سه شنبه , ۳ مهر ۱۳۹۷
اعلان

پلی یورتان

پلی یورتان

پلی یورتان ها به عنوان مواد پلیمری از خانواده پلیمر شناخته شده است که از دیگر پلاستیک ها ذاتا متفاوت است. زیرا هیچ گونه ترکیب شیمیایی یورتان وجود ندارد و همواره پلیمر به صورت ثابت در طول تولید ماده ی بخصوص ایجاد می شود.

پلی یورتان ها به وسیله واکنش های گرماده در الکل با دو یا چند هیدروکسیل منفعل گروه های (OH-) هر ملوکول (دیول ها ,تریول , بیول ها ) و ایزوسیانات که بیشتر از یک گروه ایزوسیانات واکنش پذیر (HCO-) هر مولکول (دی ایزوسیانات, پلی ایزوسیانات ) دارد. به عنوان مثال یک دیوسیانات با یک دیول واکنش پذیر است.

گروه متشکل توسط کنش بین دو ملکول به عنوان “اتصال یورتان ها” شناخته شده است. که جزو قسمت مهم مولکول پلی یورتان می باشد.

استفاده از پلی یورتان ها

خواص فیزیکی و همچنین ساختار شیمیایی پلی یورتان بستگی به ساختار واکنش دهنده های اصلی به ویژه گروه های R1 , R2 دارد. ویژگی پلی یول ها – توده ملکولی نسبی , و ساختار مولکولی در خواص پلیمر نهایی و نوع استفاده ی آن تاثیر می گذارد.

شکل استفاده از پلی یورتان ها

اختلاف بنیادی بین تولید اکثر پلی یورتان ها و ساخت بسیاری از پلاستیک های دیگر وجود دارد. پلیمرهایی مانند  پلی اتیلن و پلی پروپن در کارخانه های شیمیایی تولید می شوند و به صورت دانه , یا پودر یا فیلم به فروش می رسند. سپس محصولات توسط حرارت دادن پلیمر ساخته می شوند , و تحت فشار شکل گرفته و آن را خنک می کنند. تقریبا خواص چنین محصولات نهایی تقریبا بطور کامل وابسته به پلیمر اصلی است .

پلی یورتان ها از سویی دیگر معمولا به صورت مستقیم به محصول نهایی تبدیل می شوند. بیشتر پلی یورتان های تولید شده در قالب بلوک های بزرگ فوم هستند که به منظور استفاده در بالشتک ها یا عایق حرارتی خرد می شوند. واکنش شیمیایی نیز می تواند در قالب ها رخ دهد, به عنوان مثال یک سپر خودرو یک پوشش کامپیوتری یا یک پانل ساختمان . این ممکن است به عنوان واکنش دهنده مایع به یک سطح ساختمان اسپری یا پوشش داده شده بر روی پارچه رخ دهد.

انعطاف پذیری فوم های پلی یورتان

در شکل بالا بخوبی نشان می دهد که فوم ها می توانند انعطاف پذیر باشند یا مقاوم در برابر سرما یا بخصوص نوع پوست باشد. این هم به نحوی است که بلوک های ساختمانی پلی یورتان ترکیب می شوند.

اثرات ترکیبی کنترل خواص پلیمری و چگالی منجر به وجود طیف وسیعی از مواد مختلف می شود, به طوری که پلی اورتان ها در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند . برخی از دلایل اصلی پلی یورتان ها در جدول زیر آورده شده است.

جدول یک خواص و کاربرد های پلی یورتان

دلایل

کاربردها

چگالی کم , انعطاف پذیری , مقاومت به خستگی

انعطاف پذیری

انعطاف پذیری , مقاومت در برابر سایش , قدرت , دوام

کف کفش

عایق حرارتی , قدرت , زندگی طولانی

پانل های ساختمان

انعطاف پذیری و پایداری

دریچه های قلب مصنوعی

عایق الکتریکی, سختی , مقاومت در برابر روغن

تجهیزات الکتریکی

پلی یورتان می تواند هر با هر چگالی بین ۱۰ و ۱۰۰ کیلوگرم متر مربع باشد . محدوده کلی خواص در دسترس طراح و سازنده به وضوح بسیار گسترده است و این در بسیاری متفاوت است استفاده می شود که پلی اورتان قرار داده است .

تولید پلی یورتان سالانه

تولید در جهان ۱۷٫۹ میلیون تن و در اروپا ۳٫۵ میلیون تن می باشد .

۱٫در سال ۲۰۱۵٫ ۱۹٫۰ و ۲۶٫۴ میلیون تن در سال ۲۰۱۶ و ۲۰۲۱ به ترتیب تحقیق و بازار مورد نیاز می باشد.

۲٫تخمین زده میشود که چین دارای بیش از ۵۰% ظرفیت کل His markit 2014 است .

۳٫پلاستیک ۲۰۱۶ , fact 2016 plastics Europe.

تولید پلی یورتان

همانطور که پلی یورتان از واکنش بین پلی ایزوسیانات و پلی ال ساخته شده است ,به سه قسمت تقسیم شده است:

الف)تولید ایزوسیانات

ب)تولیدپلی ال

ج)تولید پلی اورتان

تولید ایزوسیانات

اگر چه بسیاری از پلی ایزوسیانات های معطر و آلیفاتیک وجود دارد , دو مورد از اهمیت صنعتی خاصی برخوردارند. هرکدام از آنها دارای انواع و با هم هستند و اساس آنها تقریبا ۹۵% از تمام پلی اورتان ها را تشکیل می دهند, آنها هستند:

TDI (در ایزوسیانات تولوئن یا متیل بنزن دی ایزوسیانات)

MDI (دی ایزوسیانات متیلن دیفنیل دی ایزوسیانات یا دیفنیل متیان دی ایزوسیانات).

TDI برای اولین بار توسعه داده شد , اما در حال حاضر به طور عمده در تولید فوم های انعطاف پذیر کم فشاری برای کوسن استفاده می شود.

مخلوط دیزوسیانات به نام TDI شامل دو ایزومر است .

ماده اولیه متیل بنزن (تولوئن ) است. هنگامی که آن را با اسید مخلوط ( نیتریک و اسید سولفوریک ) واکنش می دهیم , دو ایزومر نیترو متیل بنزن (NMB) محصولات اصلی هستند.

اگر این مخلوط بیشتر نیتره شود , مخلوطی از دینیتروماتیل بنزن تولید می شود. درصنعت آنها با نام های نامطلوب ۲٫۴-دینیتروتولول و ۲٫۶-دینیتروتولول (DNT) شناخته می شوند. ۸۰% ۲٫۴-DNT و ۲۰% ۲٫۶-DNT است .

سپس مخلوطی از دینیتر و بنزنها به امین های مربوطه کاهش می یابد:

ب) تولید پلی ال

پلیول های استفاده شده عبارتند از پلی اتر ها ( در حدود ۹۰% کل تولید پلی یورتان ) یا پلی استر های هیدروکسیل خاتمه یافته است. برای ایجاد واکنش مناسب با ایزوسیانات که مورد استفاده قرار می گیرند و برای تولید پلی یورتان ها با خواص خاص توسعه یافته اند.

انتخاب پلی یول , به ویژه تعدادی از گروه های هیدروکسیل واکنشی در هر ملکول پلی یول و ندازه و انعطاف پذیری ساختار مولکولی آن در نهایت کنترل درجه اتصال متقابل بین ملکول ها را کنترل می کند. این تاثیر مهمی بر خواص مکانیکی پلیمر دارد.

ج) تولید پلی یورتان

اگر پلیول دارای دو گروه هیدروکسیل است و با TDI یا MDI مخلوط می شود , یک پلیمر خطی تولید می شود. به عنوان مثال یک پلی یورتان خطی واکنش با دی ایزوسیانات تولید می شود و ساده ترین دیول , اتان ,پلیمریزاسیون تراکم رخ می دهد.

 

 

یک نظر

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

arnisco_com

You can now follow us on telegram channel

JOIN CHANNEL
CLOSE