गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयुरेथेन्स पर अनुसंधान प्रगति
1937 में अपनी शुरुआत के बाद से, पॉलीयुरेथेन (पीयू) सामग्रियों को परिवहन, निर्माण, पेट्रोकेमिकल, कपड़ा, मैकेनिकल और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, एयरोस्पेस, स्वास्थ्य सेवा और कृषि सहित विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग मिला है। इन सामग्रियों का उपयोग फोम प्लास्टिक, फाइबर, इलास्टोमर्स, वॉटरप्रूफिंग एजेंट, सिंथेटिक चमड़ा, कोटिंग्स, चिपकने वाले, फ़र्श सामग्री और चिकित्सा आपूर्ति जैसे रूपों में किया जाता है। पारंपरिक पीयू को मुख्य रूप से मैक्रोमोलेक्युलर पॉलीओल्स और छोटे आणविक श्रृंखला विस्तारकों के साथ दो या दो से अधिक आइसोसाइनेट्स से संश्लेषित किया जाता है। हालाँकि, आइसोसाइनेट्स की अंतर्निहित विषाक्तता मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए महत्वपूर्ण जोखिम पैदा करती है; इसके अलावा, वे आम तौर पर फॉस्जीन - एक अत्यधिक जहरीला अग्रदूत - और संबंधित अमीन कच्चे माल से प्राप्त होते हैं।
समकालीन रासायनिक उद्योग की हरित और टिकाऊ विकास प्रथाओं की खोज के आलोक में, शोधकर्ता गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन्स (एनआईपीयू) के लिए नए संश्लेषण मार्गों की खोज करते हुए पर्यावरण के अनुकूल संसाधनों के साथ आइसोसाइनेट्स को प्रतिस्थापित करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। यह पेपर विभिन्न प्रकार के एनआईपीयू में प्रगति की समीक्षा करते हुए और आगे के शोध के लिए एक संदर्भ प्रदान करने के लिए उनकी भविष्य की संभावनाओं पर चर्चा करते हुए एनआईपीयू के लिए तैयारी के तरीकों का परिचय देता है।
1 गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन्स का संश्लेषण
एलिफैटिक डायमाइन के साथ संयुक्त मोनोसाइक्लिक कार्बोनेट का उपयोग करके कम आणविक भार वाले कार्बामेट यौगिकों का पहला संश्लेषण 1950 के दशक में विदेश में हुआ था - जो गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयुरेथेन संश्लेषण की दिशा में एक महत्वपूर्ण क्षण था। वर्तमान में एनआईपीयू के उत्पादन के लिए दो प्राथमिक पद्धतियां मौजूद हैं: पहले में बाइनरी चक्रीय कार्बोनेट और बाइनरी एमाइन के बीच चरणबद्ध जोड़ प्रतिक्रियाएं शामिल हैं; दूसरे में डायोल के साथ-साथ डाययूरेथेन मध्यवर्ती शामिल होने वाली पॉलीकंडेंसेशन प्रतिक्रियाएं शामिल हैं जो कार्बामेट्स के भीतर संरचनात्मक आदान-प्रदान की सुविधा प्रदान करती हैं। डायमारबॉक्सिलेट मध्यवर्ती चक्रीय कार्बोनेट या डाइमिथाइल कार्बोनेट (डीएमसी) मार्गों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है; मूल रूप से सभी विधियाँ कार्बोनिक एसिड समूहों के माध्यम से प्रतिक्रिया करती हैं जो कार्बामेट कार्यात्मकताएँ उत्पन्न करती हैं।
निम्नलिखित अनुभाग आइसोसाइनेट का उपयोग किए बिना पॉलीयुरेथेन को संश्लेषित करने के तीन अलग-अलग तरीकों पर विस्तार से बताते हैं।
1.1 बाइनरी चक्रीय कार्बोनेट मार्ग
एनआईपीयू को चरणबद्ध परिवर्धन के माध्यम से संश्लेषित किया जा सकता है जिसमें बाइनरी अमाइन के साथ बाइनरी चक्रीय कार्बोनेट शामिल होता है जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।
इसकी मुख्य श्रृंखला संरचना के साथ दोहराई जाने वाली इकाइयों के भीतर मौजूद कई हाइड्रॉक्सिल समूहों के कारण यह विधि आम तौर पर पॉलीβ-हाइड्रॉक्सिल पॉलीयूरेथेन (पीएचयू) कहलाती है। लेइत्श और अन्य ने पॉलीथर पीएचयू की एक श्रृंखला विकसित की, जिसमें बाइनरी एमाइन के साथ-साथ बाइनरी चक्रीय कार्बोनेट से प्राप्त छोटे अणुओं के साथ चक्रीय कार्बोनेट-टर्मिनेटेड पॉलीथर का उपयोग किया गया - पॉलीथर पीयू तैयार करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक तरीकों के खिलाफ इनकी तुलना की गई। उनके निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि पीएचयू के भीतर हाइड्रॉक्सिल समूह नरम/कठोर खंडों के भीतर स्थित नाइट्रोजन/ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ आसानी से हाइड्रोजन बांड बनाते हैं; नरम खंडों के बीच भिन्नताएं हाइड्रोजन बॉन्डिंग व्यवहार के साथ-साथ माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण डिग्री को भी प्रभावित करती हैं जो बाद में समग्र प्रदर्शन विशेषताओं को प्रभावित करती हैं।
आम तौर पर 100 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान के नीचे संचालित यह मार्ग प्रतिक्रिया प्रक्रियाओं के दौरान कोई उप-उत्पाद उत्पन्न नहीं करता है, जिससे यह नमी के प्रति अपेक्षाकृत असंवेदनशील हो जाता है, जबकि अस्थिरता संबंधी चिंताओं से रहित स्थिर उत्पाद प्राप्त होते हैं, हालांकि डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड (डीएमएसओ), एन, जैसे मजबूत ध्रुवीयता वाले कार्बनिक सॉल्वैंट्स की आवश्यकता होती है। एन-डाइमिथाइलफॉर्मामाइड (डीएमएफ), आदि। इसके अतिरिक्त प्रतिक्रिया समय एक दिन से लेकर पांच दिनों तक के बीच होता है, जिससे अक्सर कम आणविक भार प्राप्त होता है जो अक्सर 30k g/mol के आसपास की सीमा से कम हो जाता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन चुनौतीपूर्ण हो जाता है, जिसके लिए मुख्य रूप से उच्च लागत दोनों को जिम्मेदार ठहराया जाता है। इससे संबंधित युग्मित अपर्याप्त ताकत, डंपिंग सामग्री डोमेन, आकार मेमोरी, चिपकने वाले फॉर्मूलेशन, कोटिंग समाधान, फोम इत्यादि में फैले आशाजनक अनुप्रयोगों के बावजूद परिणामी पीएचयू द्वारा प्रदर्शित की गई है।
1.2 मोनोसिलिक कार्बोनेट मार्ग
मोनोसिलिक कार्बोनेट डायमाइन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप डाइकार्बामेट में हाइड्रॉक्सिल अंत-समूह होते हैं, जो फिर डायोल के साथ विशेष ट्रांसएस्टरीफिकेशन/पॉलीकंडेशन इंटरैक्शन से गुजरते हैं, अंततः चित्र 2 के माध्यम से दिखाए गए पारंपरिक समकक्षों के समान संरचनात्मक रूप से एक एनआईपीयू उत्पन्न करते हैं।
आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले मोनोसिलिक वेरिएंट में एथिलीन और प्रोपलीन कार्बोनेटेड सब्सट्रेट शामिल होते हैं, जिसमें बीजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ केमिकल टेक्नोलॉजी में झाओ जिंगबो की टीम ने विभिन्न डायमाइन्स को शामिल किया है, जो उक्त चक्रीय संस्थाओं के खिलाफ प्रतिक्रिया करते हैं, जो शुरू में विभिन्न संरचनात्मक डाइकार्बामेट मध्यस्थों को प्राप्त करते हैं, जो संक्षेपण चरणों पर आगे बढ़ने से पहले या तो पॉलीटेट्राहाइड्रोफुरानेडिओल / पॉलीथर-डायोल्स का उपयोग करते हुए सफल गठन का समापन करते हैं। संबंधित उत्पाद श्रृंखलाएं प्रभावशाली तापीय/यांत्रिक गुणों को प्रदर्शित करती हैं, जो ऊपर की ओर पिघलने वाले बिंदुओं तक पहुंचती हैं, जो लगभग 125 ~ 161 डिग्री सेल्सियस तन्य शक्ति तक फैली सीमा के आसपास होती हैं, जो 24 एमपीए बढ़ाव दर के करीब 1476% तक पहुंचती हैं। वैंग एट अल।, इसी तरह डीएमसी से जुड़े लीवरेज्ड संयोजनों को क्रमशः हाइड्रॉक्सी-टर्मिनेटेड डेरिवेटिव को संश्लेषित करने वाले डीएमसी युग्मित किया जाता है, जो बाद में ऑक्सालिक / सेबासिक / एसिड एडिपिक-एसिड-टेरेफाटलिक्स जैसे बायोबेसिक एसिड के अधीन होता है, जो 13k ~ 28k g / mol तक की रेंज दिखाते हुए अंतिम आउटपुट प्राप्त करता है। तन्यता ताकत में उतार-चढ़ाव 9 ~ 17 एमपीए बढ़ाव 35% ~ 235% भिन्न होता है।
साइक्लोकार्बोनिक एस्टर विशिष्ट परिस्थितियों में उत्प्रेरक की आवश्यकता के बिना प्रभावी ढंग से संलग्न होते हैं और तापमान को लगभग 80° से 120°C तक बनाए रखते हैं, बाद के ट्रांसएस्टरीफिकेशन आमतौर पर ऑर्गेनोटिन-आधारित उत्प्रेरक प्रणालियों को नियोजित करते हैं जो सुनिश्चित करते हैं कि इष्टतम प्रसंस्करण 200° से अधिक न हो। केवल संक्षेपण प्रयासों से परे, डायोलिक इनपुट को लक्षित करने में सक्षम स्व-पोलीमराइजेशन/डीग्लाइकोलिसिस घटना, वांछित परिणाम उत्पन्न करने की सुविधा प्रदान करती है, जो कार्यप्रणाली को स्वाभाविक रूप से पर्यावरण-अनुकूल बनाती है, मुख्य रूप से मेथनॉल/छोटे-अणु-डायलिक अवशेष उत्पन्न करती है और इस प्रकार आगे बढ़ने के लिए व्यवहार्य औद्योगिक विकल्प प्रस्तुत करती है।
1.3डाइमिथाइल कार्बोनेट मार्ग
डीएमसी एक पारिस्थितिक रूप से ध्वनि/गैर-विषैले विकल्प का प्रतिनिधित्व करता है जिसमें कई सक्रिय कार्यात्मक भाग शामिल हैं जिनमें मिथाइल/मेथॉक्सी/कार्बोनिल कॉन्फ़िगरेशन शामिल हैं जो प्रतिक्रियाशीलता प्रोफाइल को बढ़ाते हैं जिससे प्रारंभिक संलग्नताएं काफी हद तक सक्षम हो जाती हैं जिससे डीएमसी छोटे मिथाइल-कार्बामेट समाप्त मध्यस्थों को बनाने वाले डायमाइन्स के साथ सीधे संपर्क करता है जिसके बाद पिघल-संघनक क्रियाएं शामिल होती हैं अतिरिक्त लघु-श्रृंखला-विस्तार-डायोलिक्स/बड़े-पॉलीओल घटक, जो अंततः अपेक्षित पॉलिमर संरचनाओं के उद्भव का नेतृत्व करते हैं, चित्र 3 के अनुसार कल्पना की गई है।
दीपा और अन्य ने सोडियम मेथॉक्साइड कटैलिसीस का लाभ उठाते हुए विभिन्न मध्यवर्ती संरचनाओं को व्यवस्थित करते हुए उपर्युक्त गतिशीलता का लाभ उठाया, जिसके बाद लक्षित विस्तारों को जोड़कर श्रृंखला के समतुल्य हार्ड-सेगमेंट रचनाओं को आणविक भार (3 ~ 20) x10 ^ 3 ग्राम / मोल ग्लास संक्रमण तापमान (-30 ~ 120) प्राप्त करने के लिए तैयार किया गया। डिग्री सेल्सियस). पैन डोंगडोंग ने डीएमसी हेक्सामेथिलीन-डायमिनोपॉलीकार्बोनेट-पॉलीअल्कोहल से युक्त रणनीतिक युग्मों का चयन किया, जिससे तन्य-शक्ति मेट्रिक्स के दोलनशील 10-15 एमपीए बढ़ाव अनुपात 1000% -1400% तक उल्लेखनीय परिणाम प्राप्त हुए। अलग-अलग श्रृंखला-विस्तारित प्रभावों के आसपास की खोज से पता चला कि जब परमाणु-संख्या समता ने समरूपता बनाए रखी, तो सभी श्रृंखलाओं में क्रमबद्ध क्रिस्टलीयता में वृद्धि को बढ़ावा देने के लिए ब्यूटेनडियोल / हेक्सानेडियोल चयनों को अनुकूल रूप से संरेखित किया गया। साराज़िन के समूह ने हेक्साहाइड्रॉक्सीमाइन के साथ लिग्निन / डीएमसी को एकीकृत करने वाले कंपोजिट तैयार किए, जो 230 ℃ पर प्रसंस्करण के बाद संतोषजनक यांत्रिक विशेषताओं का प्रदर्शन करते हैं। .अतिरिक्त अन्वेषणों का उद्देश्य गैर-आइसोसायंटे-पॉलीयूरिया प्राप्त करना है, जो डायज़ोमोनोमेर जुड़ाव का लाभ उठाते हुए प्रत्याशित संभावित पेंट अनुप्रयोग हैं, जो विनाइल-कार्बोनेसियस समकक्षों पर तुलनात्मक लाभ प्रदान करते हैं, जो लागत-प्रभावशीलता/उपलब्ध व्यापक सोर्सिंग मार्गों को उजागर करते हैं। थोक-संश्लेषित पद्धतियों के संबंध में उचित परिश्रम के लिए आमतौर पर ऊंचे तापमान/वैक्यूम वातावरण की आवश्यकता होती है। विलायक आवश्यकताओं को नकारते हुए अपशिष्ट धाराओं को कम किया जाता है, मुख्य रूप से केवल मेथनॉल/छोटे-अणु-डायलिक अपशिष्टों को सीमित किया जाता है, जिससे समग्र रूप से हरित संश्लेषण प्रतिमान स्थापित होते हैं।
2 गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयुरेथेन के विभिन्न नरम खंड
2.1 पॉलीथर पॉलीयुरेथेन
पॉलीथर पॉलीयुरेथेन (पीईयू) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि इसकी सॉफ्ट सेगमेंट रिपीट इकाइयों में ईथर बॉन्ड की कम सामंजस्य ऊर्जा, आसान रोटेशन, उत्कृष्ट कम तापमान लचीलापन और हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध होता है।
केबीर एट अल. कच्चे माल के रूप में डीएमसी, पॉलीथीन ग्लाइकोल और ब्यूटेनडिओल के साथ संश्लेषित पॉलीथर पॉलीयूरेथेन, लेकिन आणविक वजन कम था (7 500 ~ 14 800 ग्राम / मोल), टीजी 0 ℃ से कम था, और पिघलने बिंदु भी कम था (38 ~ 48 ℃) , और ताकत और अन्य संकेतक उपयोग की जरूरतों को पूरा करना मुश्किल थे। झाओ जिंग्बो के अनुसंधान समूह ने पीईयू को संश्लेषित करने के लिए एथिलीन कार्बोनेट, 1, 6-हेक्सानेडियामाइन और पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल का उपयोग किया, जिसका आणविक भार 31 000 ग्राम/मोल, तन्य शक्ति 5 ~ 24 एमपीए और 0.9% ~ 1 388% के ब्रेक पर बढ़ाव है। सुगंधित पॉलीयूरेथेन की संश्लेषित श्रृंखला का आणविक भार 17 300 ~ 21 000 ग्राम/मोल है, टीजी -19 ~ 10 ℃ है, पिघलने बिंदु 102 ~ 110 ℃ है, तन्य शक्ति 12 ~ 38 एमपीए है, और लोचदार पुनर्प्राप्ति दर है 200% निरंतर बढ़ाव 69% ~ 89% है।
झेंग लिउचुन और ली चुनचेंग के शोध समूह ने डाइमिथाइल कार्बोनेट और 1, 6-हेक्सामेथिलीनडायमाइन के साथ मध्यवर्ती 1, 6-हेक्सामेथिलीनडायमाइन (बीएचसी) तैयार किया, और विभिन्न छोटे अणुओं सीधी श्रृंखला डायोल और पॉलीटेट्राहाइड्रोफुरानेडियोल्स (एमएन = 2 000) के साथ पॉलीकंडेनसेशन तैयार किया। गैर-आइसोसाइनेट मार्ग के साथ पॉलीथर पॉलीयूरेथेन (एनआईपीईयू) की एक श्रृंखला तैयार की गई, और प्रतिक्रिया के दौरान मध्यवर्ती की क्रॉसलिंकिंग समस्या हल हो गई। एनआईपीईयू और 1, 6-हेक्सामेथिलीन डायसोसायनेट द्वारा तैयार पारंपरिक पॉलीथर पॉलीयुरेथेन (एचडीआईपीयू) की संरचना और गुणों की तुलना की गई, जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है।
| नमूना | कठोर खंड द्रव्यमान अंश/% | आणविक भार/(जी·मोल^(-1)) | आणविक भार वितरण सूचकांक | तन्य शक्ति/एमपीए | तोड़ने पर बढ़ावा/% |
| NIPEU30 | 30 | 74000 | 1.9 | 12.5 | 1250 |
| एनआईपीईयू40 | 40 | 66000 | 2.2 | 8.0 | 550 |
| एचडीआईपीयू30 | 30 | 46000 | 1.9 | 31.3 | 1440 |
| एचडीआईपीयू40 | 40 | 54000 | 2.0 | 25.8 | 1360 |
तालिका नंबर एक
तालिका 1 के परिणाम बताते हैं कि एनआईपीईयू और एचडीआईपीयू के बीच संरचनात्मक अंतर मुख्य रूप से कठोर खंड के कारण हैं। एनआईपीईयू की साइड प्रतिक्रिया से उत्पन्न यूरिया समूह यादृच्छिक रूप से कठोर खंड आणविक श्रृंखला में एम्बेडेड होता है, जो कठोर खंड को तोड़कर क्रमबद्ध हाइड्रोजन बांड बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप कठोर खंड की आणविक श्रृंखलाओं के बीच कमजोर हाइड्रोजन बंधन होते हैं और कठोर खंड की कम क्रिस्टलीयता होती है। , जिसके परिणामस्वरूप NIPEU का निम्न चरण पृथक्करण हुआ। परिणामस्वरूप, इसके यांत्रिक गुण एचडीआईपीयू से बहुत खराब हैं।
2.2 पॉलिएस्टर पॉलीयुरेथेन
नरम खंडों के रूप में पॉलिएस्टर डायोल के साथ पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन (पीईटीयू) में अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी, बायोकम्पैटिबिलिटी और यांत्रिक गुण होते हैं, और इसका उपयोग ऊतक इंजीनियरिंग मचान तैयार करने के लिए किया जा सकता है, जो कि महान अनुप्रयोग संभावनाओं के साथ एक बायोमेडिकल सामग्री है। आमतौर पर नरम खंडों में उपयोग किए जाने वाले पॉलिएस्टर डायोल पॉलीब्यूटिलीन एडिपेट डायोल, पॉलीग्लाइकोल एडिपेट डायोल और पॉलीकैप्रोलैक्टोन डायोल हैं।
इससे पहले, रोकिकि एट अल। अलग-अलग एनआईपीयू प्राप्त करने के लिए एथिलीन कार्बोनेट को डायमाइन और विभिन्न डायोल्स (1, 6-हेक्सानेडियोल, 1, 10-एन-डोडेकेनॉल) के साथ प्रतिक्रिया की गई, लेकिन संश्लेषित एनआईपीयू में आणविक भार कम और टीजी कम था। फरहाडियन एट अल. कच्चे माल के रूप में सूरजमुखी के बीज के तेल का उपयोग करके पॉलीसाइक्लिक कार्बोनेट तैयार किया गया, फिर जैव-आधारित पॉलीमाइन के साथ मिलाया गया, एक प्लेट पर लेपित किया गया, और थर्मोसेटिंग पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन फिल्म प्राप्त करने के लिए 24 घंटे के लिए 90 ℃ पर ठीक किया गया, जिसने अच्छी थर्मल स्थिरता दिखाई। दक्षिण चीन प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के झांग लिकुन के अनुसंधान समूह ने डायमाइन्स और चक्रीय कार्बोनेट की एक श्रृंखला को संश्लेषित किया, और फिर बायोबेस्ड पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन प्राप्त करने के लिए बायोबेस्ड डिबासिक एसिड के साथ संघनित किया। निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स रिसर्च, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज में झू जिन के अनुसंधान समूह ने हेक्साडायमाइन और विनाइल कार्बोनेट का उपयोग करके डायमिनोडिओल हार्ड सेगमेंट तैयार किया, और फिर पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन की एक श्रृंखला प्राप्त करने के लिए जैव-आधारित असंतृप्त डिबासिक एसिड के साथ पॉलीकंडेनसेशन तैयार किया, जिसे बाद में पेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। पराबैंगनी इलाज [23]। झेंग लिउचुन और ली चुनचेंग के अनुसंधान समूह ने संबंधित पॉलिएस्टर डायोल को नरम खंडों के रूप में तैयार करने के लिए विभिन्न कार्बन परमाणु संख्याओं के साथ एडिपिक एसिड और चार एलिफैटिक डायोल (ब्यूटेनडियोल, हेक्साडिओल, ऑक्टेनडिओल और डिकैनेडियोल) का उपयोग किया; गैर-आइसोसाइनेट पॉलिएस्टर पॉलीयुरेथेन (पीईटीयू) का एक समूह, जिसका नाम एलिफैटिक डायोल्स के कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर रखा गया है, बीएचसी और डायोल्स द्वारा तैयार हाइड्रॉक्सी-सील्ड हार्ड सेगमेंट प्रीपोलिमर के साथ पॉलीकंडेनसेशन को पिघलाकर प्राप्त किया गया था। पीईटीयू के यांत्रिक गुण तालिका 2 में दिखाए गए हैं।
| नमूना | तन्य शक्ति/एमपीए | लोचदार मापांक/एमपीए | तोड़ने पर बढ़ावा/% |
| 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 |
तालिका 2
परिणाम बताते हैं कि PETU4 के नरम खंड में उच्चतम कार्बोनिल घनत्व, कठोर खंड के साथ सबसे मजबूत हाइड्रोजन बंधन और सबसे कम चरण पृथक्करण डिग्री है। नरम और कठोर दोनों खंडों का क्रिस्टलीकरण सीमित है, जो कम पिघलने बिंदु और तन्यता ताकत दिखाता है, लेकिन टूटने पर उच्चतम बढ़ाव दिखाता है।
2.3 पॉलीकार्बोनेट पॉलीयुरेथेन
पॉलीकार्बोनेट पॉलीयुरेथेन (पीसीयू), विशेष रूप से एलिफैटिक पीसीयू, में उत्कृष्ट हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, अच्छी जैविक स्थिरता और जैव अनुकूलता है, और बायोमेडिसिन के क्षेत्र में अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। वर्तमान में, अधिकांश तैयार एनआईपीयू नरम खंडों के रूप में पॉलीथर पॉलीओल्स और पॉलिएस्टर पॉलीओल्स का उपयोग करते हैं, और पॉली कार्बोनेट पॉलीयूरेथेन पर कुछ शोध रिपोर्टें हैं।
दक्षिण चीन प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में तियान हेंगशुई के अनुसंधान समूह द्वारा तैयार गैर-आइसोसाइनेट पॉली कार्बोनेट पॉलीयुरेथेन का आणविक भार 50 000 ग्राम/मोल से अधिक है। पॉलिमर के आणविक भार पर प्रतिक्रिया स्थितियों के प्रभाव का अध्ययन किया गया है, लेकिन इसके यांत्रिक गुणों की रिपोर्ट नहीं की गई है। झेंग लिउचुन और ली चुनचेंग के शोध समूह ने डीएमसी, हेक्सानेडियामाइन, हेक्साडिओल और पॉली कार्बोनेट डायोल का उपयोग करके पीसीयू तैयार किया और हार्ड सेगमेंट दोहराई जाने वाली इकाई के द्रव्यमान अंश के अनुसार पीसीयू नाम दिया। यांत्रिक गुण तालिका 3 में दिखाए गए हैं।
| नमूना | तन्य शक्ति/एमपीए | लोचदार मापांक/एमपीए | तोड़ने पर बढ़ावा/% |
| पीसीयू18 | 17±1 | 36±8 | 665±24 |
| पीसीयू33 | 19±1 | 107±9 | 656±33 |
| पीसीयू46 | 21±1 | 150±16 | 407±23 |
| पीसीयू57 | 22±2 | 210±17 | 262±27 |
| पीसीयू67 | 27±2 | 400±13 | 63±5 |
| पीसीयू82 | 29±1 | 518±34 | 26±5 |
टेबल तीन
नतीजे बताते हैं कि पीसीयू का आणविक भार 6×104 ~ 9×104 ग्राम/मोल तक, गलनांक 137 ℃ तक और तन्य शक्ति 29 एमपीए तक है। इस प्रकार के पीसीयू का उपयोग या तो कठोर प्लास्टिक के रूप में या इलास्टोमेर के रूप में किया जा सकता है, जिसकी बायोमेडिकल क्षेत्र (जैसे मानव ऊतक इंजीनियरिंग मचान या हृदय प्रत्यारोपण सामग्री) में अच्छी अनुप्रयोग संभावना है।
2.4 हाइब्रिड गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयुरेथेन
हाइब्रिड नॉन-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन (हाइब्रिड एनआईपीयू) एक इंटरपेनिट्रेटिंग नेटवर्क बनाने, पॉलीयूरेथेन के प्रदर्शन में सुधार करने या पॉलीयूरेथेन को विभिन्न कार्य देने के लिए पॉलीयूरेथेन आणविक ढांचे में एपॉक्सी राल, एक्रिलेट, सिलिका या सिलोक्सेन समूहों का परिचय है।
फेंग युएलन एट अल। पेंटामोनिक चक्रीय कार्बोनेट (सीएसबीओ) को संश्लेषित करने के लिए सीओ2 के साथ जैव-आधारित एपॉक्सी सोयाबीन तेल की प्रतिक्रिया की, और एमाइन के साथ जमने वाले सीएसबीओ द्वारा गठित एनआईपीयू को और बेहतर बनाने के लिए अधिक कठोर श्रृंखला खंडों के साथ बिस्फेनॉल ए डाइग्लिसिडिल ईथर (एपॉक्सी राल ई51) पेश किया। आणविक श्रृंखला में ओलिक एसिड/लिनोलिक एसिड का एक लंबा लचीला श्रृंखला खंड होता है। इसमें अधिक कठोर श्रृंखला खंड भी शामिल हैं, जिससे इसमें उच्च यांत्रिक शक्ति और उच्च क्रूरता है। कुछ शोधकर्ताओं ने डायथिलीन ग्लाइकोल बाइसिकल कार्बोनेट और डायमाइन की दर-उद्घाटन प्रतिक्रिया के माध्यम से फ़्यूरन अंत समूहों के साथ तीन प्रकार के एनआईपीयू प्रीपोलिमर को संश्लेषित किया, और फिर स्व-उपचार फ़ंक्शन के साथ एक नरम पॉलीयुरेथेन तैयार करने के लिए असंतृप्त पॉलिएस्टर के साथ प्रतिक्रिया की, और सफलतापूर्वक उच्च स्व का एहसास किया। -सॉफ्ट एनआईपीयू की उपचार दक्षता। हाइब्रिड एनआईपीयू में न केवल सामान्य एनआईपीयू की विशेषताएं हैं, बल्कि इसमें बेहतर आसंजन, एसिड और क्षार संक्षारण प्रतिरोध, विलायक प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति भी हो सकती है।
3 आउटलुक
एनआईपीयू को जहरीले आइसोसाइनेट के उपयोग के बिना तैयार किया गया है, और वर्तमान में फोम, कोटिंग, चिपकने वाला, इलास्टोमेर और अन्य उत्पादों के रूप में इसका अध्ययन किया जा रहा है, और इसमें आवेदन की व्यापक संभावनाएं हैं। हालाँकि, उनमें से अधिकांश अभी भी प्रयोगशाला अनुसंधान तक ही सीमित हैं, और बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं होता है। इसके अलावा, लोगों के जीवन स्तर में सुधार और मांग में निरंतर वृद्धि के साथ, एकल कार्य या एकाधिक कार्यों के साथ एनआईपीयू एक महत्वपूर्ण अनुसंधान दिशा बन गया है, जैसे कि जीवाणुरोधी, स्व-मरम्मत, आकार स्मृति, लौ मंदक, उच्च गर्मी प्रतिरोध और जल्द ही। इसलिए, भविष्य के शोध को यह समझना चाहिए कि औद्योगीकरण की प्रमुख समस्याओं से कैसे निपटा जाए और कार्यात्मक एनआईपीयू तैयार करने की दिशा का पता लगाना जारी रखा जाए।
पोस्ट करने का समय: अगस्त-29-2024