پلیول های آلیفاتیک در برابر انواع آروماتیک
تمامی انواع متفاوتی از پلیولهایی که در پلی اورتان ها به کار برده می شوند از ویژگی های منحصر به فردی برخوردارند که باعث میشود تا آنها به عنوان یک بخش نرم در الاستومرهای پلی اورتان بسیار ویژه و محصولات ساخته شده از آنها به کار برده شوند. انتخاب بهترین پلیول ممکن با عملکرد خاص می تواند همان تفاوت می باشد که یک محصول بسیار باکیفیت را از محصولی با کیفیت و بازدهی پایین جدا میکند و در واقع کلید اصلی برای انتخاب صحیح این مواد درک بسیار مطلوبی از ویژگی های درونی شیمیایی هر یک از پلیول ها می باشد.
انواع پلیول های پلی استری کدامند و برای تولید محصولات پلی اورتانی بسیار ویژه از کدام یک از آنها استفاده می شود؟
برای تولید پوشش ها، چسبها، درزگیرها، الاستومرها، فومها و الیاف انعطاف پذیر از خانواده بسیار بزرگی از پلیول های پلی استری استفاده میشود که شامل چنین مواردی می شوند:
معمولاً انتخاب یکی از موارد نام برده شده با توجه به وضعیت اقتصادی و یا ویژگی های عملکردی انجام می گیرد که برای الاستومر پلی اورتانی نهایی بسیار ضروری میباشد. تمامی محصولات اورتانی مبتنی بر پلی استرها به دلیل استحکام بالا و سختی، دوام و عملکرد بسیار متمایز در دمای بالا و علاوه بر آن حفظ ویژگیهای متفاوت در قرارگیری با شرایط محیطی و شیمیایی بسیار ویژه انتخاب میشوند.
پلیول های پلی استری مبتنی بر پلی اورتان ها از چه ویژگی هایی برخوردار است؟
پلی استرها در مقایسه با پلیول های پلی استری در الاستومرهای پلی اورتانی از ویژگیهای فیزیکی بهتر و مقاومت بالاتری در برابر فرسایش و خرابی برخوردارند و علاوه بر آن اصطکاک آنها در برابر سایش کمتر بوده و مقاومت بیشتری در برابر خستگی دارند. از طرف دیگر میتوان عنوان کرد که این مواد بسیار مستحکم و با دوام می باشد. همچنین مواد نام برده شده از مقاومت بسیار زیادی در برابر نفت، روغنها، بنزین و حلالهای غیرقطبی برخوردارند. مواد نام برده شده پایداری گرمایی - اکسایشی بسیار بالایی دارد و به همین دلیل آنها گزینه بسیار بهتری برای تولید محصولاتی می باشند که در معرض دمای بالا قرار می گیرند و از طرف دیگر الاستومرهای اورتانی مبتنی بر پلی استر ها چسبندگی بسیار خوبی به زیر لایه ها خواهند داشت. جذب ضربه و کاهش لرزش وارد شده بر محصول یکی دیگر از ویژگیهای پلیمرهای نامبرده شده می باشد. تعداد زیادی از پلی استر های گلیکول ای آدیپات با توجه به قوانین سازمان غذا و دارو ساخته میشوند و همین موضوع باعث میشود تا آنها گزینه مناسبی برای تولید محصولات اورتانی باشند که در معرض مواد غذایی قرار میگیرد. در حقیقت ویژگی های ذاتی پلیول های پلی استری آنها را به یک انتخاب بسیار ویژه برای صنایع و محصولات ذیل در حوزه الاستومرهای پلی اورتانی تبدیل می کند:
پلیول های پلی استری برای تولید چه محصولاتی به کار برده می شوند؟
بزرگترین مصرف پلیول های پلی استری در حوزه مواد الاستومری شامل کفشها و کف کفش ها میشود و در حقیقت تقاضا برای پلیول های پلی استری آروماتیک وابستگی بسیار زیادی به فوم های پلی اورتانی دارد زیرا فوم های سخت و مستحکم به عنوان مصرف اصلی این دسته از مواد در بازار شناخته می شوند که حدود ۶۵ درصد سهم بازار در سال ۲۰۱۹ را به خود اختصاص دادند. مصرف این دسته از مواد عبارتند از فوم های عایق سازی در ساخت و ساز و صنایع ساختمانی و یخچال سازی.
پلیول های پلی استری آلیفاتیک از کدام مواد پایه ساخته شده اند؟
پلیول های پلی استری آلیفاتیک با استفاده از انواع بسیار متمایزی از دی کربوکسیلیک اسیدها به ویژه آدیپیک اسید و دیولها با وزن مولکولی بسیار متفاوت ساخته می شوند و این موضوع به متخصصین این حوزه اجازه می دهد تا ویژگی های مورد نظر را در محصول نهایی به وجود آورند.
پلیول های پلی استری آروماتیک از چه اجزایی ساخته شده اند؟
پلیولهای پلی استری آروماتیک با استفاده از بلوک های ساختاری با هزینه بسیار پایین همانند آن هیدراتها یعنی دی اسید به همراه ترفتالات های پلی اورتانی ساخته شده از نفت خام تولید می شود. پس از آن ماده نام برده شده با حجم بسیار بالایی از دیول های استاندارد با هزینه بسیار پایین استری میشوند. مواد پلی استری آروماتیک از استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش و پایداری هیدرولیتیک برخوردارند و در صورتی که در تولید این مواد از پنتا استفاده شود عملکرد و مقاومت شیمیایی این مواد افزایش پیدا میکند و از طرف دیگر مواد نام برده شده یکی از بخشهای اصلی پلی اورتان ها و سیستم های فومی پلی ایزوسیانورات ها به شمار می آیند. حجم بسیار بالای مواد آروماتیک در این پلیمرها باعث می شود تا نیاز کمتری به مواد ضد اشتعال در بازار فوم های تولیدی صنعت ساخت و ساز باشد.
چگونه پلیول های پلی کاپرولاکتون از پلیول های آلیفاتیک مبتنی بر آدیپات ها تشخیص داده می شوند؟
پلیول های پلی کاپرولاکتون یکی از انواع بسیار ویژه از پلیول های پلی استری میباشند که با کارگیری روش بسپارش حلقه گشا تولید میشود که در آن دیول هایی با وزن مولکولی بسیار پایین و یا آغازگرهای تریول با کاپولا کتون واکنش می دهد و تنوع بسیار زیادی از آغازگرهای تریول به منظور سفارشی سازی ویژگی های عملکردی پلیول های کاپرولاکتون و الاستومرهای پلی اورتانی مورد استفاده قرار می گیرد. در فرایند ساخت پلیول ها به دمای واکنشی بسیار پایین تری نیاز است و همچنین عدم وجود واکنشهای اسیدهای ارگانیک باعث میشود پلیول های پلی کاپرولاکتون از حالت اسیدی بسیار پایینی برخوردار شوند و پایداری هیدرولیتیک در آنها افزایش پیدا کند و علاوه بر آن چسبندگی کمتر و توانایی کنترل بیشتر برای ایجاد شبکه سازی و در نهایت افزایش مقاومت در برابر مواد شیمیایی و گرمایی به وجود خواهد آمد. پلیول های پلی کاپرولاکتون در تولید محصولات الاستومری پلی اورتانی به کار برده می شوند که در آنها پایداری بالا، عملکرد خوب در حوزه دمای بسیار گسترده، مقاومت خوب در برابر آبکافت و رفتارهای الاستومری بسیار منحصر به فرد مدنظر قرار میگیرند. این دسته از مواد به طور کلی برای تولید محصولات اورتانی به کار برده میشود که در آنها استحکام کششی بالا و مقاومت زیادی در برابر خستگی خمشی، پارگی و سایش، مقاومت در برابر نفت، روغن های غیر قطبی و محیطهای مرطوب، دما های بالا و پایداری اکسایشی مدنظر است. زمانی که مواد نام برده شده را با پلیولهای پلی استری مبتنی بر آدیپات ها مقایسه کنیم متوجه میشویم که پلیول های پلی کاپرولاکتون تنوع بسیار زیادی در طراحی انواع از پلی اورتان ها ایجاد می کنند که به عملکرد ویژه و مدت کارکرد طولانی نیاز دارد. دیولهای پلی کربناتی به عنوان نسل آخر از دیولهایی با عملکرد بالا در حوزه الاستومرهای پلی اورتانی شناخته میشوند و در حوزه عملکرد نیز این دسته از دیولها موادی خطی بوده و در حقیقت نوعی از پلیولهای آلیفاتیک میباشند که در آنها پیوندهای کربناتی وجود دارد. دیولهای پلیکربنات از پایداری هیدرولیتیک بالاتری برخوردارند زیرا آنها حجم بسیار کمی از اب را جذب می کنند و درطی آبکافت نیز دی اکسید کربن از خود آزاد میکنند بدون آنکه مواد اسیدی در آنها به وجود بیاید. این دسته از مواد میتوانند باعث ایجاد حالت کاتالیزی در آبکافت پلی اورتان های مبتنی بر پلی استر شوند.
ویژگیهای دیول های پلی کربناتی عبارتند از: مقاومت بالا در برابر حرارت، آبکافت، تغییرات آب و هوایی، اصطکاک، پایداری در برابر سالخوردگی و دوام بالا. تعدادی از ویژگی های پلی اورتانی که با استفاده از دیول های پلی کربناتی به وجود میآید باعث میشود تا عملکرد این مواد در مقایسه با الاستومرهای پلی اورتانی مبتنی بر سایر پلیول ها بسیار بالاتر باشد. هزینه دیول های پلی کربناتی بسیار بالا می باشد اما پیشنهاد می شود که از ترکیبات پلیولهای PTMGE استفاده شود که تعادلی از هزینه و عملکرد را در اختیار شما قرار می دهند. نواحی بلورین دیولهای پلیکربنات تاثیر بسیار زیادی بر ویژگیهای بخش های نرم PTMGE در الاستومرهای پلی اورتانی دارد. اگر PTMGE در بسته اورجینال خود قرار گیرد و علاوه بر آن اصلاً باز نشود و دمای محیطی نیز حدود ۲۰ درجه سانتیگراد باشد، حدود دو سال عمر خواهد کرد زیرا این مواد به میزان بسیار کمی آب را به خود جذب میکنند و به همین دلیل زمانی که در معرض هوای آزاد قرار می گیرند می توانند به راحتی رطوبت را جذب نمایند. از ویژگی های اصلی این دسته از مواد میتوان به پایداری هیدرولیتیک بسیار بالا و انعطاف پذیری در دمای پایین و علاوه بر آن پویایی بسیار ایده آل و قابلیت ارتجاعی بالا، مقاومت بالا در برابر سایش به خصوص در برابر سایش ناشی از برخورد اشاره کرد. پلیولهای نام برده شده موادی بسیار ایمن و پایدار میباشند که میزان سمیت آنها نیز بسیار کم است.
مترجم: ف. ال احمد