රව්‍ය වැනි) හොඳ යෙදුම් අපේක්ෂාවක් ඇති ඉලාස්ටෝමරයක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය.
2.4 දෙමුහුන් අයිසොසයනේට් නොවන පොලියුරේතන්
දෙමුහුන්-අයිසොසයනේට් නොවන පොලියුරේතන් (දෙමුහුන් NIPU) යනු අන්තර් විනිවිද යන ජාලයක් සෑදීමට, පොලියුරේතන් වල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට හෝ පොලියුරේතන් වලට විවිධ කාර්යයන් ලබා දීමට ඉෙපොක්සි ෙරසින්, ඇක්‍රිලේට්, සිලිකා හෝ සිලොක්සේන් කාණ්ඩ පොලියුරේතන් අණුක රාමුවට හඳුන්වා දීමයි.
ෆෙන්ග් යුවෙලාන් ඇතුළු පිරිස පෙන්ටමොනික් චක්‍රීය කාබනේට් (CSBO) සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා ජෛව පාදක ඉෙපොක්සි සෝයා බෝංචි තෙල් CO2 සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කළ අතර, ඇමයින් සමඟ ඝනීභවනය කරන ලද CSBO මගින් සාදන ලද NIPU තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා වඩාත් දෘඩ දාම කොටස් සහිත බිස්පෙනෝල් A ඩිග්ලයිසයිඩයිල් ඊතර් (ඉෙපොක්සි ෙරසින් E51) හඳුන්වා දුන්හ. අණුක දාමයේ ඔලෙයික් අම්ලය/ලිනොලෙයික් අම්ලයේ දිගු නම්‍යශීලී දාම කොටසක් අඩංගු වේ. එහි ඉහළ යාන්ත්‍රික ශක්තියක් සහ ඉහළ දෘඩතාවයක් ඇති වන පරිදි එය වඩාත් දෘඩ දාම කොටස් ද අඩංගු වේ. සමහර පර්යේෂකයන් ඩයිඑතිලීන් ග්ලයිකෝල් බයිසයික්ලික් කාබනේට් සහ ඩයමයින් වල අනුපාත-විවෘත ප්‍රතික්‍රියාව හරහා ෆුරාන් අන්ත කණ්ඩායම් සමඟ NIPU පූර්ව පොලිමර් වර්ග තුනක් සංස්ලේෂණය කළ අතර, පසුව ස්වයං-සුව කිරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වයක් සහිත මෘදු පොලියුරේතන් සකස් කිරීම සඳහා අසංතෘප්ත පොලියෙස්ටර් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කළ අතර මෘදු NIPU හි ඉහළ ස්වයං-සුව කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව සාර්ථකව අවබෝධ කර ගත්හ. දෙමුහුන් NIPU හි සාමාන්‍ය NIPU හි ලක්ෂණ පමණක් නොව, වඩා හොඳ ඇලීම, අම්ල සහ ක්ෂාර විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, ද්‍රාවක ප්‍රතිරෝධය සහ යාන්ත්‍රික ශක්තිය ද තිබිය හැකිය.
3 ඉදිරි දැක්ම
NIPU විෂ සහිත අයිසොසයනේට් භාවිතයෙන් තොරව සකස් කර ඇති අතර, දැනට පෙන, ආලේපන, ඇලවුම්, ඉලාස්ටෝමර් සහ අනෙකුත් නිෂ්පාදන ආකාරයෙන් අධ්‍යයනය කරමින් පවතින අතර, පුළුල් පරාසයක යෙදුම් අපේක්ෂාවන් ඇත. කෙසේ වෙතත්, ඒවායින් බොහොමයක් තවමත් රසායනාගාර පර්යේෂණවලට සීමා වී ඇති අතර, මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයක් නොමැත. ඊට අමතරව, ජනතාවගේ ජීවන තත්ත්වය වැඩිදියුණු කිරීම සහ ඉල්ලුමේ අඛණ්ඩ වර්ධනයත් සමඟ, තනි ශ්‍රිතයක් හෝ බහු ශ්‍රිතයක් සහිත NIPU, ප්‍රතිබැක්ටීරීය, ස්වයං-අලුත්වැඩියා කිරීම, හැඩ මතකය, ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය, ඉහළ තාප ප්‍රතිරෝධය යනාදිය වැනි වැදගත් පර්යේෂණ දිශාවක් බවට පත්ව ඇත. එබැවින්, අනාගත පර්යේෂණ මගින් කාර්මිකකරණයේ ප්‍රධාන ගැටළු බිඳ දැමිය යුතු ආකාරය ග්‍රහණය කර ගත යුතු අතර ක්‍රියාකාරී NIPU සකස් කිරීමේ දිශාව ගවේෂණය කිරීම දිගටම කරගෙන යා යුතුය.
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-29-2024