Non-Isocyanate Polyurethanes သုတေသန တိုးတက်မှု
1937 ခုနှစ်တွင် စတင်မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီးကတည်းက polyurethane (PU) ပစ္စည်းများသည် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး၊ ဆောက်လုပ်ရေး၊ ရေနံဓာတုဗေဒ၊ အထည်အလိပ်၊ စက်မှုနှင့် လျှပ်စစ်အင်ဂျင်နီယာ၊ အာကာသယာဉ်၊ ကျန်းမာရေးစောင့်ရှောက်မှုနှင့် စိုက်ပျိုးရေးအပါအဝင် ကဏ္ဍအသီးသီးတွင် ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချမှုများကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤပစ္စည်းများကို ရေမြှုပ်ပလပ်စတစ်များ၊ အမျှင်များ၊ အီလက်စတိုမာများ၊ ရေစိုခံအေးဂျင့်များ၊ ဓာတုသားရေများ၊ အပေါ်ယံလွှာများ၊ ကော်များ၊ လမ်းခင်းပစ္စည်းများနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အထောက်အပံ့များကဲ့သို့သော ပုံစံများဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။ သမားရိုးကျ PU ကို macromolecular polyols နှင့် သေးငယ်သော မော်လီကျူးကွင်းဆက်ချဲ့စက်များနှင့်အတူ နှစ်ခု သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပိုသော isocyanates တို့မှ အဓိကပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်ထားသည်။ သို့ရာတွင်၊ isocyanates ၏ မွေးရာပါ အဆိပ်သင့်မှုသည် လူ့ကျန်းမာရေးနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ကို သိသိသာသာ အန္တရာယ်ဖြစ်စေသည်။ ထို့အပြင် ၎င်းတို့ကို ယေဘုယျအားဖြင့် ဖော့စ်ဂျီး—အလွန်အဆိပ်သင့်သော ရှေ့ပြေးနိမိတ်—နှင့် သက်ဆိုင်သော အamine ကုန်ကြမ်းများမှ ဆင်းသက်လာသည်။
ခေတ်ပြိုင်ဓာတုစက်မှုလုပ်ငန်း၏ အစိမ်းရောင်နှင့် ရေရှည်တည်တံ့သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးဆိုင်ရာ အလေ့အကျင့်များကို လိုက်စားခြင်းကြောင့် သုတေသီများသည် isocyanate မဟုတ်သော polyurethanes (NIPU) အတွက် ဆန်းသစ်သောပေါင်းစပ်မှုလမ်းကြောင်းများကို ရှာဖွေနေစဉ်တွင် ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်နိုင်သော အရင်းအမြစ်များဖြင့် isocyanates ကို အစားထိုးရန် သုတေသီများ ပိုမိုအာရုံစိုက်လာကြသည်။ ဤစာတမ်းသည် NIPU အမျိုးအစားအမျိုးမျိုးတွင် တိုးတက်မှုများကို ပြန်လည်သုံးသပ်နေစဉ် NIPU အတွက် ပြင်ဆင်မှုလမ်းကြောင်းများကို မိတ်ဆက်ပြီး သုတေသနအတွက် ကိုးကားရန်အတွက် ၎င်းတို့၏ အနာဂတ်အလားအလာများကို ဆွေးနွေးနေပါသည်။
1 Non-Isocyanate Polyurethanes ပေါင်းစပ်မှု
aliphatic diamines နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော monocyclic carbonates ကိုအသုံးပြု၍ မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော carbamate ဒြပ်ပေါင်းများ၏ ပထမဆုံးပေါင်းစပ်မှုကို 1950 ခုနှစ်များတွင် နိုင်ငံရပ်ခြားတွင် ဖြစ်ပွားခဲ့သည်— isocyanate polyurethane ပေါင်းစပ်ခြင်းအတွက် အရေးကြီးသောအခိုက်အတန့်ကို အမှတ်အသားပြုပါသည်။ လောလောဆယ်တွင် NIPU ကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အဓိကနည်းလမ်းနှစ်ခုရှိပါသည်- ပထမတွင် binary cyclic carbonates နှင့် binary amines များကြားတွင် အဆင့်ဆင့်ထပ်လောင်းတုံ့ပြန်မှုများ ပါဝင်ပါသည်။ ဒုတိယတွင် carbamates အတွင်းဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာဖလှယ်မှုကိုလွယ်ကူချောမွေ့စေသော diols နှင့်အတူ diurethane ကြားခံများပါ ၀ င်သော polycondensation တုံ့ပြန်မှုများပါဝင်သည်။ Diamarboxylate ကြားခံပစ္စည်းများကို cyclic carbonate သို့မဟုတ် dimethyl carbonate (DMC) လမ်းကြောင်းများမှတဆင့် ရရှိနိုင်သည်။ အခြေခံအားဖြင့် နည်းလမ်းအားလုံးသည် ကာဗွန်နစ်အက်ဆစ်အုပ်စုများမှတစ်ဆင့် ကာဘာမိတ်လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းများကို ထုတ်ပေးသည်။
အောက်ဖော်ပြပါ ကဏ္ဍများသည် isocyanate ကို အသုံးမပြုဘဲ polyurethane ပေါင်းစပ်ခြင်းအတွက် ကွဲပြားသော ချဉ်းကပ်မှု (၃) ခုကို အသေးစိတ် ဖော်ပြထားပါသည်။
1.1Binary Cyclic Carbonate လမ်းကြောင်း
ပုံ 1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း binary cyclic carbonate နှင့် binary amine ပါ၀င်သော အဆင့်ဆင့်ထပ်တိုးမှုများဖြင့် NIPU ကို ပေါင်းစပ်ဖန်တီးနိုင်သည်။
၎င်း၏ပင်မကွင်းဆက်တည်ဆောက်ပုံတစ်လျှောက် ထပ်တလဲလဲယူနစ်များအတွင်း ဟိုက်ဒရောနစ်အုပ်စုများစွာရှိနေခြင်းကြောင့် ဤနည်းလမ်းသည် ယေဘုယျအားဖြင့် polyβ-hydroxyl polyurethane (PHU) ဟုခေါ်သည့်အရာကို ထုတ်ပေးပါသည်။ Leitsch et al.၊ သည် binary cyclic carbonates များမှ ဆင်းသက်လာသော သေးငယ်သော မော်လီကျူးများနှင့်အတူ cyclic carbonate-terminated polyethers များနှင့်အတူ cyclic carbonate-terminated polyethers ကိုအသုံးပြုသည့် polyether PHUs အတွဲလိုက်ကို တီထွင်ခဲ့သည်—၎င်းတို့ကို polyether PU များပြင်ဆင်ရာတွင်အသုံးပြုသည့် သမားရိုးကျနည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ကာ Leitsch et al. ၎င်းတို့၏ရှာဖွေတွေ့ရှိချက်များအရ PHU များအတွင်းရှိ ဟိုက်ဒရိုဂျင်အုပ်စုများသည် ပျော့ပျောင်းသော/မာကျောသောအပိုင်းများအတွင်းတွင်ရှိသော နိုက်ထရိုဂျင်/အောက်ဆီဂျင်အက်တမ်များနှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများ အလွယ်တကူဖွဲ့စည်းနိုင်သည်ကို ညွှန်ပြခဲ့သည်။ ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းများကြားတွင် ကွဲလွဲမှုများသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ချိတ်ဆက်ခြင်းအပြုအမူကို သက်ရောက်မှုရှိပြီး နောက်ပိုင်းတွင် အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်လက္ခဏာများကို ထိခိုက်စေသည့် မိုက်ခရိုဖိုက်ခွဲခြင်းဒီဂရီများကို လွှမ်းမိုးပါသည်။
ပုံမှန်အားဖြင့် 100°C ထက်ကျော်လွန်သော အပူချိန်အောက်တွင် ပြုလုပ်ထားသော ဤလမ်းကြောင်းသည် တုံ့ပြန်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များအတွင်း တုံ့ပြန်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များအတွင်း တုံ့ပြန်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် တုံ့ပြန်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များအတွင်း အစိုဓာတ်ကိုအတော်လေးခံစားနိုင်ခြင်းမရှိသည့်အတွက် တည်ငြိမ်သောထုတ်ကုန်များကို အထွက်နှုန်းမတည်ငြိမ်မှုစိုးရိမ်မှုမရှိဘဲ တည်ငြိမ်သောထုတ်ကုန်များကို ထုတ်ပေးသော်လည်း တည်ငြိမ်မှုစိုးရိမ်မှုမရှိဘဲ dimethyl sulfoxide (DMSO), N၊ N-dimethylformamide (DMF) စသည်တို့။ တစ်ရက်မှ ငါးရက်အထိ မည်သည့်နေရာတွင်မဆို ထပ်လောင်းတုံ့ပြန်မှုအကြိမ်ရေသည် 30k g/mol ဝန်းကျင် ကန့်သတ်ဘောင်များအောက်တွင် မကြာခဏ နိမ့်ကျနေသော မော်လီကျူးအလေးများကို မကြာခဏ လျော့နည်းစေကာ ကြီးမားသော ထုတ်လုပ်မှုကို စိန်ခေါ်ကာ ကုန်ကျစရိတ်ကြီးမားသောကြောင့် ကြီးမားသောထုတ်လုပ်မှုကို စိန်ခေါ်သည်။ ၎င်းတွင် ဆက်စပ်နေသည့် မလုံလောက်သော ခွန်အားကို ပေါင်းစပ်ထားသော PHUs များမှ ထွက်ပေါ်လာသော စိုစွတ်သောပစ္စည်း domains များကို ပုံသဏ္ဍာန်ချဲ့ထွင်သည့် အလားအလာရှိသော အသုံးချမှုများကြားမှ ထွက်ပေါ်လာသော PHU များသည် မှတ်ဉာဏ်ပုံသဏ္ဍာန် ကော်ပုံဖော်နည်းများ coating solutions foams စသည်တို့ကို ဖန်တီးပေးသည်။
1.2Monocylic Carbonate လမ်းကြောင်း
Monocylic ကာဗွန်နိတ်သည် hydroxyl end-groups ပါ၀င်သော dicarbamate နှင့် တိုက်ရိုက် ဓာတ်ပြုပြီး diol များနှင့်အတူ အထူးပြု transesterification/polycondensation အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုကို ခံယူပြီး နောက်ဆုံးတွင် ပုံ 2 မှတစ်ဆင့် အမြင်အာရုံဖြင့်ပုံဖော်ထားသော သမားရိုးကျပုံစံတူ NIPU ကို ထုတ်ပေးပါသည်။
အသုံးများသော monocylic မျိုးကွဲများတွင် ethylene နှင့် propylene ကာဗွန်နိတ်အလွှာများ ပါဝင်ပြီး Beijing University Of Chemical Technology မှ Zhao Jingbo ၏အဖွဲ့သည် ၎င်းတို့အား ကွဲပြားသော diamines များကို ဓာတ်ပြုကာ ၎င်းတို့အား တုံ့ပြန်သည့် အမျိုးမျိုးသော diamines များကို ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ dicarbamate ကြားခံပစ္စည်းများကို မစတင်မီတွင် အမျိုးမျိုးသောဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ dicarbamate ကြားခံပစ္စည်းများကို ရယူခဲ့သည်။ လုပ်ဆောင်ချက် 125 ~ 161°C ခန့်အထိ ဆန့်နိုင်အားအား 125 ~ 161°C အနီးရှိ အကွာအဝေးတစ်ဝိုက်တွင် ပျံဝဲနေသော စွဲမက်ဖွယ်အပူ/စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြသထားသော စွဲမက်ဖွယ်အပူ/စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ 1476% အနီးရှိ Wang et al.၊ အသီးသီး ပေါင်းစပ်ထားသော DMC တွဲစပ်ထားသည့် အလားတူ ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှုများသည် ဟိုက်ဒရိုစီ-ရပ်စဲထားသော ဆင်းသက်လာများကို ပေါင်းစပ်ကာ နောက်ပိုင်းတွင် oxalic/sebacic/acids adipic-acid-terephtalics ၏ လွန်မြောက်မှုကို ပြသသည့် အတိုင်းအတာ 28 ရလဒ်အဖြစ် အောင်နိုင်သည် ဆန့်နိုင်အား 9 ~ 17 MPa ရှည်လျားမှု 35% ~ 235% ကွဲပြားသည်။
Cyclocarbonic esters များသည် အပူချိန် အကြမ်းဖျင်း 80° မှ 120°C အထိ ထိန်းသိမ်းထားသော ပုံမှန်အခြေအနေများအောက်တွင် ဓာတ်ကူပစ္စည်းများ မလိုအပ်ဘဲ ထိထိရောက်ရောက် ထိတွေ့ဆက်ဆံနိုင်ပြီး နောက်ဆက်တွဲ transesterifications များသည် organotin-based catalytic စနစ်များကို 200° မကျော်လွန်စေဘဲ အကောင်းဆုံးလုပ်ဆောင်ခြင်းကို အာမခံပါသည်။ Diolic သွင်းအားစုများကို ပစ်မှတ်ထား၍ ငွေ့ရည်ဖွဲ့ခြင်းမျှသာ ကျော်လွန်၍ မျိုးဆက်ပွားလိုသော ရလဒ်များကို လွယ်ကူချောမွေ့အောင် ဆောင်ရွက်ပေးနိုင်သော မီသနော/သေးငယ်သော မော်လီကျူး-ဒိုင်လစ်ကို အကြွင်းအကျန်များကို ပံ့ပိုးပေးသည့် နည်းစနစ်ကို နည်းစနစ်ကျနစွာ ထုတ်ပေးကာ ဂေဟစနစ်သဟဇာတဖြစ်သော မီသနော/အသေးစား-မော်လီကျူး-ဒိုင်လစ်အကြွင်းအကျန်များကို ဆက်လက်တင်ပြပေးပါသည်။
1.3Dimethyl Carbonate လမ်းကြောင်း
DMC သည် methyl/methoxy/carbonyl configurations ပါဝင်သော ဂေဟဗေဒအရ အသံ/အဆိပ်မရှိသော အခြားရွေးချယ်စရာတစ်ခုအား ကိုယ်စားပြုသည် နောက်ထပ်သေးငယ်သောကွင်းဆက်-extender-diolics/larger-polyol ပါဝင်ပစ္စည်းများသည် နောက်ဆုံးပေါ်ပေါ်လီမာဖွဲ့စည်းပုံများကို ပုံ ၃ မှတစ်ဆင့် လိုက်လျောညီထွေမြင်တွေ့ရသော နောက်ဆုံးပေါ်ပေါ်လီမာဖွဲ့စည်းပုံများကို ဦး ဆောင်သည်။
Deepa et.al သည် အထက်ဖော်ပြပါ ဒိုင်းနမစ်များကို အသုံးချကာ ဆိုဒီယမ် မက်အောက်ဆိုဒ် ဓာတ်ပြုခြင်းအား ကြိုးကိုင်ခြင်း ကွဲပြားသော အလယ်အလတ်ပုံစံများကို စုစည်းစေပြီး နောက်ပိုင်းတွင် ပေါင်းစပ်ထားသော ပစ်မှတ်ထားသော အဆက်များ စီးရီးများ အဆုံးစွန်သော မော်လီကျူလာအလေးချိန် (3 ~20)x10^3g/spanning အပူချိန် (3 ~20)x10^3g/spanning မှန် °C)။ Pan Dongdong သည် DMC hexamethylene-diaminopolycarbonate-polyalcohols ပါဝင်သော မဟာဗျူဟာမြောက် တွဲချိတ်မှုများကို 1000% မှ 1400% အထိ သိမြင်နိုင်သော မှတ်သားဖွယ်ရလဒ်များကို သိရှိနားလည်ကာ ဆန့်နိုင်အားအား မက်ထရစ်များ တုန်လှုပ်စေသည့် 10-15MPa elongation ratios 1000%-1400% သို့ ချဉ်းကပ်လာပါသည်။ မတူညီသော ကွင်းဆက်များ ဖြန့်ကျက်မှု လွှမ်းမိုးမှုများ ဝန်းကျင်ရှိ စုံစမ်းစစ်ဆေးမှု လိုက်စားမှုများသည် ကွင်းဆက်များတစ်လျှောက် တွေ့ရှိရသော ပုံဆောင်ခဲများ တိုးမြင့်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည့် အက်တမ်-နံပါတ် ညီမျှမှုကို ထိန်းသိမ်းထားသည့်အခါ butanediol/ hexanediol ရွေးချယ်မှုများကို ဦးစားပေးမှုများကို ထုတ်ဖော်ပြသခဲ့သည်။ Sarazin ၏ အုပ်စုသည် hexahydroxyamine attributes ပါ၀င်မှုနှုန်းကို မြှင့်တင်ခြင်း သရုပ်ဖော်ခြင်း 2015-02-2010 ပေါင်းစည်းခြင်း ၊ .နောက်ဆက်တွဲ စူးစမ်းလေ့လာမှုများသည် isocyante-polyureas များကို အသုံးချခြင်းမဟုတ်သော diazomonomer ထိတွေ့ဆက်ဆံမှုမှ ရရှိလာစေရန် ရည်ရွယ်၍ ဗီနိုင်း-ကာဗွန်နိတ်ပါဝင်သည့် အစိတ်အပိုင်းများထက် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာမှု/ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော အရင်းအမြစ်များကို ရရှိနိုင်ပါသည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် ထုပ်လုပ်ထားသော နည်းလမ်းများနှင့်ပတ်သက်၍ လုံ့လစိုက်ထုတ်ပါသည်။ ပတ်ဝန်းကျင် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ လိုအပ်ချက်များကို ငြင်းဆိုခြင်းဖြင့် စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများကို အဓိကအားဖြင့် ကန့်သတ်ထားသော မီသနော/သေးငယ်သော မော်လီကျူး-ဒိုင်လစ်အက်ဖလူများ တစ်ခုတည်းသာ ပိုမိုစိမ်းလန်းသော ပေါင်းစပ်မှုဆိုင်ရာ ပါရာဒိုင်းများကို အလုံးစုံ ထူထောင်သည်။
2 non-isocyanate polyurethane ၏ ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းများ
2.1 Polyether polyurethane
Polyether polyurethane (PEU) ကို ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းရှိ အထပ်ထပ်ယူနစ်များတွင် ether bonds များ၏ ပေါင်းစည်းမှုနည်းသော စွမ်းအင်၊ လည်ပတ်ရလွယ်ကူခြင်း၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော အပူချိန်ပျော့ပြောင်းမှုနှင့် hydrolysis ခံနိုင်ရည်တို့ကြောင့် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။
Kebir et al ။ DMC၊ polyethylene glycol နှင့် butanediol တို့ကို ကုန်ကြမ်းအဖြစ် ပေါင်းစပ်ထားသော polyether polyurethane ဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော်လည်း မော်လီကျူးအလေးချိန် နည်းပါးသည် (7 500 ~ 14 800g/mol)၊ Tg သည် 0 ℃ ထက် နိမ့်နေပြီး အရည်ပျော်မှတ်မှာလည်း နိမ့်သည် (38 ~ 48 ℃)၊ နှင့် ခွန်အားနှင့် အခြားညွှန်းကိန်းများသည် အသုံးပြုမှုလိုအပ်ချက်များကို ပြည့်မီရန် ခက်ခဲပါသည်။ Zhao Jingbo ၏ သုတေသနအဖွဲ့သည် PEU ကိုပေါင်းစပ်ရန်အတွက် ethylene carbonate၊ 1၊ 6-hexanediamine နှင့် polyethylene glycol ကိုအသုံးပြုထားပြီး၊ မော်လီကျူးအလေးချိန် 31 000g/mol၊ ဆန့်နိုင်အား 5 ~ 24MPa နှင့် 0.9% ~ 1 388% ကွဲထွက်ချိန်တွင် ရှည်ထွက်သည်။ ပေါင်းစပ်ထားသောမွှေးရနံ့ polyurethanes စီးရီး၏မော်လီကျူးအလေးချိန်မှာ 17 300 ~ 21 000g/mol ၊ Tg သည် -19 ~ 10 ℃ ၊ အရည်ပျော်မှတ် 102 ~ 110 ℃ ၊ ဆန့်နိုင်အား 12 ~ 38MPa ၊ နှင့် elastic recovery rate ၊ 200% အဆက်မပြတ် elongation သည် 69% ~ 89% ဖြစ်သည်။
Zheng Liuchun နှင့် Li Chuncheng တို့၏ သုတေသနအဖွဲ့သည် အလယ်အလတ် 1၊ 6-hexamethylenediamine (BHC) ကို dimethyl carbonate နှင့် 1၊ 6-hexamethylenediamine နှင့် မတူညီသောသေးငယ်သောမော်လီကျူးများ ဖြောင့်တန်းကွင်းဆက် diols နှင့် polytetrahydrofuranediol (Mn=2 000) ဖြင့် polycondensation ကိုပြင်ဆင်ခဲ့သည်။ isocyanate မဟုတ်သောလမ်းကြောင်းပါရှိသော polyether polyurethanes (NIPEU) စီးရီးများကို ပြင်ဆင်ခဲ့ပြီး၊ တုံ့ပြန်မှုအတွင်း ကြားခံပစ္စည်းများ၏ crosslinking ပြဿနာကို ဖြေရှင်းခဲ့သည်။ NIPEU မှပြင်ဆင်သော ရိုးရာပိုလီအီသာပိုလီယူရီသိန်း (HDIPU) နှင့် 1၊ 6-hexamethylene diisocyanate ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဂုဏ်သတ္တိများကို ဇယား 1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း နှိုင်းယှဉ်ခဲ့သည်။
| နမူနာ | ခက်ခဲသောအပိုင်းဒြပ်ထုအပိုင်း/% | မော်လီကျူးအလေးချိန်/(g·mol^(-1)) | မော်လီကျူးအလေးချိန်ဖြန့်ဖြူးရေးအညွှန်း | ဆန့်နိုင်အား/MPa | ချိုးချိန်တွင် ရှည်ခြင်း/% |
| နီပီယူ ၃၀ | 30 | ၇၄၀၀၀ | ၁.၉ | ၁၂.၅ | ၁၂၅၀ |
| NIPEU40 | 40 | ၆၆၀၀၀ | ၂.၂ | ၈.၀ | ၅၅၀ |
| HDIPU30 | 30 | ၄၆၀၀၀ | ၁.၉ | ၃၁.၃ | ၁၄၄၀ |
| HDIPU40 | 40 | ၅၄၀၀၀ | 2.0 | ၂၅.၈ | ၁၃၆၀ |
ဇယား ၁
ဇယား 1 မှ ရလဒ်များသည် NIPEU နှင့် HDIPU အကြား တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ကွာခြားချက်များမှာ အဓိကအားဖြင့် ခက်ခဲသောအပိုင်းကြောင့်ဖြစ်ကြောင်း ပြသပါသည်။ NIPEU ၏ ဘေးထွက်တုံ့ပြန်မှုမှ ထုတ်ပေးသော ယူရီးယားအုပ်စုသည် မာကျောသောအပိုင်း မော်လီကျူလာကွင်းဆက်တွင် ကျပန်းထည့်သွင်းထားပြီး ခဲအပိုင်းကို ခွဲထုတ်ကာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများဖွဲ့စည်းကာ hard segment ၏ မော်လီကျူလာကွင်းဆက်များကြားတွင် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများ အားနည်းလာပြီး ခဲအပိုင်း၏ ပုံဆောင်ခဲများ နည်းပါးသည်။ NIPEU ၏ အဆင့်နိမ့်ပိုင်းခြားခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် ၎င်း၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများသည် HDIPU ထက် များစွာဆိုးရွားပါသည်။
2.2 Polyester Polyurethane
ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းများအဖြစ် polyester diols ပါသော ပိုလီစတာပိုလီယူရီသိန်း (PETU) သည် ကောင်းမွန်သောဇီဝပျက်စီးမှု၊ ဇီဝလိုက်ဖက်ညီမှုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများရှိပြီး၊ အသုံးချမှုအလားအလာကောင်းများရှိသည့် ဇီဝဆေးဘက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းဖြစ်သည့် တစ်ရှူးအင်ဂျင်နီယာငြမ်းများကို ပြင်ဆင်ရာတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။ ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းများတွင် အသုံးများသော ပိုလီစတာဒိုင်အယ်လ်များသည် polybutylene adipate diol၊ polyglycol adipate diol နှင့် polycaprolactone diol တို့ဖြစ်သည်။
အစောပိုင်းက Rokicki et al ။ ကွဲပြားသော NIPU ကိုရရှိရန် ဒိုင်ယာမင်းနှင့် မတူညီသော diols (1, 6-hexanediol,1, 10-n-dodecanol) ဖြင့် အီသလင်းကာဗွန်နိတ်ကို တုံ့ပြန်သည်၊ သို့သော် ပေါင်းစပ်ထားသော NIPU တွင် မော်လီကျူးအလေးချိန်နှင့် Tg နိမ့်သည်။ Farhadian et al ။ နေကြာစေ့ဆီအား ကုန်ကြမ်းအဖြစ် အသုံးပြု၍ ပြင်ဆင်ထားသော polycyclic ကာဗွန်နိတ်ကို ပန်းကန်ပြားတစ်ခုပေါ်တွင် ဖုံးအုပ်ထားသော ဇီဝအခြေခံ polyamines နှင့် ရောကာ အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုကို ပြသသည့် အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုကို ပြသသည့် polyester polyurethane film ရရှိရန် 90 ℃ ဖြင့် 24 နာရီကြာ ကုသပေးသည်။ South China University of Technology မှ Zhang Liqun ၏ သုတေသနအဖွဲ့သည် diamines နှင့် cyclic carbonates အတွဲလိုက်ကို ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ခဲ့ပြီး biobased polyester polyurethane ရရှိရန်အတွက် biobased dibasic acid နှင့် ပေါင်းစည်းခဲ့သည်။ Ningbo Institute of Materials Research၊ Chinese Academy of Sciences မှ Zhu Jin ၏ သုတေသနအဖွဲ့သည် hexadiamine နှင့် vinyl carbonate ကိုအသုံးပြု၍ diaminodiol hard segment ကို ပြင်ဆင်ခဲ့ပြီး၊ ထို့နောက် သုတ်ဆေးအဖြစ်သုံးနိုင်သော polyester polyurethane အတွဲလိုက်ကိုရရှိရန် bio-based unsaturated dibasic acid ဖြင့် polycondensation ဖြင့် polycondensation ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် ကုသခြင်း (၂၃)။ Zheng Liuchun နှင့် Li Chuncheng တို့၏ သုတေသနအဖွဲ့သည် adipic acid နှင့် aliphatic diol လေးခု (butanediol, hexadiol, octanediol နှင့် decanediol) ကို ကွဲပြားသော ကာဗွန်အက်တမ်နံပါတ်များဖြင့် သက်ဆိုင်ရာ polyester diol များကို ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းများအဖြစ် ပြင်ဆင်ပေးသည်။ aliphatic diols ၏ ကာဗွန်အက်တမ် အရေအတွက်ကို အစွဲပြု၍ အမည်ပေးထားသော isocyanate polyester polyurethane (PETU) အုပ်စုတစ်စုကို BHC နှင့် diols မှ ပြင်ဆင်ထားသော ဟိုက်ဒရောစီ အလုံပိတ် hard segment prepolymer ဖြင့် polycondensation အရည်ပျော်ခြင်းဖြင့် ရရှိခဲ့ပါသည်။ PETU ၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကိုဇယား 2 တွင်ပြသထားသည်။
| နမူနာ | ဆန့်နိုင်အား/MPa | Elastic modulus/MPa | ချိုးချိန်တွင် ရှည်ခြင်း/% |
| PETU4 | ၆.၉±၁.၀ | 36±8 | ၆၇၃±35 |
| PETU6 | ၁၀.၁±၁.၀ | 55±4 | ၅၆၈±32 |
| PETU8 | ၉.၀±၀.၈ | 47±4 | ၅၅၁±25 |
| PETU10 | ၈.၈±၀.၁ | 52±5 | ၁၃၇±23 |
ဇယား ၂
ရလဒ်များအရ PETU4 ၏ ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းသည် အမြင့်ဆုံးကာဗွန်နိုင်းသိပ်သည်းဆ၊ မာကျောသောအပိုင်းနှင့် အပြင်းထန်ဆုံး ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုး၊ နှင့် အနိမ့်ဆုံးအဆင့် ခွဲခြားမှုဒီဂရီတို့ ရှိကြောင်း ပြသသည်။ ပျော့ပျောင်းပြီး မာကျောသည့် အပိုင်းနှစ်ခုစလုံး၏ ပုံဆောင်ခဲများသည် အရည်ပျော်မှတ်နှင့် ဆန့်နိုင်အား နည်းသော်လည်း ကွဲချိန်တွင် အမြင့်ဆုံး ရှည်လျားမှုကို ပြသသည်။
2.3 ပိုလီကာဗွန်နိတ် polyurethane
Polycarbonate polyurethane (PCU)၊ အထူးသဖြင့် aliphatic PCU သည် အလွန်ကောင်းမွန်သော hydrolysis ခံနိုင်ရည်၊ ဓာတ်တိုးမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ကောင်းမွန်သော ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှုနှင့် ဇီဝသဟဇာတဖြစ်မှု၊ ဇီဝဆေးပညာနယ်ပယ်တွင် ကောင်းမွန်သောအသုံးချမှုအလားအလာများရှိသည်။ လက်ရှိတွင်၊ ပြင်ဆင်ထားသည့် NIPU အများစုသည် polyether polyols နှင့် polyester polyols များကို soft segments အဖြစ်အသုံးပြုကြပြီး polycarbonate polyurethane ဆိုင်ရာ သုတေသနအစီရင်ခံစာ အနည်းငယ်ရှိသည်။
South China University of Technology မှ Tian Hengshui ၏ သုတေသနအဖွဲ့မှ ပြုလုပ်သော isocyanate polycarbonate polyurethane သည် မော်လီကျူးအလေးချိန် 50,000 g/mol ထက်ပိုပါသည်။ ပိုလီမာ၏ မော်လီကျူးအလေးချိန်အပေါ် တုံ့ပြန်မှုအခြေအနေများ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို လေ့လာခဲ့ပြီးဖြစ်သော်လည်း ၎င်း၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို အစီရင်ခံခြင်းမရှိပေ။ Zheng Liuchun နှင့် Li Chuncheng ၏ သုတေသနအဖွဲ့သည် DMC၊ hexanediamine၊ hexadiol နှင့် polycarbonate diols များကို အသုံးပြု၍ PCU ကို ပြင်ဆင်ခဲ့ပြီး hard segment ထပ်တလဲလဲယူနစ်၏ ဒြပ်ထုအပိုင်းပိုင်းအရ PCU ဟု အမည်ပေးခဲ့သည်။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ဇယား 3 တွင် ပြထားသည်။
| နမူနာ | ဆန့်နိုင်အား/MPa | Elastic modulus/MPa | ချိုးချိန်တွင် ရှည်ခြင်း/% |
| PCU18 | 17±1 | 36±8 | ၆၆၅±24 |
| PCU33 | 19±1 | ၁၀၇±9 | ၆၅၆±33 |
| PCU46 | 21±1 | ၁၅၀±16 | ၄၀၇±23 |
| PCU57 | 22±2 | ၂၁၀±17 | ၂၆၂±27 |
| PCU67 | 27±2 | ၄၀၀±13 | 63±5 |
| PCU82 | 29±1 | ၅၁၈±34 | 26±5 |
ဇယား ၃
ရလဒ်များအရ PCU သည် မြင့်မားသော မော်လီကျူးအလေးချိန်၊ 6×104 ~ 9×104g/mol အထိ၊ အရည်ပျော်မှတ် 137 ℃ နှင့် tensile strength 29 MPa အထိ ရှိကြောင်း ပြသသည်။ ဤ PCU အမျိုးအစားကို တောင့်တင်းသောပလပ်စတစ်အဖြစ် သို့မဟုတ် elastomer အဖြစ် ဇီဝဆေးဘက်ဆိုင်ရာနယ်ပယ်တွင် ကောင်းမွန်သောအသုံးချမှုအလားအလာရှိသည့် (လူ့တစ်ရှူးအင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ ငြမ်းများ သို့မဟုတ် နှလုံးသွေးကြောသွင်းပစ္စည်းများကဲ့သို့) အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။
2.4 Hybrid non-isocyanate polyurethane
Hybrid non-isocyanate polyurethane (hybrid NIPU) သည် epoxy resin၊ acrylate၊ silica သို့မဟုတ် siloxane အုပ်စုများကို အပြန်အလှန်ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်သည့်ကွန်ရက်ကိုဖွဲ့စည်းရန်၊ polyurethane ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုမြှင့်တင်ရန် သို့မဟုတ် polyurethane ကွဲပြားသောလုပ်ဆောင်ချက်များကိုပေးရန်အတွက် polyurethane မော်လီကျူးဘောင်သို့ ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းခြင်းဖြစ်သည်။
Feng Yuelan et al ။ pentamonic cyclic carbonate (CSBO) ကို ပေါင်းစပ်ရန်အတွက် ဇီဝအခြေခံ epoxy ပဲပုပ်ဆီ CO2 ဖြင့် ဓာတ်ပြုပြီး bisphenol A diglycidyl ether (epoxy resin E51) ကို ပိုမိုတင်းကျပ်သော ကွင်းဆက်အပိုင်းများနှင့်အတူ CSBO ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော NIPU ကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန် မိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်။ မော်လီကျူးကွင်းဆက်တွင် အိုလီနစ်အက်ဆစ်/လီနိုလီနစ်အက်ဆစ်၏ ရှည်လျားသောပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ကွင်းဆက်အပိုင်းတစ်ခုပါရှိသည်။ ၎င်းတွင် ပိုမိုတောင့်တင်းသော ကွင်းဆက်အပိုင်းများပါရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် ၎င်းတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကြံ့ခိုင်မှုနှင့် မြင့်မားသော ခိုင်မာမှုရှိသည်။ အချို့သောသုတေသီများသည် diethylene glycol bicyclic carbonate နှင့် diamine ၏နှုန်းဖွင့်တုံ့ပြန်မှုမှတဆင့် furan end အုပ်စုများနှင့် NIPU ပရီပိုလီမာသုံးမျိုးကို ပေါင်းစပ်ပြီး ပျော့ပျောင်းသော polyurethane ကို ကိုယ်တိုင်ကုသခြင်းလုပ်ဆောင်မှုနှင့်အတူ ကိုယ်တိုင်ပြင်ဆင်ရန်အတွက် မပြည့်ဝသော polyester ဖြင့် တုံ့ပြန်ပြီး မြင့်မားသော မိမိကိုယ်ကို ကောင်းစွာနားလည်သဘောပေါက်ခဲ့သည်။ - ပျော့ပျောင်းသော NIPU ၏ကုသခြင်းထိရောက်မှု။ Hybrid NIPU သည် ယေဘူယျ NIPU ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများသာမက အက်ဆစ်နှင့် အယ်လကာလီချေးခံနိုင်ရည်၊ ပျော်ဝင်မှုခံနိုင်ရည်နှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ခိုင်ခံ့မှုတို့လည်း ရှိနိုင်ပါသည်။
3 Outlook
NIPU သည် အဆိပ်သင့် isocyanate ကို အသုံးမပြုဘဲ ပြင်ဆင်ထားပြီး လက်ရှိတွင် အမြှုပ်များ၊ အပေါ်ယံ၊ ကော်၊ elastomer နှင့် အခြားသော ထုတ်ကုန်ပုံစံဖြင့် လေ့လာနေပြီး အသုံးချမှုအလားအလာများစွာရှိသည်။ သို့သော်လည်း အများစုမှာ ဓာတ်ခွဲခန်း သုတေသနအတွက် ကန့်သတ်ထားဆဲဖြစ်ပြီး အကြီးစား ထုတ်လုပ်မှုလည်း မရှိပေ။ ထို့အပြင်၊ လူတို့၏လူနေမှုအဆင့်အတန်းများ တိုးတက်လာခြင်းနှင့် ဝယ်လိုအားများ စဉ်ဆက်မပြတ် တိုးပွားလာမှုနှင့်အတူ NIPU သည် လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုတည်း သို့မဟုတ် လုပ်ဆောင်ချက်အများအပြားပါရှိသော အရေးကြီးသော သုတေသနလမ်းညွှန်ချက်ဖြစ်သည့် ဘက်တီးရီးယားပိုးမွှားများ၊ ကိုယ်တိုင်ပြုပြင်ခြင်း၊ ပုံသဏ္ဍာန်မှတ်ဉာဏ်၊ မီးတောက်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိသော၊ မြင့်မားသော အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည်နှင့်၊ ဒါပေါ်မှာ။ ထို့ကြောင့်၊ အနာဂတ် သုတေသနသည် စက်မှုထွန်းကားမှု၏ အဓိကပြဿနာများကို မည်သို့ဖြတ်ကျော်ရမည်ကို ဆုပ်ကိုင်ထားပြီး လုပ်ငန်းဆိုင်ရာ NIPU ပြင်ဆင်ခြင်း၏ ဦးတည်ချက်ကို ဆက်လက်စူးစမ်းလေ့လာသင့်သည်။
စာတိုက်အချိန်- သြဂုတ်-၂၉-၂၀၂၄