गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन पर अनुसंधान प्रगति
1937 में अपनी शुरुआत के बाद से, पॉलीयुरेथेन (पीयू) सामग्री ने परिवहन, निर्माण, पेट्रोकेमिकल्स, कपड़ा, मैकेनिकल और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, एयरोस्पेस, स्वास्थ्य सेवा और कृषि सहित विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग पाए हैं। इन सामग्रियों का उपयोग फोम प्लास्टिक, फाइबर, इलास्टोमर्स, वॉटरप्रूफिंग एजेंट, सिंथेटिक लेदर, कोटिंग्स, चिपकने वाले, फ़र्श सामग्री और चिकित्सा आपूर्ति जैसे रूपों में किया जाता है। पारंपरिक पीयू मुख्य रूप से मैक्रोमॉलेक्यूलर पॉलीओल्स और छोटे आणविक श्रृंखला विस्तारकों के साथ दो या अधिक आइसोसाइनेट से संश्लेषित किया जाता है। हालाँकि, आइसोसाइनेट की अंतर्निहित विषाक्तता मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए महत्वपूर्ण जोखिम पैदा करती है; इसके अलावा वे आम तौर पर फॉस्जीन - एक अत्यधिक विषैला अग्रदूत - और इसी तरह के अमीन कच्चे माल से प्राप्त होते हैं।
समकालीन रासायनिक उद्योग द्वारा हरित और संधारणीय विकास प्रथाओं की खोज के मद्देनजर, शोधकर्ता गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन (NIPU) के लिए नए संश्लेषण मार्गों की खोज करते हुए पर्यावरण के अनुकूल संसाधनों के साथ आइसोसाइनेट को प्रतिस्थापित करने पर अधिक ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। यह पेपर NIPU के लिए तैयारी के मार्गों का परिचय देता है, साथ ही विभिन्न प्रकार के NIPU में प्रगति की समीक्षा करता है और आगे के शोध के लिए संदर्भ प्रदान करने के लिए उनकी भविष्य की संभावनाओं पर चर्चा करता है।
1 गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन का संश्लेषण
मोनोसाइक्लिक कार्बोनेट का उपयोग करके एलिफैटिक डायमाइन के साथ संयुक्त कम आणविक भार वाले कार्बामेट यौगिकों का पहला संश्लेषण 1950 के दशक में विदेश में हुआ था - जो गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन संश्लेषण की दिशा में एक महत्वपूर्ण क्षण था। वर्तमान में NIPU के उत्पादन के लिए दो प्राथमिक पद्धतियाँ मौजूद हैं: पहली में बाइनरी साइक्लिक कार्बोनेट और बाइनरी एमाइन के बीच चरणबद्ध योगात्मक अभिक्रियाएँ शामिल हैं; दूसरी में डाययूरेथेन मध्यवर्ती के साथ-साथ डायोल शामिल करने वाली पॉलीकंडेंसेशन अभिक्रियाएँ शामिल हैं जो कार्बामेट के भीतर संरचनात्मक आदान-प्रदान को सुविधाजनक बनाती हैं। डायमारबॉक्सिलेट मध्यवर्ती को साइक्लिक कार्बोनेट या डाइमिथाइल कार्बोनेट (DMC) मार्गों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है; मूल रूप से सभी विधियाँ कार्बोनिक एसिड समूहों के माध्यम से अभिक्रिया करती हैं जिससे कार्बामेट कार्यात्मकता प्राप्त होती है।
निम्नलिखित अनुभागों में आइसोसाइनेट का उपयोग किए बिना पॉलीयूरेथेन के संश्लेषण के तीन अलग-अलग तरीकों पर विस्तार से चर्चा की गई है।
1.1बाइनरी साइक्लिक कार्बोनेट रूट
एनआईपीयू को बाइनरी अमीन के साथ बाइनरी चक्रीय कार्बोनेट को मिलाकर चरणबद्ध योग के माध्यम से संश्लेषित किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 1 में दर्शाया 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 (PHU) कहलाती है। लेइट्स एट अल. ने चक्रीय कार्बोनेट-टर्मिनेटेड पॉलीइथर के साथ-साथ बाइनरी एमाइन और बाइनरी साइक्लिक कार्बोनेट से प्राप्त छोटे अणुओं का उपयोग करके पॉलीइथर PHU की एक श्रृंखला विकसित की - इनकी तुलना पॉलीइथर PU तैयार करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली पारंपरिक विधियों से की गई। उनके निष्कर्षों ने संकेत दिया कि PHU के भीतर हाइड्रॉक्सिल समूह नरम/कठोर खंडों के भीतर स्थित नाइट्रोजन/ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ आसानी से हाइड्रोजन बॉन्ड बनाते हैं; नरम खंडों के बीच भिन्नता हाइड्रोजन बॉन्डिंग व्यवहार के साथ-साथ माइक्रोफ़ेज़ पृथक्करण डिग्री को भी प्रभावित करती है जो बाद में समग्र प्रदर्शन विशेषताओं को प्रभावित करती है।
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 अस्थिर चिंताओं से रहित स्थिर उत्पाद प्रदान करता है, हालांकि मजबूत ध्रुवीयता जैसे कि डाइमिथाइल सल्फोक्साइड (डीएमएसओ), एन, एन-डाइमिथाइलफॉर्मामाइड (डीएमएफ), आदि द्वारा चिह्नित कार्बनिक सॉल्वैंट्स की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त विस्तारित प्रतिक्रिया समय कहीं भी एक दिन से लेकर पांच दिनों तक हो सकता है, अक्सर कम आणविक भार उत्पन्न करता है जो अक्सर 30k ग्राम / मोल के आसपास थ्रेसहोल्ड से कम होता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन चुनौतीपूर्ण हो जाता है, क्योंकि बड़े पैमाने पर इसके साथ जुड़ी उच्च लागत और परिणामी पीएचयू द्वारा प्रदर्शित अपर्याप्त ताकत के कारण डंपिंग सामग्री डोमेन, आकार स्मृति निर्माण, चिपकने वाला फार्मूलेशन, कोटिंग समाधान, फोम आदि में आशाजनक अनुप्रयोग होते हैं।
1.2मोनोसाइक्लिक कार्बोनेट मार्ग
मोनोसाइक्लिक कार्बोनेट डायमाइन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रॉक्सिल अंत-समूह वाले डाइकार्बामेट बनते हैं, जो तब डायोल के साथ विशेष ट्रांसएस्टरीफिकेशन/पॉलीकंडेंसेशन इंटरैक्शन से गुजरते हैं और अंततः एक एनआईपीयू उत्पन्न करते हैं जो संरचनात्मक रूप से पारंपरिक समकक्षों के समान होता है, जिसे चित्र 2 के माध्यम से दृष्टिगत रूप से दर्शाया गया है।
आम तौर पर प्रयुक्त मोनोसाइक्लिक प्रकारों में एथिलीन और प्रोपलीन कार्बोनेटेड सब्सट्रेट शामिल हैं, जिसमें बीजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ केमिकल टेक्नोलॉजी के झाओ जिंगबो की टीम ने विभिन्न डायमाइन्स को चक्रीय इकाइयों के विरुद्ध अभिक्रिया करके लगाया, प्रारंभ में विभिन्न संरचनात्मक डाइकार्बामेट मध्यस्थों को प्राप्त किया, तथा फिर संघनन चरणों में आगे बढ़े, जिसमें पॉलीटेट्राहाइड्रोफ्यूरानडिओल/पॉलीइथर-डायोल का प्रयोग किया गया, जिसके परिणामस्वरूप संबंधित उत्पाद लाइनों का सफल निर्माण हुआ, जिसमें प्रभावशाली तापीय/यांत्रिक गुण प्रदर्शित हुए, जिनका गलनांक लगभग 125~161°C के आसपास था, तथा तन्य शक्तियां 24MPa के करीब चरम पर थीं, तथा विस्तार दर 1476% के करीब थी। वांग एट अल. ने इसी प्रकार डीएमसी युक्त संयोजनों का लाभ उठाया, जिसमें क्रमशः हेक्सामेथिलीनडायमाइन/साइक्लोकार्बोनेटेड प्रीकर्सर के साथ युग्मित किया गया, जो हाइड्रॉक्सी-टर्मिनेटेड व्युत्पन्नों को संश्लेषित करते हैं, बाद में ऑक्सालिक/सेबैसिक/एसिड एडिपिक-एसिड-टेरेफ्थैलिक्स जैसे जैव-आधारित डायबेसिक एसिड के अधीन होते हैं, जिससे अंतिम आउटपुट प्राप्त होता है, जिसमें 13k~28k g/mol तन्य शक्तियों में उतार-चढ़ाव 9~17 MPa होता है, 35%~235% तक की वृद्धि होती है।
साइक्लोकार्बोनिक एस्टर उत्प्रेरक की आवश्यकता के बिना सामान्य परिस्थितियों में प्रभावी ढंग से काम करते हैं, तापमान को लगभग 80° से 120°C तक बनाए रखते हैं, बाद में ट्रांसएस्टरीफिकेशन आमतौर पर ऑर्गेनोटिन-आधारित उत्प्रेरक प्रणालियों को नियोजित करते हैं, जो 200° से अधिक नहीं होने वाले इष्टतम प्रसंस्करण को सुनिश्चित करते हैं। केवल संघनन प्रयासों से परे डायोलिक इनपुट को लक्षित करने में सक्षम स्व-बहुलकीकरण/डिग्लाइकोलिसिस घटनाएं वांछित परिणामों की पीढ़ी को सुविधाजनक बनाती हैं, जो मुख्य रूप से मेथनॉल/छोटे-अणु-डायोलिक अवशेषों को उत्पन्न करने वाली पद्धति को स्वाभाविक रूप से पर्यावरण के अनुकूल बनाती हैं, इस प्रकार आगे बढ़ने के लिए व्यवहार्य औद्योगिक विकल्प प्रस्तुत करती हैं।
1.3डाइमिथाइल कार्बोनेट मार्ग
डीएमसी एक पारिस्थितिकीय दृष्टि से स्वस्थ/गैर विषैला विकल्प है, जिसमें मिथाइल/मेथॉक्सी/कार्बोनिल विन्यास सहित अनेक सक्रिय कार्यात्मक भाग होते हैं, जो प्रतिक्रियाशीलता प्रोफाइल को बढ़ाते हैं, जिससे प्रारंभिक संलग्नता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, जिसके द्वारा डीएमसी डायमाइन के साथ सीधे संपर्क करता है, जिससे छोटे मिथाइल-कार्बामेट समाप्त मध्यस्थों का निर्माण होता है, तत्पश्चात पिघल-संघनक क्रियाएं होती हैं, जिसमें अतिरिक्त लघु-श्रृंखला-विस्तारक-डायोलिक्स/बड़े-पॉलिओल घटक शामिल होते हैं, जिससे वांछित बहुलक संरचनाओं का अंततः उद्भव होता है, जिसे चित्र 3 के माध्यम से दर्शाया गया है।
दीपा एट अल ने सोडियम मेथॉक्साइड उत्प्रेरक का लाभ उठाते हुए उपर्युक्त गतिशीलता का लाभ उठाया और विविध मध्यवर्ती संरचनाओं का आयोजन किया, जिसके बाद लक्षित विस्तार को शामिल करते हुए श्रृंखला के बराबर हार्ड-सेगमेंट रचनाओं को प्राप्त किया, जो (3 ~ 20) x 10 ^ 3g / mol ग्लास संक्रमण तापमान (-30 ~ 120 डिग्री सेल्सियस) तक फैले आणविक भार को प्राप्त करते हैं। पैन डोंगडोंग ने डीएमसी हेक्सामेथिलीन-डायमिनोपॉलीकार्बोनेट-पॉलीएल्कोहल युक्त रणनीतिक युग्मों का चयन किया, जो 10-15MPa बढ़ाव अनुपात को 1000% -1400% तक पहुंचाते हुए तन्य-शक्ति मेट्रिक्स को प्रदर्शित करते हुए उल्लेखनीय परिणाम प्राप्त करते हैं। विभिन्न श्रृंखला-विस्तार प्रभावों के आसपास के खोजी कार्यों ने वरीयताओं को ब्यूटेनडिओल/हेक्सेनडिओल चयनों को अनुकूल रूप से संरेखित करने का खुलासा किया जब परमाणु-संख्या समता ने समरूपता बनाए रखी, जिससे श्रृंखलाओं में देखे गए व्यवस्थित क्रिस्टलीयता संवर्द्धन को बढ़ावा मिला। सरज़िन के समूह ने 230 डिग्री सेल्सियस पर प्रसंस्करण के बाद संतोषजनक यांत्रिक विशेषताओं का प्रदर्शन करते हुए हेक्साहाइड्रॉक्सीमाइन के साथ लिग्निन/डीएमसी को एकीकृत करने वाले कंपोजिट तैयार किए। अतिरिक्त अन्वेषणों का उद्देश्य गैर-आइसोसाइनेट-पॉलीयूरिया को प्राप्त करना था, जो डायज़ोमोनोमर जुड़ाव का लाभ उठाते हुए संभावित पेंट अनुप्रयोगों का अनुमान लगाते थे, जो लागत-प्रभावशीलता/व्यापक सोर्सिंग रास्ते उपलब्ध कराते हुए विनाइल-कार्बोनेसियस समकक्षों पर तुलनात्मक लाभ उभर रहे थे।
2 गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन के विभिन्न नरम खंड
2.1 पॉलीइथर पॉलीयुरेथेन
पॉलीइथर पॉलीयूरेथेन (पीईयू) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसमें नरम खंड पुनरावृत्ति इकाइयों में ईथर बांडों की कम संसंजन ऊर्जा, आसान घूर्णन, उत्कृष्ट निम्न तापमान लचीलापन और हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध होता है।
केबीर एट अल. ने कच्चे माल के रूप में डीएमसी, पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल और ब्यूटेनडिओल के साथ पॉलीइथर पॉलीयूरेथेन को संश्लेषित किया, लेकिन आणविक भार कम था (7 500 ~ 14 800 ग्राम/मोल), टीजी 0 डिग्री सेल्सियस से कम था, और पिघलने का बिंदु भी कम था (38 ~ 48 डिग्री सेल्सियस), और ताकत और अन्य संकेतक उपयोग की जरूरतों को पूरा करने में मुश्किल थे। झाओ जिंगबो के शोध समूह ने पीईयू को संश्लेषित करने के लिए एथिलीन कार्बोनेट, 1, 6-हेक्सानेडायमाइन और पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल का उपयोग किया, जिसका आणविक भार 31 000 ग्राम/मोल, तन्य शक्ति 5 ~ 24 एमपीए और टूटने पर बढ़ाव 0.9% ~ 1 388% 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 200% निरंतर बढ़ाव की लोचदार वसूली दर 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 के साथ पॉलीकॉन्डेंसेशन सीधे चेन डायोल और पॉलीटेट्राहाइड्रोफ्यूरानडायोल (एमएन = 2 000)। गैर-आइसोसाइनेट मार्ग के साथ पॉलीइथर पॉलीयूरेथेन (एनआईपीईयू) की एक श्रृंखला तैयार की गई, और प्रतिक्रिया के दौरान मध्यवर्ती की क्रॉसलिंकिंग समस्या का समाधान किया गया। एनआईपीईयू और 1, 6-हेक्सामेथिलीन डायसोसाइनेट द्वारा तैयार पारंपरिक पॉलीइथर पॉलीयूरेथेन (एचडीआईपीयू) की संरचना और गुणों की तुलना की गई, जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है।
| नमूना | कठोर खंड द्रव्यमान अंश/% | आणविक भार/(ग्राम·मोल^(-1)) | आणविक भार वितरण सूचकांक | तन्य शक्ति/एमपीए | तोड़ने पर बढ़ावा/% |
| एनआईपीईयू30 | 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 में दिए गए परिणाम दर्शाते हैं कि NIPEU और HDIPU के बीच संरचनात्मक अंतर मुख्य रूप से हार्ड सेगमेंट के कारण हैं। NIPEU की साइड रिएक्शन द्वारा उत्पन्न यूरिया समूह हार्ड सेगमेंट आणविक श्रृंखला में बेतरतीब ढंग से अंतर्निहित होता है, जो हार्ड सेगमेंट को तोड़कर व्यवस्थित हाइड्रोजन बॉन्ड बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप हार्ड सेगमेंट की आणविक श्रृंखलाओं के बीच कमज़ोर हाइड्रोजन बॉन्ड बनते हैं और हार्ड सेगमेंट की कम क्रिस्टलीयता होती है, जिसके परिणामस्वरूप NIPEU का कम चरण पृथक्करण होता है। परिणामस्वरूप, इसके यांत्रिक गुण HDIPU से बहुत खराब हैं।
2.2 पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन
पॉलिएस्टर डायोल के साथ पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन (PETU) में नरम खंडों के रूप में अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी, बायोकम्पेटिबिलिटी 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। नरम खंडों में आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले पॉलिएस्टर डायोल पॉलीब्यूटिलीन एडिपेट डायोल, पॉलीग्लाइकोल एडिपेट डायोल और पॉलीकैप्रोलैक्टोन डायोल हैं।
इससे पहले, रोकिकी एट अल. ने अलग-अलग NIPU प्राप्त करने के लिए डायमाइन और विभिन्न डायोल (1, 6-हेक्सेनडिओल, 1, 10-एन-डोडेकेनॉल) के साथ एथिलीन कार्बोनेट की प्रतिक्रिया की, लेकिन संश्लेषित NIPU में कम आणविक भार और कम Tg था। फरहादियन एट अल. ने कच्चे माल के रूप में सूरजमुखी के बीज के तेल का उपयोग करके पॉलीसाइक्लिक कार्बोनेट तैयार किया, फिर जैव-आधारित पॉलीमाइन के साथ मिलाया, एक प्लेट पर लेपित किया, और थर्मोसेटिंग पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन फिल्म प्राप्त करने के लिए 24 घंटे के लिए 90 ℃ पर ठीक किया, जिसने अच्छी थर्मल स्थिरता दिखाई। साउथ चाइना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के झांग लिकुन के शोध समूह ने डायमाइन और चक्रीय कार्बोनेट की एक श्रृंखला को संश्लेषित किया, और फिर जैव-आधारित पॉलिएस्टर पॉलीयूरेथेन प्राप्त करने के लिए जैव-आधारित डिबेसिक एसिड के साथ संघनित किया। चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स रिसर्च में झू जिन के अनुसंधान समूह ने हेक्साडायमाइन और विनाइल कार्बोनेट का उपयोग करके डायमिनोडिओल हार्ड सेगमेंट तैयार किया, और फिर जैव-आधारित असंतृप्त डिबेसिक एसिड के साथ पॉलीकोंडेंसेशन करके पॉलिएस्टर पॉलीयूरीथेन की एक श्रृंखला प्राप्त की, जिसे पराबैंगनी इलाज के बाद पेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है [23]। झेंग लिउचुन और ली चुनचेंग के अनुसंधान समूह ने संबंधित पॉलिएस्टर डायोल को सॉफ्ट सेगमेंट के रूप में तैयार करने के लिए विभिन्न कार्बन परमाणु संख्याओं के साथ एडिपिक एसिड और चार एलिफैटिक डायोल (ब्यूटेनेडियोल, हेक्साडियोल, ऑक्टेनेडियोल और डेकानेडियोल) का उपयोग किया; एलिफैटिक डायोल के कार्बन परमाणुओं की संख्या के नाम पर गैर-आइसोसाइनेट पॉलिएस्टर पॉलीयूरीथेन (पीईटीयू)
| नमूना | तन्य शक्ति/एमपीए | प्रत्यास्थता मापांक/एमपीए | तोड़ने पर बढ़ावा/% |
| पीईटीयू4 | 6.9±1.0 | 36±8 | 673±35 |
| पीईटीयू6 | 10.1±1.0 | 55±4 | 568±32 |
| पीईटीयू8 | 9.0±0.8 | 47±4 | 551±25 |
| पीईटीयू10 | 8.8±0.1 | 52±5 | 137±23 |
तालिका 2
परिणाम दर्शाते हैं कि PETU4 के नरम खंड में सबसे अधिक 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 गलनांक और तन्य शक्ति दिखाता है, लेकिन टूटने पर सबसे अधिक बढ़ाव होता है।
2.3 पॉलीकार्बोनेट पॉलीयुरेथेन
पॉलीकार्बोनेट पॉलीयुरेथेन (पीसीयू), विशेष रूप से एलिफैटिक पीसीयू, में उत्कृष्ट हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, अच्छी जैविक स्थिरता और जैव-संगतता है, और बायोमेडिसिन के क्षेत्र में अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। वर्तमान में, अधिकांश तैयार एनआईपीयू पॉलीइथर पॉलीओल्स और पॉलिएस्टर पॉलीओल्स को नरम खंडों के रूप में उपयोग करते हैं, और पॉलीकार्बोनेट पॉलीयुरेथेन पर कुछ शोध रिपोर्ट हैं।
साउथ चाइना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में तियान हेंगशुई के शोध समूह द्वारा तैयार किए गए गैर-आइसोसाइनेट पॉलीकार्बोनेट पॉलीयूरेथेन का आणविक भार 50 000 ग्राम/मोल से अधिक है। बहुलक 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 DMC, हेक्सानेडायमाइन, हेक्साडियोल और पॉलीकार्बोनेट डायोल का उपयोग करके PCU तैयार किया और हार्ड सेगमेंट रिपीटिंग यूनिट के द्रव्यमान अंश के अनुसार PCU का नाम दिया। यांत्रिक गुण तालिका 3 में दिखाए गए हैं।
| नमूना | तन्य शक्ति/एमपीए | प्रत्यास्थता 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
परिणाम बताते हैं कि PCU में उच्च आणविक भार है, 6×104 ~ 9×104g/mol तक, गलनांक 137 ℃ तक, और तन्य शक्ति 29 MPa तक है। इस तरह के PCU का उपयोग या तो कठोर प्लास्टिक के रूप में या इलास्टोमर के रूप में किया जा सकता है, जिसमें बायोमेडिकल क्षेत्र (जैसे मानव ऊतक इंजीनियरिंग मचान या हृदय प्रत्यारोपण सामग्री) में एक अच्छी अनुप्रयोग संभावना है।
2.4 हाइब्रिड नॉन-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन
हाइब्रिड नॉन-आइसोसाइनेट पॉलीयूरेथेन (हाइब्रिड एनआईपीयू) पॉलीयूरेथेन आणविक ढांचे में इपॉक्सी रेजिन, एक्रिलेट, सिलिका या सिलोक्सेन समूहों को शामिल करने की प्रक्रिया है, जिससे एक अंतर्वेधी नेटवर्क का निर्माण होता है, पॉलीयूरेथेन के प्रदर्शन में सुधार होता है या पॉलीयूरेथेन को विभिन्न कार्य प्रदान किए जाते हैं।
फेंग युएलन एट अल ने पेंटामोनिक साइक्लिक कार्बोनेट (CSBO) को संश्लेषित करने के लिए CO2 के साथ जैव-आधारित इपॉक्सी सोयाबीन तेल की प्रतिक्रिया की, और अधिक कठोर श्रृंखला खंडों के साथ बिस्फेनॉल ए डिग्लिसिडिल ईथर (इपॉक्सी राल E51) को पेश किया ताकि एमाइन के साथ ठोस रूप से CSBO द्वारा गठित NIPU को और बेहतर बनाया जा सके। आणविक श्रृंखला में ओलिक एसिड/लिनोलिक एसिड का एक लंबा लचीला श्रृंखला खंड होता है। इसमें अधिक कठोर श्रृंखला खंड भी होते हैं, ताकि इसमें उच्च यांत्रिक शक्ति और उच्च क्रूरता हो। कुछ शोधकर्ताओं ने डायथिलीन ग्लाइकॉल बाइसाइक्लिक कार्बोनेट और डायमाइन की दर-उद्घाटन प्रतिक्रिया के माध्यम से फ़्यूरान अंत समूहों के साथ तीन प्रकार के NIPU प्रीपॉलिमर को भी संश्लेषित किया 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
NIPU को विषैले आइसोसायनेट के उपयोग के बिना तैयार किया जाता है, और वर्तमान में फोम, कोटिंग, चिपकने वाला, इलास्टोमर और अन्य उत्पादों के रूप में इसका अध्ययन किया जा रहा है, और इसमें अनुप्रयोग संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला है। हालांकि, उनमें से अधिकांश अभी भी प्रयोगशाला अनुसंधान तक ही सीमित हैं, और बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं है। इसके अलावा, लोगों के जीवन स्तर में सुधार और मांग की निरंतर वृद्धि के साथ, एकल कार्य या कई कार्यों वाला NIPU एक महत्वपूर्ण शोध दिशा बन गया है, जैसे कि जीवाणुरोधी, स्व-मरम्मत, आकार स्मृति, लौ मंदक, उच्च ताप प्रतिरोध और इतने पर। इसलिए, भविष्य के शोध को समझना चाहिए कि औद्योगीकरण की प्रमुख समस्याओं को कैसे तोड़ा जाए और कार्यात्मक NIPU तैयार करने की दिशा का पता लगाना जारी रखें।
पोस्ट करने का समय: अगस्त-29-2024