វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវលើប៉ូលីយូរីថេនមិនមែនអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត
ចាប់តាំងពីការណែនាំរបស់ពួកគេនៅឆ្នាំ 1937 សម្ភារៈ polyurethane (PU) បានរកឃើញកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយនៅទូទាំងវិស័យផ្សេងៗ រួមទាំងការដឹកជញ្ជូន សំណង់ គីមីឥន្ធនៈ វាយនភណ្ឌ វិស្វកម្មមេកានិច និងអគ្គិសនី អាកាសចរណ៍ ការថែទាំសុខភាព និងកសិកម្ម។ សម្ភារៈទាំងនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងទម្រង់ដូចជា ផ្លាស្ទិចស្នោ សរសៃ អេឡាស្តូមឺរ សារធាតុការពារទឹកជ្រាប ស្បែកសំយោគ ថ្នាំកូត សារធាតុស្អិត សម្ភារៈក្រាលផ្លូវ និងសម្ភារៈវេជ្ជសាស្ត្រ។ PU ប្រពៃណីត្រូវបានសំយោគជាចម្បងពី isocyanates ពីរឬច្រើន រួមជាមួយនឹង polyols ម៉ាក្រូម៉ូលេគុល និងសារធាតុពង្រីកខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលតូចៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាតិពុលដែលមាននៅក្នុង isocyanates បង្កហានិភ័យយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់សុខភាពមនុស្ស និងបរិស្ថាន។ លើសពីនេះទៅទៀត ពួកវាជាធម្មតាទទួលបានពី phosgene ដែលជាសារធាតុបឋមដែលមានជាតិពុលខ្ពស់ និងវត្ថុធាតុដើម amine ដែលត្រូវគ្នា។
ដោយសារតែឧស្សាហកម្មគីមីសម័យទំនើបខិតខំប្រឹងប្រែងអនុវត្តការអភិវឌ្ឍបៃតង និងប្រកបដោយចីរភាព អ្នកស្រាវជ្រាវកំពុងផ្តោតការយកចិត្តទុកដាក់កាន់តែខ្លាំងឡើងលើការជំនួសអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតជាមួយនឹងធនធានដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន ខណៈពេលដែលកំពុងស្វែងយល់ពីផ្លូវសំយោគថ្មីៗសម្រាប់ប៉ូលីយូរីថេនដែលមិនមែនជាអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត (NIPU)។ ឯកសារនេះណែនាំអំពីផ្លូវរៀបចំសម្រាប់ NIPU ខណៈពេលដែលពិនិត្យមើលវឌ្ឍនភាពនៅក្នុងប្រភេទផ្សេងៗនៃ NIPU និងពិភាក្សាអំពីទស្សនវិស័យនាពេលអនាគតរបស់ពួកគេ ដើម្បីផ្តល់ជាឯកសារយោងសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវបន្ថែម។
1. ការសំយោគប៉ូលីយូរីថេនមិនមែនអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត
ការសំយោគលើកដំបូងនៃសមាសធាតុកាបាម៉ាតទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបដោយប្រើកាបូនម៉ូណូស៊ីគ្លីករួមផ្សំជាមួយឌីអាមីនអាលីហ្វាទិកបានកើតឡើងនៅបរទេសក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 - ដែលជាពេលវេលាដ៏សំខាន់ឆ្ពោះទៅរកការសំយោគប៉ូលីយូរីថេនដែលមិនមែនជាអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត។ បច្ចុប្បន្ននេះមានវិធីសាស្រ្តចម្បងពីរសម្រាប់ផលិត NIPU៖ ទីមួយពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្មបន្ថែមជាជំហានៗរវាងកាបូនស៊ីគ្លីកគោលពីរ និងអាមីនគោលពីរ; ទីពីរពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្មប៉ូលីខនដេសិនដែលពាក់ព័ន្ធនឹងអន្តរការីឌីអ៊ុយរ៉េថានរួមជាមួយឌីអុលដែលជួយសម្រួលដល់ការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុងកាបូនម៉ាត។ អន្តរការីឌីអាម៉ាបូស៊ីឡាតអាចទទួលបានតាមរយៈផ្លូវកាបូនស៊ីគ្លីក ឬឌីមេទីលកាបូណាត (DMC); ជាទូទៅវិធីសាស្រ្តទាំងអស់មានប្រតិកម្មតាមរយៈក្រុមអាស៊ីតកាបូនិចដែលផ្តល់មុខងារកាបូនម៉ាត។
ផ្នែកខាងក្រោមនេះពន្យល់លម្អិតអំពីវិធីសាស្រ្តបីផ្សេងគ្នាក្នុងការសំយោគប៉ូលីយូរីថេនដោយមិនប្រើប្រាស់អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត។
១.១ ផ្លូវកាបូនណាតស៊ីក្លូគោលពីរ
NIPU អាចត្រូវបានសំយោគតាមរយៈការបន្ថែមជាជំហានៗដែលពាក់ព័ន្ធនឹងកាបូនឌីណាមិកស៊ីគ្លីកប៊ីណារីតរួមផ្សំជាមួយអាមីនឌីណាមិកដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1។
ដោយសារតែក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលច្រើនមានវត្តមាននៅក្នុងឯកតាដដែលៗតាមបណ្តោយរចនាសម្ព័ន្ធខ្សែសង្វាក់សំខាន់របស់វា វិធីសាស្ត្រនេះជាទូទៅផ្តល់នូវអ្វីដែលហៅថា polyβ-hydroxyl polyurethane (PHU)។ Leitsch និងក្រុមការងារ បានបង្កើតស៊េរីនៃ PHU ប៉ូលីអេធើរដែលប្រើប្រាស់ប៉ូលីអេធើរដែលបញ្ចប់ដោយកាបូនឌីអុកស៊ីតរួមជាមួយនឹងអាមីនគោលពីរ បូករួមទាំងម៉ូលេគុលតូចៗដែលទទួលបានពីកាបូនឌីអុកស៊ីត ដោយប្រៀបធៀបទាំងនេះទៅនឹងវិធីសាស្ត្រប្រពៃណីដែលប្រើសម្រាប់រៀបចំ PU ប៉ូលីអេធើរ។ ការរកឃើញរបស់ពួកគេបានបង្ហាញថា ក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលនៅក្នុង PHU បង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនយ៉ាងងាយស្រួលជាមួយអាតូមអាសូត/អុកស៊ីសែនដែលមានទីតាំងនៅក្នុងផ្នែកទន់/រឹង។ ការប្រែប្រួលរវាងផ្នែកទន់ក៏មានឥទ្ធិពលលើឥរិយាបថចំណងអ៊ីដ្រូសែន ក៏ដូចជាកម្រិតនៃការបំបែកមីក្រូហ្វាស ដែលក្រោយមកប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈដំណើរការទាំងមូល។
ជាធម្មតា វាត្រូវបានធ្វើឡើងក្រោមសីតុណ្ហភាពលើសពី 100°C។ ផ្លូវនេះមិនបង្កើតផលិតផលរងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការប្រតិកម្មទេ ដែលធ្វើឱ្យវាមិនសូវងាយប្រតិកម្មទៅនឹងសំណើម ខណៈពេលដែលផ្តល់ផលិតផលដែលមានស្ថេរភាពដោយគ្មានការព្រួយបារម្ភអំពីភាពប្រែប្រួល ប៉ុន្តែវាត្រូវការសារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលមានលក្ខណៈប៉ូលខ្លាំងដូចជា ឌីមេទីលស៊ុលហ្វុកស៊ីត (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF) ជាដើម។ លើសពីនេះ ពេលវេលាប្រតិកម្មយូរចាប់ពីមួយថ្ងៃរហូតដល់ប្រាំថ្ងៃ ជារឿយៗផ្តល់ទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបជាង ដែលជារឿយៗធ្លាក់ចុះក្រោមកម្រិតកំណត់ប្រហែល 30k g/mol ដែលបណ្តាលឱ្យការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំមានបញ្ហាប្រឈម ដោយសារតែភាគច្រើនបណ្តាលមកពីការចំណាយខ្ពស់ដែលពាក់ព័ន្ធ រួមជាមួយនឹងកម្លាំងមិនគ្រប់គ្រាន់ ដែលបង្ហាញដោយ PHU លទ្ធផល ទោះបីជាមានកម្មវិធីជោគជ័យដែលលាតសន្ធឹងលើដែនសម្ភារៈសើម ការចងចាំរូបរាង សំណង់ រូបមន្តស្អិត ថ្នាំកូត ដំណោះស្រាយ ស្នោ ជាដើម។
១.២ ផ្លូវកាបូនម៉ូណូស៊ីល
ម៉ូណូស៊ីលិកកាបូណាតមានប្រតិកម្មដោយផ្ទាល់ជាមួយឌីអាមីន ដែលបណ្តាលឱ្យមានឌីកាបាម៉ាតដែលមានក្រុមចុងអ៊ីដ្រូស៊ីល ដែលបន្ទាប់មកឆ្លងកាត់អន្តរកម្មឆ្លងអេស្ទ័ររីហ្វិក/ប៉ូលីខនដិនសាស្យុងឯកទេសរួមជាមួយឌីអុល ដែលនៅទីបំផុតបង្កើតជា NIPU ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងនឹងសមភាគីប្រពៃណីដែលបង្ហាញដោយមើលឃើញតាមរយៈរូបភាពទី 2។
វ៉ារ្យ៉ង់ម៉ូណូស៊ីលិកដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅរួមមានស្រទាប់ខាងក្រោមកាបូណាតអេទីឡែន និងប្រូភីលីន ដែលក្រុមរបស់លោក Zhao Jingbo នៅសាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកវិទ្យាគីមីប៉េកាំងបានប្រើប្រាស់ឌីអាមីនចម្រុះដែលមានប្រតិកម្មប្រឆាំងនឹងអង្គភាពវដ្តដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ដោយដំបូងទទួលបានអន្តរការីឌីកាបាម៉ាតរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗគ្នា មុនពេលបន្តទៅដំណាក់កាលខាប់ដោយប្រើប៉ូលីតេត្រាអ៊ីដ្រូហ្វូរ៉ានឌីអុល/ប៉ូលីអេធើរ-ឌីអុល ដែលឈានដល់ការបង្កើតខ្សែផលិតផលរៀងៗខ្លួនដោយជោគជ័យ ដែលបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិកម្ដៅ/មេកានិចគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ ដែលឈានដល់ចំណុចរលាយឡើងលើ ដែលលាតសន្ធឹងជុំវិញជួរប្រហែល 125~161°C កម្លាំង tensile ឡើងដល់កំពូលជិត 24MPa អត្រាលាតសន្ធឹងជិត 1476%។ Wang និងក្រុមអ្នកជំនាញផ្សេងទៀត ដែលបានប្រើប្រាស់សមាសធាតុស្រដៀងគ្នានេះដែរ ដែលមាន DMC ផ្គូផ្គងជាមួយសារធាតុផ្សំមុន hexamethylenediamine/cyclocarbonated ដែលសំយោគដេរីវេដែលមានចុងបញ្ចប់ដោយ hydroxy ដែលក្រោយមកត្រូវបានដាក់សម្ពាធលើអាស៊ីត dibasic ដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្តដូចជា oxalic/sebacic/acids adipic-acid-terephtalics ដែលទទួលបានលទ្ធផលចុងក្រោយ ដែលបង្ហាញពីជួរដែលរួមបញ្ចូលកម្លាំង tensile 13k~28k g/mol ដែលមានការប្រែប្រួល 9~17 MPa ការលាតសន្ធឹងប្រែប្រួល 35%~235%។
អេស្ទ័រស៊ីក្លូកាបូនិចចូលរួមយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដោយមិនចាំបាច់មានកាតាលីករក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាដោយរក្សាសីតុណ្ហភាពចន្លោះពី 80°C ដល់ 120°C ការផ្លាស់ប្តូរអេស្ទ័រជាបន្តបន្ទាប់ជាធម្មតាប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធកាតាលីករដែលមានមូលដ្ឋានលើអូហ្គាណូទីនដែលធានាបាននូវដំណើរការល្អបំផុតមិនលើសពី 200°C។ លើសពីកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងខាប់ដែលកំណត់គោលដៅធាតុចូលឌីអូលីកមានសមត្ថភាពធ្វើប៉ូលីមែរដោយខ្លួនឯង/បាតុភូតឌីគ្លីកូលីសដែលសម្រួលដល់ការបង្កើតលទ្ធផលដែលចង់បានធ្វើឱ្យវិធីសាស្រ្តមានលក្ខណៈបរិស្ថានដោយធម្មជាតិដែលផ្តល់ទិន្នផលជាចម្បងមេតាណុល/សំណល់ម៉ូលេគុលតូច-ឌីអូលីក ដូច្នេះបង្ហាញជម្រើសឧស្សាហកម្មដែលអាចសម្រេចបាននាពេលអនាគត។
១.៣ ផ្លូវឌីមេទីលកាបូណាត
DMC តំណាងឱ្យជម្រើសមួយដែលមានសុខភាពល្អខាងបរិស្ថាន/មិនពុល ដែលមានសមាសធាតុមុខងារសកម្មជាច្រើន រួមទាំងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមេទីល/មេតូស៊ី/កាបូនីល ដែលបង្កើនទម្រង់ប្រតិកម្ម ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការចូលរួមដំបូងយ៉ាងច្រើន ដែល DMC មានអន្តរកម្មដោយផ្ទាល់ជាមួយឌីអាមីន បង្កើតជាអន្តរការីមេទីល-កាបាម៉ាតតូចៗ បន្ទាប់មកសកម្មភាពរលាយបង្រួម ដោយបញ្ចូលសមាសធាតុបន្ថែមខ្សែសង្វាក់តូច-ពង្រីក-ឌីអូលីក/ប៉ូលីអុលធំជាង ដែលនាំទៅដល់ការលេចចេញជារូបរាងនៅទីបំផុតនូវរចនាសម្ព័ន្ធប៉ូលីមែរដែលចង់បាន ដែលបង្ហាញឱ្យឃើញតាមរូបភាពទី 3។
Deepa និងក្រុមបានទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីឌីណាមិកដែលបានរៀបរាប់ខាងលើដោយប្រើប្រាស់កាតាលីករសូដ្យូមមេតូអុកស៊ីតដែលរៀបចំទម្រង់កម្រិតមធ្យមចម្រុះដោយបន្ទាប់មកចូលរួមជាមួយផ្នែកបន្ថែមគោលដៅដែលបញ្ចប់ដោយសមាសធាតុរឹងសមមូលស៊េរីដែលទទួលបានទម្ងន់ម៉ូលេគុលប្រហាក់ប្រហែលនឹង (3 ~ 20)x10^3g/mol សីតុណ្ហភាពអន្តរកាលកញ្ចក់ដែលលាតសន្ធឹង (-30 ~ 120°C)។ Pan Dongdong បានជ្រើសរើសការផ្គូផ្គងយុទ្ធសាស្ត្រដែលមាន DMC hexamethylene-diaminopolycarbonate-polyalcohols ដែលសម្រេចបានលទ្ធផលគួរឱ្យកត់សម្គាល់ដែលបង្ហាញពីរង្វាស់កម្លាំង tensile oscillating 10-15MPa elongation ratio ជិតដល់ 1000%-1400%។ ការខិតខំប្រឹងប្រែងស៊ើបអង្កេតជុំវិញឥទ្ធិពលពង្រីកខ្សែសង្វាក់ផ្សេងៗគ្នាបានបង្ហាញពីចំណង់ចំណូលចិត្តដែលតម្រឹមជម្រើស butanediol/hexanediol នៅពេលដែលសមភាពចំនួនអាតូមិចរក្សាបាននូវភាពស្មើគ្នាដែលជំរុញការបង្កើនគ្រីស្តាល់ដែលមានសណ្តាប់ធ្នាប់ដែលសង្កេតឃើញនៅទូទាំងខ្សែសង្វាក់។ ក្រុមរបស់ Sarazin បានរៀបចំសមាសធាតុដែលរួមបញ្ចូល lignin/DMC រួមជាមួយ hexahydroxyamine ដែលបង្ហាញពីលក្ខណៈមេកានិចដែលពេញចិត្តបន្ទាប់ពីដំណើរការនៅ 230 ℃។ ការរុករកបន្ថែមមានគោលបំណងទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីការប្រើប្រាស់ថ្នាំលាបដែលមិនមែនជា isocyante-polyureas ដោយទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីការចូលរួមរបស់ diazomonomer ដែលរំពឹងទុកពីអត្ថប្រយោជន៍ប្រៀបធៀបដែលអាចកើតមានលើសមភាគី vinyl-carbonaceous ដែលបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពចំណាយ/មធ្យោបាយស្វែងរកកាន់តែទូលំទូលាយ។ ការស៊ើបអង្កេតដោយយកចិត្តទុកដាក់លើវិធីសាស្រ្តសំយោគបរិមាណច្រើនជាធម្មតាតម្រូវឱ្យមានបរិយាកាសសីតុណ្ហភាពខ្ពស់/កន្លែងទំនេរដែលបដិសេធតម្រូវការសារធាតុរំលាយដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយលំហូរកាកសំណល់ដែលភាគច្រើនកំណត់តែទឹកសំណល់មេតាណុល/ម៉ូលេគុលតូច-ឌីអូលីកដែលបង្កើតគំរូសំយោគបៃតងជារួម។
ផ្នែកទន់ផ្សេងៗគ្នាចំនួន 2 នៃប៉ូលីយូរីថេនមិនមែនអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត
២.១ ប៉ូលីអេធើរ ប៉ូលីយូរីថេន
ប៉ូលីយូធ្យូថេនប៉ូលីអេធើរ (PEU) ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយដោយសារតែថាមពលស្អិតរមួតទាបនៃចំណងអេធើរនៅក្នុងឯកតាធ្វើម្តងទៀតនៃផ្នែកទន់ ងាយស្រួលបង្វិល ភាពបត់បែនសីតុណ្ហភាពទាបដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងភាពធន់នឹងជាតិទឹកផងដែរ។
Kebir និងក្រុមអ្នកជំនាញបានសំយោគប៉ូលីយូធ្យូថេនប៉ូលីអេធើរជាមួយ DMC ប៉ូលីអេទីឡែនគ្លីកូល និងប៊ូតានឌីអុលជាវត្ថុធាតុដើម ប៉ុន្តែទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប (7 500 ~ 14 800g/mol) Tg ទាបជាង 0℃ ហើយចំណុចរលាយក៏ទាបដែរ (38 ~ 48℃) ហើយកម្លាំងនិងសូចនាករផ្សេងៗទៀតពិបាកបំពេញតម្រូវការប្រើប្រាស់។ ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់ Zhao Jingbo បានប្រើប្រាស់អេទីឡែនកាបូណាត 1,6-hexanediamine និងប៉ូលីអេទីឡែនគ្លីកូល ដើម្បីសំយោគ PEU ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុល 31 000g/mol កម្លាំងទាញ 5 ~ 24MPa និងការលាតសន្ធឹងនៅពេលបាក់ 0.9% ~ 1 388%។ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃស៊េរីសំយោគនៃប៉ូលីយូរីថេនក្រអូបគឺ 17 300 ~ 21 000g/mol, Tg គឺ -19 ~ 10 ℃, ចំណុចរលាយគឺ 102 ~ 110 ℃, កម្លាំង tensile គឺ 12 ~ 38MPa និងអត្រានៃការងើបឡើងវិញយឺតនៃការលាតសន្ធឹងថេរ 200% គឺ 69% ~ 89%។
ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់លោក Zheng Liuchun និងលោក Li Chuncheng បានរៀបចំសារធាតុកម្រិតមធ្យម 1,6-hexamethylenediamine (BHC) ជាមួយ dimethyl carbonate និង 1,6-hexamethylenediamine និង polycondensation ជាមួយម៉ូលេគុលតូចៗផ្សេងៗគ្នា diols ខ្សែសង្វាក់ត្រង់ និង polytetrahydrofuranediols (Mn=2 000)។ ស៊េរីនៃ polyurethanes ប៉ូលីអេធើរ (NIPEU) ដែលមានផ្លូវមិនមែនអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតត្រូវបានរៀបចំ ហើយបញ្ហាតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់នៃសារធាតុកម្រិតមធ្យមក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មត្រូវបានដោះស្រាយ។ រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃ polyurethane ប៉ូលីអេធើរប្រពៃណី (HDIPU) ដែលរៀបចំដោយ NIPEU និង 1,6-hexamethylene diisocyanate ត្រូវបានប្រៀបធៀប ដូចបង្ហាញក្នុងតារាងទី 1។
| គំរូ | ប្រភាគម៉ាស់ផ្នែករឹង/% | ទម្ងន់ម៉ូលេគុល/(ក្រាម·ម៉ូល^(-1)) | សន្ទស្សន៍ចែកចាយទម្ងន់ម៉ូលេគុល | កម្លាំងសង្កត់/MPa | ការលាតសន្ធឹងនៅពេលសម្រាក/% |
| NIPEU30 | 30 | ៧៤០០០ | ១.៩ | ១២.៥ | ១២៥០ |
| NIPEU40 | 40 | ៦៦០០០ | ២.២ | ៨.០ | ៥៥០ |
| HDIPU30 | 30 | ៤៦០០០ | ១.៩ | ៣១.៣ | ១៤៤០ |
| HDIPU40 | 40 | ៥៤០០០ | ២.០ | ២៥.៨ | ១៣៦០ |
តារាងទី 1
លទ្ធផលនៅក្នុងតារាងទី 1 បង្ហាញថាភាពខុសគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធរវាង NIPEU និង HDIPU ភាគច្រើនដោយសារតែផ្នែករឹង។ ក្រុមអ៊ុយរ៉េដែលបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មចំហៀងរបស់ NIPEU ត្រូវបានបង្កប់ដោយចៃដន្យនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលផ្នែករឹង ដោយបំបែកផ្នែករឹងដើម្បីបង្កើតជាចំណងអ៊ីដ្រូសែនដែលមានសណ្តាប់ធ្នាប់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានចំណងអ៊ីដ្រូសែនខ្សោយរវាងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលនៃផ្នែករឹង និងគ្រីស្តាល់ទាបនៃផ្នែករឹង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបំបែកដំណាក់កាលទាបនៃ NIPEU។ ជាលទ្ធផល លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់វាអាក្រក់ជាង HDIPU ច្រើន។
២.២ ប៉ូលីអេស្ទ័រ ប៉ូលីយូរីថេន
ប៉ូលីអេស្ទ័រ ប៉ូលីយូរីថេន (PETU) ដែលមានប៉ូលីអេស្ទ័រ ឌីអុល ជាផ្នែកទន់ មានសមត្ថភាពរលួយជីវសាស្រ្តល្អ ភាពឆបគ្នាជីវសាស្រ្ត និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច ហើយអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីរៀបចំរន្ទាវិស្វកម្មជាលិកា ដែលជាសម្ភារៈជីវវេជ្ជសាស្ត្រដែលមានសក្តានុពលអនុវត្តខ្ពស់។ ឌីអុល ប៉ូលីអេស្ទ័រ ដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងផ្នែកទន់គឺ ប៉ូលីប៊ុយទីឡែន អាឌីប៉ាត ឌីអុល ប៉ូលីគ្លីកូល អាឌីប៉ាត ឌីអុល និង ប៉ូលីកាប្រូឡាក់តូន ឌីអុល ។
មុននេះ Rokicki និងក្រុមការងារ បានធ្វើប្រតិកម្មអេទីឡែនកាបូណាតជាមួយឌីអាមីន និងឌីអុលផ្សេងៗគ្នា (1, 6-hexanediol,1, 10-n-dodecanol) ដើម្បីទទួលបាន NIPU ផ្សេងៗគ្នា ប៉ុន្តែ NIPU សំយោគមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាបជាង និង Tg ទាបជាង។ Farhadian និងក្រុមការងារ បានរៀបចំប៉ូលីស៊ីគ្លីកកាបូណាតដោយប្រើប្រេងគ្រាប់ផ្កាឈូករ័ត្នជាវត្ថុធាតុដើម បន្ទាប់មកលាយជាមួយប៉ូលីអាមីនជីវសាស្រ្ត ស្រោបលើចាន ហើយស្ងួតនៅសីតុណ្ហភាព 90 ℃ រយៈពេល 24 ម៉ោង ដើម្បីទទួលបានខ្សែភាពយន្តប៉ូលីយូរីថេនប៉ូលីថេនដែលធន់នឹងកម្ដៅ ដែលបង្ហាញពីស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ។ ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់ Zhang Liqun មកពីសាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកវិទ្យាចិនខាងត្បូង បានសំយោគឌីអាមីន និងកាបូនស៊ីគ្លីកជាបន្តបន្ទាប់ ហើយបន្ទាប់មកបានបង្រួមជាមួយអាស៊ីតឌីបាស៊ីកជីវសាស្រ្ត ដើម្បីទទួលបានប៉ូលីយូរីថេនប៉ូលីយូរីថេនជីវសាស្រ្ត។ ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់ Zhu Jin នៅវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវសម្ភារៈ Ningbo បណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រចិន បានរៀបចំផ្នែករឹងឌីអាមីណូឌីអុលដោយប្រើហិចសាឌីអាមីន និងវីនីលកាបូណាត ហើយបន្ទាប់មកធ្វើប៉ូលីស៊ីគ្លីកជាមួយអាស៊ីតឌីបាស៊ីកមិនឆ្អែតជីវសាស្រ្ត ដើម្បីទទួលបានប៉ូលីយូរីថេនប៉ូលីយូរីថេនជីវសាស្រ្ត ដែលអាចប្រើជាថ្នាំលាបបន្ទាប់ពីការស្ងួតអ៊ុលត្រាវីយូឡេ [23]។ ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់លោក Zheng Liuchun និងលោក Li Chuncheng បានប្រើប្រាស់អាស៊ីតអាឌីពិក និងឌីអុលអាលីហ្វាទិកចំនួនបួន (ប៊ុយតានឌីអុល ហិចសាឌីអុល អូកតានឌីអុល និងដេកានឌីអុល) ដែលមានចំនួនអាតូមកាបូនខុសៗគ្នា ដើម្បីរៀបចំឌីអុលប៉ូលីអេស្ទ័រដែលត្រូវគ្នាជាចម្រៀកទន់។ ក្រុមនៃប៉ូលីយូរីថេនប៉ូលីអេស្ទ័រមិនមែនអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត (PETU) ដែលដាក់ឈ្មោះតាមចំនួនអាតូមកាបូននៃឌីអុលអាលីហ្វាទិក ត្រូវបានទទួលដោយការរលាយប៉ូលីខនដេសស្សិនជាមួយនឹងប្រីប៉ូលីមែរចម្រៀករឹងដែលបិទជិតដោយអ៊ីដ្រូស៊ី ដែលរៀបចំដោយ BHC និងឌីអុល ។ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់ PETU ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតារាងទី 2។
| គំរូ | កម្លាំងសង្កត់/MPa | ម៉ូឌុលអេឡាស្ទិក/MPa | ការលាតសន្ធឹងនៅពេលសម្រាក/% |
| PETU4 | ៦.៩±១.០ | 36±8 | ៦៧៣±35 |
| PETU6 | ១០.១±១.០ | 55±4 | ៥៦៨±32 |
| PETU8 | ៩.០±០.៨ | 47±4 | ៥៥១±25 |
| PETU10 | ៨.៨±០.១ | 52±5 | ១៣៧±23 |
តារាងទី 2
លទ្ធផលបង្ហាញថា ផ្នែកទន់នៃ PETU4 មានដង់ស៊ីតេកាបូនីលខ្ពស់បំផុត ចំណងអ៊ីដ្រូសែនខ្លាំងបំផុតជាមួយផ្នែករឹង និងកម្រិតនៃការបំបែកដំណាក់កាលទាបបំផុត។ គ្រីស្តាល់នៃផ្នែកទន់ និងរឹងទាំងពីរមានកម្រិត ដែលបង្ហាញពីចំណុចរលាយ និងកម្លាំងទាញទាប ប៉ុន្តែមានការលាតសន្ធឹងខ្ពស់បំផុតនៅពេលដាច់។
២.៣ ប៉ូលីកាបូណាត ប៉ូលីយូរីថេន
ប៉ូលីកាបូណាត ប៉ូលីយូរីថេន (PCU) ជាពិសេស aliphatic PCU មានភាពធន់នឹងការបំបែកដោយទឹកដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម ស្ថេរភាពជីវសាស្រ្តល្អ និងភាពឆបគ្នាជីវសាស្រ្ត ហើយមានទស្សនវិស័យល្អក្នុងការអនុវត្តក្នុងវិស័យជីវវេជ្ជសាស្ត្រ។ បច្ចុប្បន្ននេះ NIPU ដែលបានរៀបចំភាគច្រើនប្រើប៉ូលីអុលប៉ូលីអេធើរ និងប៉ូលីអុលប៉ូលីអេស្ទ័រជាផ្នែកទន់ ហើយមានរបាយការណ៍ស្រាវជ្រាវតិចតួចលើប៉ូលីយូរីថេនប៉ូលីកាបូណាត។
ប៉ូលីយូរីថេនប៉ូលីកាបូណាតដែលមិនមែនជាអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត ដែលរៀបចំដោយក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់លោក Tian Hengshui នៅសាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកវិទ្យាចិនខាងត្បូង មានទម្ងន់ម៉ូលេគុលលើសពី 50 000 ក្រាម/ម៉ូល។ ឥទ្ធិពលនៃលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មលើទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃប៉ូលីមែរត្រូវបានសិក្សា ប៉ុន្តែលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់វាមិនទាន់ត្រូវបានរាយការណ៍នៅឡើយទេ។ ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់លោក Zheng Liuchun និងលោក Li Chuncheng បានរៀបចំ PCU ដោយប្រើ DMC, hexanediamine, hexadiol និង polycarbonate diols ហើយដាក់ឈ្មោះ PCU តាមប្រភាគម៉ាស់នៃឯកតាធ្វើឡើងវិញនៃផ្នែករឹង។ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតារាងទី 3។
| គំរូ | កម្លាំងសង្កត់/MPa | ម៉ូឌុលអេឡាស្ទិក/MPa | ការលាតសន្ធឹងនៅពេលសម្រាក/% |
| PCU18 | 17±១ | 36±8 | ៦៦៥±24 |
| PCU33 | 19±១ | ១០៧±9 | ៦៥៦±33 |
| PCU46 | 21±១ | ១៥០±16 | ៤០៧±23 |
| PCU57 | 22±2 | ២១០±17 | ២៦២±27 |
| PCU67 | 27±2 | ៤០០±13 | 63±5 |
| PCU82 | 29±១ | ៥១៨±34 | 26±5 |
តារាងទី 3
លទ្ធផលបង្ហាញថា PCU មានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់ រហូតដល់ 6 × 104 ~ 9 × 104 ក្រាម/ម៉ូល ចំណុចរលាយរហូតដល់ 137 ℃ និងកម្លាំង tensile រហូតដល់ 29 MPa។ PCU ប្រភេទនេះអាចត្រូវបានប្រើជាផ្លាស្ទិចរឹង ឬជាអេឡាស្តូមឺរ ដែលមានទស្សនវិស័យល្អក្នុងការអនុវត្តក្នុងវិស័យជីវវេជ្ជសាស្ត្រ (ដូចជារនាំងវិស្វកម្មជាលិកាមនុស្ស ឬសម្ភារៈផ្សាំសរសៃឈាមបេះដូង)។
2.4 ប៉ូលីយូរីថេនមិនមែនអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតចម្រុះ
ប៉ូលីយូរីថេនមិនមែនអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតចម្រុះ (NIPU ចម្រុះ) គឺជាការណែនាំក្រុមជ័រអេប៉ុកស៊ី អាគ្រីឡាត ស៊ីលីកា ឬស៊ីឡូហ្សានទៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌម៉ូលេគុលប៉ូលីយូរីថេន ដើម្បីបង្កើតជាបណ្តាញជ្រៀតចូល កែលម្អដំណើរការរបស់ប៉ូលីយូរីថេន ឬផ្តល់មុខងារផ្សេងៗគ្នាដល់ប៉ូលីយូរីថេន។
លោក Feng Yuelan និងក្រុមការងារបានធ្វើប្រតិកម្មប្រេងសណ្តែកសៀងអេផូស៊ីជីវសាស្រ្តជាមួយ CO2 ដើម្បីសំយោគកាបូនស៊ីគ្លីក pentamonic (CSBO) ហើយបានណែនាំប៊ីសហ្វេណុល A diglycidyl ether (ជ័រអេផូស៊ី E51) ជាមួយនឹងផ្នែកខ្សែសង្វាក់រឹងជាងមុន ដើម្បីកែលម្អ NIPU ដែលបង្កើតឡើងដោយ CSBO ដែលរឹងជាមួយអាមីនបន្ថែមទៀត។ ខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលមានផ្នែកខ្សែសង្វាក់វែងដែលអាចបត់បែនបាននៃអាស៊ីតអូលីក/អាស៊ីតលីណូឡេក។ វាក៏មានផ្នែកខ្សែសង្វាក់រឹងជាងមុនផងដែរ ដូច្នេះវាមានកម្លាំងមេកានិចខ្ពស់ និងភាពរឹងមាំខ្ពស់។ អ្នកស្រាវជ្រាវមួយចំនួនក៏បានសំយោគប្រេប៉ូលីមែរ NIPU បីប្រភេទជាមួយនឹងក្រុមចុងហ្វូរ៉ានតាមរយៈប្រតិកម្មបើកអត្រានៃឌីអេទីឡែនគ្លីកូលប៊ីស៊ីគ្លីកកាបូណាត និងឌីអាមីន ហើយបន្ទាប់មកបានធ្វើប្រតិកម្មជាមួយប៉ូលីអេស្ទ័រមិនឆ្អែត ដើម្បីរៀបចំប៉ូលីយូរីថេនទន់ដែលមានមុខងារព្យាបាលដោយខ្លួនឯង ហើយបានដឹងពីប្រសិទ្ធភាពព្យាបាលដោយខ្លួនឯងខ្ពស់នៃ NIPU ទន់ដោយជោគជ័យ។ NIPU ចម្រុះមិនត្រឹមតែមានលក្ខណៈរបស់ NIPU ទូទៅប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអាចមានភាពស្អិតល្អ ធន់នឹងការច្រេះអាស៊ីត និងអាល់កាឡាំង ធន់នឹងសារធាតុរំលាយ និងកម្លាំងមេកានិចកាន់តែប្រសើរ។
៣ ទស្សនវិស័យ
NIPU ត្រូវបានរៀបចំដោយមិនប្រើប្រាស់អ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាតពុល ហើយបច្ចុប្បន្នកំពុងត្រូវបានសិក្សាក្នុងទម្រង់ជាស្នោ ថ្នាំកូត សារធាតុស្អិត អេឡាស្តូមឺរ និងផលិតផលផ្សេងៗទៀត ហើយមានលទ្ធភាពប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាគច្រើននៃពួកវានៅតែត្រូវបានកំណត់ចំពោះការស្រាវជ្រាវមន្ទីរពិសោធន៍ ហើយមិនមានការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនោះទេ។ លើសពីនេះ ជាមួយនឹងការកែលម្អស្តង់ដារជីវភាពរស់នៅរបស់ប្រជាជន និងកំណើនជាបន្តបន្ទាប់នៃតម្រូវការ NIPU ដែលមានមុខងារតែមួយ ឬមុខងារច្រើនបានក្លាយជាទិសដៅស្រាវជ្រាវដ៏សំខាន់មួយ ដូចជាប្រឆាំងនឹងបាក់តេរី ការជួសជុលដោយខ្លួនឯង ការចងចាំរូបរាង សារធាតុទប់ស្កាត់អណ្តាតភ្លើង ធន់នឹងកំដៅខ្ពស់ និងផ្សេងៗទៀត។ ដូច្នេះ ការស្រាវជ្រាវនាពេលអនាគតគួរតែយល់ពីរបៀបទម្លាយបញ្ហាសំខាន់ៗនៃឧស្សាហូបនីយកម្ម និងបន្តស្វែងយល់ពីទិសដៅនៃការរៀបចំ NIPU ដែលមានមុខងារ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ សីហា-២៩-២០២៤