پیش پلیمرهای پلی اورتان چگونه تهیه می شوند؟

1. پری پلیمر پلی اورتان چیست؟

پیش پلیمر پلی اورتان که به عنوان پیش پلیمر پلی یورتان نیز شناخته می شود، یک محصول نیمه تمام پلیمری است که از واکنش متناسب پلی ایزوسیانات با پلی ال ها (پلی اترها یا پلی استرها) تشکیل می شود که در آن گروه های عاملی فعال در هر دو انتهای زنجیره مولکولی یکسان می مانند. این محصول نهایی نیست، بلکه یک واسطه است که می تواند بیشتر با گسترش دهنده های زنجیره ای، اتصال دهنده های عرضی یا سایر مواد فعال واکنش داده و ماده پلی یورتان نهایی را تشکیل دهد. روش پیش پلیمری (همچنین به عنوان روش دو مرحله‌ای شناخته می‌شود) رایج‌ترین روش سنتز در صنعت پلی‌اورتان است. ساختار مولکولی و خواص مکانیکی روش پیش پلیمری کنترل‌تر از روش{5}}یک مرحله‌ای است که در آن همه مواد خام با هم واکنش نشان می‌دهند.
چکیده: پیش پلیمر پلی اورتان یک واسطه فعال است که از واکنش جزئی ایزوسیانات و پلی ال تشکیل می شود. این در قلب فرآیند "روش پیش پلیمری (دو-مرحله ای) است که برای بدست آوردن محصول نهایی پلی یورتان به زنجیره های گسترده یا پیوندهای متقابل- نیاز دارد.

2، مواد خام اصلی: انتخاب ایزوسیانات ها و پلی ال ها.

دو ماده اولیه اولیه برای تهیه پیش پلیمرها پلی ایزوسیانات و پلیول های الیگومری هستند. پلی ایزوسیانات های رایج شامل تولوئن دی ایزوسیانات (TDI)، دی فنیل متان دی ایزوسیانات (MDI)، ایزوفورون دی ایزوسیانات (IPDI)، هگزامتیلن دی ایزوسیانات (HDI) و غیره هستند. به خاصیت ضد زردی-شان. در مورد پلی ال ها، پلی ال های پلی اتر (مانند پلی اتیلن گلیکول، پلی پروپیلن گلیکول و تتراهیدروفوران گلیکول) در سیستم های نرم استفاده می شود، در حالی که پلی ال های پلی استر (مانند پلی بوتیلن آدیپات) در سیستم های سختی که نیاز به مقاومت در برابر آب و هوا و استحکام مکانیکی دارند استفاده می شود. مقدار هیدروکسیل، مقدار اسید، میزان رطوبت و محتوای یون فلزی مواد خام مستقیماً بر کیفیت پیش پلیمر تأثیر می گذارد.
چکیده: ایزوسیانات‌ها سختی و واکنش‌پذیری پیش پلیمرها را تعیین می‌کنند، پلی‌ال‌ها خواص بخش‌های نرم و کاربردهای نهایی را تعیین می‌کنند، و خلوص و پیش تصفیه مواد خام اولین گام در تهیه پیش پلیمرهای واجد شرایط است.

3، اصل واکنش: به تدریج گروه های ایزوسیانات و هیدروکسیل را اضافه کنید

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>- فعالیت NCO بر روی هیدروکربن های چرب. واکنش های رقابتی ممکن است در پاسخ به گروه های عملکردی مختلف رخ دهد. بنابراین لازم است جهت واکنش با کنترل نسبت مواد اولیه و شرایط تکنولوژیکی هدایت شود. افزودن کاتالیزورهایی مانند ترکیبات ارگانوتین اکتات و اکتوات قلع و دی بوتیل قلع دیلاورات و تریامین مانند تری اتیلن دی آمین و تری اتیل آمین می تواند واکنش را تا حد زیادی تسریع کند.
واکنش شیمیایی پیش پلیمرهای مصنوعی، افزودن تدریجی یک واکنش افزودن گام به گام گرمازا بین -NCO و -OH برای تشکیل پیوندهای آمینو استری است. تفاوت در فعالیت گروه و انتخاب کاتالیزور عوامل کلیدی کنترل جهت واکنش و سرعت واکنش هستند.

4. تهیه پیش پلیمر ترمینال NCO (معمولاً)

پیش پلیمر انتهای NCO متداول ترین نوع مورد استفاده در صنعت است و تهیه آن شامل ایزوسیانات اضافی برای حفظ گروه های آزاد-NCO در هر دو انتهای زنجیره مولکولی واکنش است. فرآیند معمولی این است که ابتدا در خلاء (معمولاً 120 درجه، 2-3 ساعت با جاروبرقی) آبگیری می شود، خنک می شود، سپس به آرامی پلی الکل را به مقدار زیاد پلی ایزوسیانات می ریزند و تحت حفاظت نیتروژن هم می زنند. همزمان حرارت را به موقع از واکنش خارج کنید تا دما بین 40 تا 80 درجه حفظ شود. خال های NCO عموماً بین 1.5:1 و 3:1 کنترل می شوند و محصول نهایی محتوای NCO رایگان معمولاً 3٪ تا 12٪ است. در طول واکنش، می توان مقدار کمی حلال (به عنوان مثال استون، اتیل استات، تولوئن) برای تنظیم ویسکوزیته یا بازدارنده پلیمریزاسیون (به عنوان مثال بنزن سولفونیل کلرید) برای جلوگیری از تشکیل ژل اضافه کرد. نقطه پایانی واکنش با اندازه گیری محتوای NCO تعیین شد و با رسیدن به مقدار نظری واکنش متوقف می شود.

5، آماده سازی End OH Prepolymer.

برخلاف پیش پلیمرهای انتهایی NCO، پیش پلیمرهای انتهایی OH به پلیول های اضافی اجازه می دهند تا گروه های هیدروکسیل ({0}}OH) را در هر دو انتهای زنجیره مولکولی واکنش حفظ کنند. روش مشابه NCO نهایی است، با این تفاوت که نسبت ترکیبات معکوس است --پلی‌ال‌های زیاد، ایزوسیانات‌های کافی وجود ندارد، و نسبت مولی NCO بین 0.8:1 و 1:1 کنترل می‌شود. از آنجایی که واکنش‌پذیری گروه هیدروکسیل بسیار کمتر از گروه‌های ایزوسیانات است، پیش پلیمر هیدروکسیل انتهایی پایداری خوبی در ذخیره‌سازی دارد و به راحتی نمی‌توان آن را خود پلیمریزه کرد. آنها معمولاً به عنوان بخش اصلی یا نرم چسب دو جزئی استفاده می شوند. در کاربردهای عملی، پیش پلیمرهای انتهایی OH معمولاً با گسترش بیشتر زنجیره با مقدار کمی دی اتیلن گلیکول بر اساس پیش پلیمرهای انتهایی NCO بدست می‌آیند.