1. Cad é prepolymer polúireatán?
Is táirge críochnaithe leathchríochnaithe polaiméire é réamhpholaiméir polúireatán, ar a dtugtar freisin mar réamhpholaiméir polúireatán, a fhoirmítear trí imoibriú comhréireach polyisocyanate le polóil (poiléitir nó poileistir), ina bhfanann na grúpaí feidhme imoibríocha mar an gcéanna ag an dá cheann den slabhra mhóilíneach. Ní táirge deiridh é, ach idirmheánach is féidir a imoibriú tuilleadh le sínitheoirí slabhra, trasnascairí nó substaintí gníomhacha eile chun an t-ábhar polúireatán deiridh a fhoirmiú. Is é an modh prepolymer (ar a dtugtar modh dhá-chéim) an bealach sintéise is príomhshrutha sa tionscal polúireatán. Tá struchtúr móilíneach agus airíonna meicniúla an mhodha réamhpholaiméir níos rialaithe ná an modh aonchéime, ina n-imoibríonn na hamhábhair go léir le chéile.
Coimriú: Is idirmheánach gníomhach é réamhpholaiméir polúireatán a fhoirmítear trí imoibriú páirteach isocianáit agus polóil. Tá sé i gcroílár an phróisis "modh réamhpholaiméir (dhá chéim), a éilíonn slabhraí leathnaithe nó naisc thrasnaithe chun an táirge polúireatán deiridh a fháil.
2, Bunábhair amh: roghnú isocyanates agus polóil.
Is iad an dá amhábhar bhunúsacha le haghaidh ullmhú réamhpholaiméirí ná polóil polyisocyanate agus oligomeric. I measc na polisocyanáití a úsáidtear go coitianta tá tolúéin dé-eisocianáit (TDI), défheinilemethane diisocyanate (MDI), dé-eisocianáit isea- meitiléine (IPDI), heicsaimeitiléin dé-eisocianáit (HDI), etc. Úsáidtear TDI agus MDI go coitianta mar réamhpholaiméirí NCO deiridh, agus úsáidtear HDI agus IPDI go forleathan i gcórais ardleibhéil agus uiscebhunaithe mar gheall ar a gcuid brataithe. airíonna frith-buí. I gcás polóil, úsáidtear polyols polyether (cosúil le glycol poileitiléin, glycol polapróipiléine agus glycol tetrahydrofuran) i gcórais bhog, agus úsáidtear polaóil poileistear (cosúil le adipate polybutylene) i gcórais chrua a éilíonn friotaíocht aimsire agus neart meicniúil. Bíonn tionchar díreach ag luach hiodrocsaile, luach aigéad, cion taise agus ábhar ian miotail na n-amhábhar ar chaighdeán an réamhpholaiméir.
Coimriú: Cinneann isocyanates cruas agus imoibríocht na réamhpholaiméirí, socraíonn polóil airíonna míreanna boga agus úsáidí deiridh, agus is í íonacht agus réamhchóireáil amhábhar an chéad chéim in ullmhú réamhpholaiméirí cáilithe.
3, Prionsabal imoibrithe: cuir grúpaí isocianáit agus hiodrocsaile de réir a chéile
The synthesis of polyurethane prepolymers is basically a gradual addition reaction between isocyanate groups (-NCO) and hydroxyl groups groups (-OH) to form amino ester bonds (-NHCO-). This is an exothermic reaction in which the order of reaction activity is: primary alcohol-OH>secondary alcohol-OH>phenol-OH; phenol-OH; -NCO activity on aromatic rings>- NCO activity on cycloalkanes>- Gníomhaíocht NCO ar hidreacarbóin sailleacha. D’fhéadfadh frithghníomhartha iomaíocha tarlú mar fhreagra ar ghrúpaí feidhme éagsúla. Dá bhrí sin, is gá an treo imoibrithe a threorú trí chóimheas na n-amhábhar agus na coinníollacha teicneolaíochta a rialú. Is féidir an t-imoibriú a luathú go mór trí chatalaíoch a chur leis, mar chomhdhúile organotin ochtáit agus ochtóáit stannous agus dibutyltin dilaurate, agus triamine, mar triethylenediamine agus triethylamine.
Is é imoibriú ceimiceach réamhpholaiméirí sintéiseacha ná imoibriú suimiúcháin céimshúil eisiteirmeach a chur leis de réir a chéile idir -NCO agus -OH chun naisc aimín-eistir a fhoirmiú. Is príomhfhachtóirí iad na difríochtaí idir gníomhaíocht ghrúpa agus roghnú catalaíoch a rialaíonn treo an imoibrithe agus an ráta imoibrithe.
4. Ullmhú réamhpholaiméir NCO teirminéil (úsáid choiteann)
Is é an réamhpholaiméir deiridh NCO an cineál is coitianta a úsáidtear i dtionscal, agus baineann a ullmhú le barrachas isocianáit chun grúpaí NCO saor in aisce a choinneáil ag an dá cheann den slabhra mhóilíneach imoibrithe. Is é an próiseas tipiciúil ná díhiodráitiú ar dtús i bhfolús (de ghnáth 120 céim, é a fholúsú ar feadh 2-3 uair an chloig), fionnuar, ansin drip go mall ar an polyalcól isteach i mbarrachas polaisocianáití, ag corraigh faoi chosaint nítrigine. Ag an am céanna, bain an teas ón imoibriú in am chun an teocht a choinneáil idir 40 agus 80 céim. Go ginearálta rialaítear móil NCO idir 1.5:1 agus 3:1, agus is gnách go mbíonn táirge deiridh ábhar NCO saor in aisce 3% go 12%. Le linn an imoibrithe, is féidir méid beag tuaslagóir (m.sh. aicéatón, aicéatáit eitile, tolúéin) a chur leis chun an slaodacht a rialáil, nó is féidir inhibitor polymerization (m.sh. clóiríd beinséin sulfonyl) a chur leis chun foirmiú glóthach a chosc. Socraíodh críochphointe an imoibrithe trí ábhar NCO a thomhas, agus stoptar an t-imoibriú nuair a shroichtear an luach teoiriciúil.
5, Ullmhú Deireadh OH Prepolymer.
Murab ionann agus réamhpholaiméirí NCO teirminéil, ligeann réamhpholaiméirí teirminéil OH do pholóil bharrachais grúpaí hiodrocsaile (-OH) a choinneáil ag an dá cheann den slabhra mhóilíneach imoibrithe. Tá an modh cosúil le NCO deiridh, ach amháin go ndéantar cóimheas na gcomhábhar a aisiompú --iomarca polóil, gan dóthain isocyanáití, agus rialaítear an cóimheas molar ag an NCO idir 0.8:1 agus 1:1. Toisc go bhfuil imoibríocht an ghrúpa hiodrocsaile i bhfad níos ísle ná sin na ngrúpaí isocianáit, tá cobhsaíocht stórála maith ag an réamhpholaiméir hiodrocsaile teirminéil agus níl sé éasca le féin-pholaiméiriú. Úsáidtear iad go coitianta mar phríomhchuid nó bog de ghreamaitheach dhá chomhpháirt. In iarratais phraiticiúla, faightear réamhpholaiméirí críochfoirt OH de ghnáth tríd an slabhra a shíneadh a thuilleadh le farasbarr beag de glycol dieitiléine bunaithe ar réamhpholaiméirí NCO teirminéil.