Pag-uswag sa Pagpanukiduki sa Dili-Isocyanate Polyurethanes
Sukad sa ilang pagpaila kaniadtong 1937, ang polyurethane (PU) nga mga materyales nakakaplag daghang mga aplikasyon sa lainlaing mga sektor lakip ang transportasyon, mga tela ug electrical, aerospecal, healthcare, ug agrikultura. Kini nga mga materyales gigamit sa mga porma sama sa Foam Plastics, Fibers, Elastomer, Mga Synthetic Balats, Mga Sulud sa Synthes, Pavessives. Ang tradisyonal nga PU sa una nga synthesized gikan sa duha o daghan pa nga isocyanate kauban ang mga Macromolecular Polyols ug gagmay nga molekula nga molikulo. Bisan pa, ang kinaiyanhon nga pagkahilo sa mga isocionates naghatag kahinungdanon nga peligro sa kahimsog sa tawo ug sa palibot; Dugang pa sila kasagarang nakuha gikan sa Phosgene - usa ka makahilo nga nag-una nga nag-una - ug katumbas sa mga hilaw nga materyal sa Amine.
Tungod sa paggukod sa industriya sa kemikal nga berde ug malungtaron nga mga pamatasan sa pag-uswag, ang mga tigdukiduki nagkadaghan nga nagpunting sa mga ruta nga mahigalaon sa kalikopan samtang nagsuhid sa mga ruta sa Synchesis sa kalikopan samtang nagsuhid sa mga imperyenteng Synyano sa palibot sa mga dili maayo nga mga polyurethanes (NIPU). Kini nga papel nagpaila sa mga agianan sa pag-andam alang sa NIPU samtang nagribyu sa mga pag-uswag sa lainlaing klase sa nipus ug gihisgutan ang ilang umaabot nga mga palaabuton aron mahatagan ang usa ka pakisayran alang sa dugang nga panukiduki alang sa dugang nga panukiduki.
1 synthesis sa dili isocyanate polyurethanes
Ang una nga synthesis sa ubos nga gibug-aton sa us aka molekula nga mga compound sa Monocyclic nga gihiusa sa mga tuig sa pag-ila sa usa ka importantura sa dili-isocyanate polyurethane. Karon adunay duha nga mga nag-una nga mga pamaagi alang sa paghimo og NIPU: ang una naglangkit sa lakang nga dugang nga dugang nga mga reaksyon tali sa binary cyclic carbonates ug binary amines; Ang ikaduha naglarawan sa mga reaksyon sa Polycondensation nga naglambigit sa mga tigpataliwala sa diurethane sa mga Diols nga nagpadali sa mga pag-ilis sa istruktura sa sulod sa mga carbamates. Ang mga tigpataliwala sa Diamarboxylate mahimong makuha pinaagi sa bisan unsang cyclic carbonate o dimethyl carbonate (DMC) nga mga ruta; Sa panguna ang tanan nga mga pamaagi molihok pinaagi sa mga grupo nga carbonic acid nga naghatag sa mga fluction sa carbamate.
Ang mga mosunud nga mga seksyon nagpatin-aw sa tulo nga lahi nga pamaagi sa pag-synthesize sa polyurethane nga wala magamit ang isocyanate.
1.1Inin nga cyclic carbonate nga ruta
Ang NIPU mahimo nga gitrangkahan pinaagi sa mga pagdugang nga lakang nga naglambigit sa binary cyclic carbonate nga inubanan sa binary nga amine sama sa gihulagway sa Figure 1.
Tungod sa daghang mga grupo sa hydroxyl nga naa sa sulod sa mga nagbalik-balik nga mga yunit sa main nga istruktura sa kadena sa kini nga pamaagi sa kadaghanan naghatag kung unsa ang gitawag nga Polyβ-Hydroxyl Polyurethane (Phu). Ang LeitsCh et al., Nagpalambo sa usa ka serye sa polether nga nagpanggamit sa Cyclic Carbonate - Natapos sa Binary nga mga molekula nga gigamit gikan sa mga tradisyonal nga mga pamaagi nga gigamit sa pag-andam sa polyether pus. Ang ilang mga nahibal-an nagpakita nga ang mga grupo sa hydroxyl sa sulod sa Phus dali nga nahimo nga hydrogen nga bugkos nga adunay nitrogen / oxygen nga mga atomo nga nahimutang sa sulod sa humok / lisud nga mga bahin; Ang mga kalainan sa mga humok nga mga bahin nakaimpluwensya usab sa pamatasan sa hydrogen nga glating ingon man ang mga degree sa pagbulag sa micropase nga sa ulahi nakaapekto sa kinatibuk-an nga mga kinaiya sa pasundayag.
Kasagaran nga gipahigayon sa ubos nga temperatura nga sobra sa 100 ° C Kini nga ruta nga wala'y mga produkto sa pag-umol nga adunay mga sagad nga mga solye nga adunay sulud nga mga solye nga adunay sulud nga mga solye nga wala'y hinungdan Ang gipalapdan nga mga oras sa reaksyon nga gikan sa usa ka adlaw hangtod sa lima ka adlaw kanunay nga nakahatag og daghang mga kantidad nga gipahinungdan nga adunay daghang mga kantidad nga gipahinungdan nga adunay mga panumduman nga adunay kalabutan sa mga higot nga gipahinungdan nga adunay mga panumduman nga adunay kalabutan sa mga higot nga mga hiyas nga adunay kalabutan sa mga higot nga pag-angkon sa mga threst nga may kalabutan sa mga higot nga gipahinungdan nga adunay mga kantidad nga gipahinungdan sa mga threst nga adunay kalabutan sa mga higot nga pag-asayn sa mga higot nga mga porma sa pag-asayn sa mga higot nga mga porma sa pag-asayn sa mga higot nga porma sa mga higot nga porma sa mga thyring nga mga numero nga adunay kalabutan sa pag-asayn sa mga higot nga porma sa mga higot nga pag-asayn sa mga higot nga mga porma sa pag-asayn sa mga higot nga porma sa pag-asayn sa mga high formed
1.2Monocylic carbonate nga ruta
Ang Monocylic Carbonund Reaksyon sa direkta nga adunay diamine nga miresulta sa pag-angkon sa hydroxyl nga mga grupo sa mga Diols
Ang sagad nga gigamit nga moniocylicic variant naglakip sa ethylene & propylene carbonated substrate nga gisugdan sa lainlaing mga struktures nga mga intermediary sa mga strukturation nga mga intermediary sa mga strukturation nga mga tigpataliwala sa mga struktura nga mga intermediary sa mga strukal nga nag-angkon sa mga strukturical nga mga tigpataliwala sa mga strukal nga mga tigpataliwala sa mga struktures nga mga tigpataliwala sa mga strukture sa mga struktures nga mga tigpataliwala sa mga strukture nga mga tigpataliwala sa mga strukture sa mga strukal nga mga intermediary sa mga struktura PolytetrhihydrofuredIOdIL / Polyether-Diols nga nagtapos sa malampuson nga pagporma sa mga linya sa pag-agwanta Wang et al., Ingon usab ang nag-anam nga mga kombinasyon nga naglangkob sa DMC nga gipares sa mga nag-una nga mga pag-una sa pag-una sa mga outpic-acid-acid-acid-acid-acid-acid-acid-acid Naglangkob sa 60 sa 28k G / Mol Tensile Polds Peaks nga nagbag-o nga nagbag-o9 ~ 17 nga mga elongation sa MPA nga lainlain ang gitas-on35% ~ 235%.
Ang mga cycloclocaronic nga ESTERS ENEGEASE nga Epektibo nga wala'y kinahanglan nga mga katalista sa ilalum sa naandan nga mga kondisyon nga gipasukad sa temperatura nga gibase sa ORDICAL nga pagproseso nga dili molabaw sa mga substering nga dili masunud nga proseso nga dili molabaw200 °. Labaw sa mga paningkamot sa paghubit nga nagpunting sa mga input sa Diolic nga may katakus sa self-polymerization / dedlycolysis nga mga sangputanan nga gitinguha nga mga sangputanan nga mga alternatibo nga nagpadulong sa mga alternatibo sa methol
1.3dimethyl carbonate nga ruta
Ang DMC nagrepresentar sa usa ka tunog nga tunog / dili makahilo nga alternatibo nga adunay daghang mga aktibo nga mga pangpang sa pag-apil sa mga pag-apil sa mga tig-encomar Ang gagmay nga kadungganan-extender-Diolics / Daker-Polyol Constituents nanguna sa katapusan nga pagtungha nga gipangita-human ang mga istruktura sa polyon nga mahanaw sumala sa Figure3.
Si Deepa et.al gipalambo sa nahisgutan nga dinamikong dinamikong sodium metoxide nga mga gibug-aton nga mga gibug-aton nga mga gibug-aton nga mga gibug-aton nga mga pagbag-o Ang PAN Dongdong Napili nga Strategic Pairings nga naglangkob sa DMC HexamethyLoky-Poyminopolools nga nahibal-an ang mga ratios nga nagpadayag sa mga sukat sa Tensile-Poldasing10-15mpa nga mga sukat sa Tensile-Poruon nga ratios10-15mpa nga mga ratios nga ratios10000% -1400%. Investigative pursuits surrounding differing chain-extending influences revealed preferences favorably aligning butanediol/ hexanediol selections when atomic-number parity maintained evenness promoting ordered crystallinity enhancements observed throughout chains.Sarazin's group prepared composites integrating lignin/DMC alongside hexahydroxyamine demonstrating satisfactory mechanical attributes Ang pag-post-processing sa230 ℃ .Addalitional exporations nga gipunting nga dili maayo nga mga aplikasyon sa pag-uswag sa mga potensyal nga pag-uswag sa mga potensyal Ang mga kinahanglanon nga solvent nga mga kinahanglanon sa pag-usik sa mga sapa sa basura nga labi ka limitado lamang ang methanol / gamay-molekula-diolic effluents nga nag-establisar sa mga tanum nga mga paradiggs sa kinatibuk-an.
2 lainlaing mga slugment sa humok nga dili isocyanate polyurethane
2.1 Polyether Polyurethane
Ang Polyether Polyurethane (PEU) kaylap nga gigamit tungod sa ubos nga kusog sa cohesion sa eter nga mga bugkos sa hinay nga pagbugkos, dali nga pag-rotect ug resistensya sa Hydrolysis.
Kebir et al. Synthesized Polyether Polyurethane kauban ang DMC, polyethylene glycol ug Butadiol ingon nga mga hilaw nga materyales, apan ang kusog sa molekula ubos sa 0 ~ 48 ~ Gigamit sa ZHOO Jingbo ang Ethylene Carbonate, 1, 6-hexannediamine ug polyethylene glycol nga adunay 6 000GA / MOL, AYAW SA PAGTUO SA 0.9% ~ 1 388%. The molecular weight of the synthesized series of aromatic polyurethanes is 17 300 ~ 21 000g/mol, the Tg is -19 ~ 10℃, the melting point is 102 ~ 110℃, the tensile strength is 12 ~ 38MPa, and the elastic recovery rate of 200% constant elongation is 69% ~ 89%.
The research group of Zheng Liuchun and Li Chuncheng prepared the intermediate 1, 6-hexamethylenediamine (BHC) with dimethyl carbonate and 1, 6-hexamethylenediamine, and polycondensation with different small molecules straight chain diols and polytetrahydrofuranediols (Mn=2 000). Ang usa ka serye sa polyether polyurethanes (NIPEU) nga wala'y pag-andam nga ruta nga dili isocyanate, ug nasulbad ang problema sa mga tigpataliwala sa panahon sa reaksyon. Ang istruktura ug kabtangan sa tradisyonal nga polyether polyurethane (HDIPU) nga giandam sa NIEU ug 1, 6-hexametylene Diisoene gitandi, ingon sa gipakita sa Talaan 1.
| Panig-ingnan | HARD SHEMGENS SIGHER FRUCTION /% | Molecular nga gibug-aton / (g·Mol ^ (- 1)) | Indeks sa pag-apud-apod sa timbang | Kusog sa tensile / MPA | Pagbuak sa break /% |
| NipeU30 | 30 | 74000 | 1.9 | 12.5 | 1250 |
| NIPEU40 | 40 | 66000 | 2.2 | 8.0 | 550 |
| HDIPU30 | 30 | 46000 | 1.9 | 31.3 | 1440 |
| HDIPU40 | 40 | 54000 | 2.0 | 25.8 | 1360 |
Talaan 1
Ang mga resulta sa Talaan 1 nagpakita nga ang mga istruktura sa istruktura tali sa NIPEU ug HDIPU kadaghanan tungod sa lisud nga bahin. The urea group generated by the side reaction of NIPEU is randomly embedded in the hard segment molecular chain, breaking the hard segment to form ordered hydrogen bonds, resulting in weak hydrogen bonds between the molecular chains of the hard segment and low crystallinity of the hard segment, resulting in low phase separation of NIPEU. Ingon usa ka sangputanan, ang mga mekanikal nga kabtangan niini labi ka grabe kaysa HDIPU.
2.2 polyester polyurethane
Ang polyester polyurethane (petu) nga adunay mga polyester diols ingon nga humok nga mga bahin adunay maayo nga biodegradegallability, biocompatibility ug mga mekanikal nga mga kabtangan nga adunay maayo nga mga prospect sa aplikasyon. Ang mga polyester Diols sagad nga gigamit sa humok nga mga bahin mao ang Polybutyylene Adipate Diol, Polyglycol Adipate Diol ug Polycaprolalactone Diol.
Sa sayo pa, Rokicki et al. Nag-react sa Ethylene Carbonate nga adunay diamine ug lainlaing mga DIOLS (1, HEXANNEDIOL, 1, 10-N-DODECIDOL) aron makakuha og lainlaing mga nipocular nga gibug-aton ug ubos nga TG. Farhadian et al. Andam nga polycyclic carbonate gamit ang sunflower nga liso sa sunflower ingon hilaw nga materyal, nga gisagol sa mga polyamines sa bio, nga adunay 24 h aron makuha ang maayo nga thermal stilability. Ang grupo sa panukiduki sa Zhang Liqun gikan sa South China University of Technology Synthesized nga serye sa mga diyames ug cyclic carbonic nga acid aron makuha ang biobased polyesterter polysester polyurethane. Zhu Jin's research group at Ningbo Institute of Materials Research, Chinese Academy of Sciences prepared diaminodiol hard segment using hexadiamine and vinyl carbonate, and then polycondensation with bio-based unsaturated dibasic acid to obtain a series of polyester polyurethane, which can be used as paint after ultraviolet curing [23]. Ang grupo sa panukiduki ni Zheng Liuchun ug Li Chuncheng naggamit adipic acid ug upat ka aliphatic diols (HexAdeniol, Ondadiol, Ondadiol ug Decidlitiol) nga adunay lainlaing mga bahin sa Carbon Atomster sa mga humok nga bahin; Ang usa ka grupo sa dili isocyanate polyester polyesterane (Petu), nga ginganlag ang gidaghanon sa mga carbon atom sa mga aliphatic nga mga tawo nga giandam sa Hydroxy - Gintakdo nga Hydroxy - Gintakdo nga Hydroxy-Graped Hingpit nga Seksyon nga Giandam sa BHC ug DIOLS. Ang mga mekanikal nga kabtangan sa Petu gipakita sa Talaan 2.
| Panig-ingnan | Kusog sa tensile / MPA | Elastic modulus/ MPA | Pagbuak sa break /% |
| Petu4 | 6.9±1.0 | 36±8 | 673±35 |
| Petu6 | 10.1±1.0 | 55±4 | 568±32 |
| Petu8 | 9.0±0.8 | 47±4 | 551±25 |
| Petu10 | 8.8±0.1 | 52±5 | 137±23 |
Talaan 2
Gipakita sa mga resulta nga ang humok nga bahin sa Petu4 adunay labing kataas nga density sa carbonyl, ang labing kusog nga hydrogen nga bugkos sa higpit nga bahin, ug ang labing ubos nga yugto sa panagbulag. Ang kristal sa parehas nga humok ug lisud nga mga bahin limitado, nga nagpakita sa gamay nga punto sa pagtunaw ug kusog nga pag-tensile, apan ang labing taas nga pag-ula sa pahulay.
2.3 Polycarbonate Polyurethane
Polycarbononate Polyurethane (PCU), labi na ang aliphaticic pcu, adunay resistensya sa Hydrolysis, pag-aghat sa pag-okupar ug biocompatibility, ug adunay maayong mga prospect sa pag-okupar ug biocompatible sa uma sa biomedicine. Sa pagkakaron, kadaghanan sa mga andam nga NIPU naggamit sa polyether Polyols ug Polyester Polyols ingon mga humok nga bahin, ug adunay pipila nga mga taho sa panukiduki sa Polycarbonate Polyurethane.
Ang dili-isocyanate polycarbonate polyurethane nga giandam ni Research Group sa Tian Hengshui sa South China University of Technology nga kapin sa 50 000 g / mol. Ang impluwensya sa mga kondisyon sa reaksyon sa gibug-aton sa molekula sa polymer gitun-an, apan ang mga mekanikal nga kabtangan niini wala pa gitaho. Zheng Liuchun and Li Chuncheng's research group prepared PCU using DMC, hexanediamine, hexadiol and polycarbonate diols, and named PCU according to the mass fraction of the hard segment repeating unit. Ang mga mekanikal nga kabtangan gipakita sa Talaan 3.
| Panig-ingnan | Kusog sa tensile / MPA | Elastic modulus/ MPA | Pagbuak sa break /% |
| PCU18 | 17±1 | 36±8 | 665±24 |
| PCU33 | 19±1 | 107±9 | 656±33 |
| PCU46 | 21±1 | 150±16 | 407±23 |
| PCU57 | 22±2 | 210±17 | 262±27 |
| PCU67 | 27±2 | 400±13 | 63±5 |
| PCU82 | 29±1 | 518±34 | 26±5 |
Talaan 3
Gipakita sa mga resulta nga ang PCU adunay taas nga gibug-aton nga molekular, hangtod sa 6 × 104 ~ × 104g / Mol, ug tensiyon hangtod sa 27 MPA. Kini nga matang sa PCU mahimong magamit ingon usa ka higpit nga plastik o ingon usa ka elastomer, nga adunay usa ka maayo nga prospect sa aplikasyon sa kapatagan sa biomedical (sama sa mga materyal sa engineering sa tawhanon nga mga straffolds
2.4 Hybrid Non-Isocyanate Polyurethane
Ang Hybrid Non-Isocyanate Polyurethane (Hybrid Nip
Feng Yuelan et al. Giresulta ang lana nga gipasukad sa BIO Ang molekula nga molekula naglangkob sa usa ka taas nga flexible nga bahin sa kadena sa oleic acid / linoleic acid. Naglangkob usab kini nga labi ka higpit nga mga bahin sa kadena, aron kini adunay taas nga kusog nga mekanikal ug katig-a. Ang ubang mga tigdukiduki usab nagtimaan sa tulo nga mga matang sa NIPU Prepolymers nga adunay mga grupo sa pag-abli sa FURO sa pag-ayo sa kaugalingon nga pag-ayo sa kaugalingon nga pagkaayo sa kaugalingon nga pag-ayo sa kaugalingon nga pag-ayo sa kaugalingon nga pagkaayo sa kaugalingon sa humok nga NIPU. Ang Hybrid Nip
3 Pagtan-aw
Giandam ang NIPU kung wala ang paggamit sa makahilo nga isocionante, ug karon gitun-an sa porma sa bula, panapton, adhesomer, elastomer ug uban pang mga produkto, ug adunay daghang mga prospect sa aplikasyon. Bisan pa, kadaghanan sa mga kini limitado gihapon sa panukiduki sa laboratoryo, ug wala'y nahimo nga dako nga produksiyon. Gawas pa, uban ang pagpaayo sa mga sumbanan sa panginabuhi sa mga tawo ug ang padayon nga pagtubo sa panginahanglan, ang NIPU nga adunay usa ka hinungdanon nga direksyon sa panukiduki, ingon nga pag-ayo sa kaugalingon, pag-ayo sa kaugalingon, pag-ayo sa kaugalingon, pag-ayo sa kaugalingon, pag-ayo sa pag-ayo, pag-ayo sa pag-ayo, pag-ayo sa kaugalingon, pag-ayo sa pag-ayo, pag-ayo sa pag-ayo, pag-ayo sa pag-ayo, pag-ayo sa pag-ayo, pag-ayo sa pag-ayo, Busa, ang umaabot nga panukiduki kinahanglan nga masabtan kung giunsa ang pagguba sa mga nag-unang mga problema sa industriya ug magpadayon sa pagsusi sa direksyon sa pag-andam sa function nga NIPU.
Post Oras: Aug-29-2024