Հետազոտության առաջընթաց ոչ իզոցիանատ պոլիուրեթանների վերաբերյալ

1937-ին իրենց ներդրումից ի վեր պոլիուրեթանային (PU) նյութերը լայն կիրառություն են գտել տարբեր ոլորտներում, այդ թվում՝ տրանսպորտի, շինարարության, նավթաքիմիական, տեքստիլ, մեքենաշինության և էլեկտրատեխնիկայի, օդատիեզերական, առողջապահության և գյուղատնտեսության ոլորտներում: Այս նյութերն օգտագործվում են այնպիսի ձևերով, ինչպիսիք են փրփուր պլաստիկները, մանրաթելերը, էլաստոմերները, ջրամեկուսիչ նյութերը, սինթետիկ կաշին, ծածկույթները, սոսինձները, սալահատակային նյութերը և բժշկական պարագաները: Ավանդական PU-ն հիմնականում սինթեզվում է երկու կամ ավելի իզոցիանատներից, մակրոմոլեկուլային պոլիոլներից և փոքր մոլեկուլային շղթայի երկարացնողներից: Այնուամենայնիվ, իզոցիանատների բնորոշ թունավորությունը զգալի վտանգ է ներկայացնում մարդու առողջության և շրջակա միջավայրի համար. Ավելին, դրանք սովորաբար ստացվում են ֆոսգենից՝ բարձր թունավոր նախածանցից և համապատասխան ամինային հումքից:

Ժամանակակից քիմիական արդյունաբերության՝ կանաչ և կայուն զարգացման պրակտիկաների ձգտման լույսի ներքո, հետազոտողները ավելի ու ավելի են կենտրոնանում իզոցիանատները էկոլոգիապես մաքուր ռեսուրսներով փոխարինելու վրա՝ միաժամանակ ուսումնասիրելով ոչ իզոցիանատ պոլիուրեթանների (NIPU) սինթեզի նոր ուղիները: Այս փաստաթուղթը ներկայացնում է NIPU-ի պատրաստման ուղիները` միաժամանակ դիտարկելով տարբեր տեսակի NIPU-ների առաջընթացը և քննարկելով դրանց ապագա հեռանկարները` հետագա հետազոտությունների համար հղում տրամադրելու համար:

1 Ոչ իզոցիանատ պոլիուրեթանների սինթեզ

Ցածր մոլեկուլային քաշի կարբամատային միացությունների առաջին սինթեզը, օգտագործելով մոնոցիկլային կարբոնատները՝ զուգակցված ալիֆատիկ դիամինների հետ, տեղի ունեցավ արտերկրում 1950-ականներին՝ նշանակելով առանցքային պահ դեպի ոչ իզոցիանատ պոլիուրեթանային սինթեզի: Ներկայումս NIPU-ի արտադրության երկու հիմնական մեթոդաբանություն կա. առաջինը ներառում է փուլային ավելացման ռեակցիաներ երկուական ցիկլային կարբոնատների և երկուական ամինների միջև. երկրորդը ենթադրում է պոլիկոնդենսացման ռեակցիաներ, որոնք ներառում են դիուրեթանային միջանկյալներ դիոլների հետ միասին, որոնք հեշտացնում են կառուցվածքային փոխանակումները կարբամատների ներսում: Diamarboxylate միջանկյալները կարելի է ձեռք բերել կամ ցիկլային կարբոնատ կամ դիմեթիլ կարբոնատ (DMC) ուղիներով; սկզբունքորեն բոլոր մեթոդները արձագանքում են ածխաթթուների խմբերի միջոցով՝ տալով կարբամամատային ֆունկցիաներ:

Հետևյալ բաժինները մանրամասնում են պոլիուրեթանի սինթեզման երեք հստակ մոտեցումներ՝ առանց իզոցիանատի օգտագործման:

1.1 Երկուական ցիկլային կարբոնատային երթուղի

NIPU-ն կարող է սինթեզվել փուլային հավելումների միջոցով՝ ներառելով երկուական ցիկլային կարբոնատ՝ զուգակցված երկուական ամինի հետ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում:

Շնորհիվ բազմաթիվ հիդրօքսիլ խմբերի, որոնք առկա են իր հիմնական շղթայի կառուցվածքի երկայնքով կրկնվող միավորներում, այս մեթոդը սովորաբար տալիս է այն, ինչ կոչվում է պոլիβ-հիդրօքսիլ պոլիուրեթան (PHU): Լեյչը և ուրիշները մշակել են մի շարք պոլիեթերային PHU-ներ, որոնք օգտագործում են ցիկլային կարբոնատով վերջավորվող պոլիեթերներ երկուական ամինների կողքին, գումարած երկուական ցիկլային կարբոնատներից ստացված փոքր մոլեկուլները՝ համեմատելով դրանք պոլիէթերային PU-ների պատրաստման համար օգտագործվող ավանդական մեթոդների հետ: Նրանց գտածոները ցույց են տվել, որ PHU-ներում հիդրօքսիլային խմբերը հեշտությամբ ձևավորում են ջրածնային կապեր ազոտի/թթվածնի ատոմների հետ, որոնք տեղակայված են փափուկ/կոշտ հատվածներում. Փափուկ հատվածների տատանումները նույնպես ազդում են ջրածնային կապի վարքագծի, ինչպես նաև միկրոֆազային բաժանման աստիճանների վրա, որոնք հետագայում ազդում են ընդհանուր կատարողական բնութագրերի վրա:

Սովորաբար վարվում է 100 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում, այս երթուղին ռեակցիայի պրոցեսների ընթացքում ոչ մի կողմնակի արտադրանք չի առաջացնում, ինչը այն հարաբերականորեն անզգայուն է խոնավության նկատմամբ, մինչդեռ տալիս է կայուն արտադրանքներ, որոնք զուրկ են անկայունությունից, սակայն անհրաժեշտ են օրգանական լուծիչներ, որոնք բնութագրվում են ուժեղ բևեռականությամբ, ինչպիսիք են դիմեթիլ սուլֆօքսիդը (DMSO), N,N-DMF, տատանվում է մեկ օրից մինչև հինգ օր, հաճախ տալիս են ավելի ցածր մոլեկուլային կշիռներ, որոնք հաճախ են իջնում շեմերի տակ՝ մոտ 30կգ/մոլ, ինչը դժվարացնում է լայնածավալ արտադրությունը, ինչը հիմնականում պայմանավորված է դրա հետ կապված բարձր ծախսերով և անբավարար ուժով, որոնք դրսևորվում են արդյունքի PHU-ներով՝ չնայած խոստումնալից կիրառություններին, որոնք ներառում են հիշողության ձևավորումներ: և այլն..

1.2 Մոնոցիլային կարբոնատ երթուղի

Մոնոցիլային կարբոնատն ուղղակիորեն արձագանքում է դիամինի ստացված դիկարբամատին, որն ունի հիդրօքսիլային վերջնական խմբեր, որոնք այնուհետև ենթարկվում են մասնագիտացված տրանսեսթերիֆիկացման/պոլիկոնդենսացման փոխազդեցությունների՝ դիոլների հետ միասին, որոնք, ի վերջո, առաջացնում են NIPU կառուցվածքային նման ավանդական գործընկերներ, որոնք տեսողականորեն պատկերված են Նկար 2-ի միջոցով:

Սովորաբար կիրառվող միացիլային տարբերակները ներառում են էթիլեն և պրոպիլեն գազավորված ենթաշերտեր, որտեղ Ժաո Ջինգբոյի թիմը Պեկինի Քիմիական տեխնոլոգիաների համալսարանում ներգրավել է տարբեր դիամիններ, որոնք արձագանքում են նշված ցիկլային սուբյեկտների դեմ, որոնք սկզբում ստանում էին տարբեր կառուցվածքային դիկարբամատ միջնորդներ, նախքան խտացման փուլերը անցնելը հաջողությամբ կիրառում էին պոլիհիդրոլիերային դիամիններ: համապատասխան արտադրանքի գծերի ձևավորում, որոնք ցուցադրում են տպավորիչ ջերմային/մեխանիկական հատկություններ, որոնք հասնում են հալման կետերին, որոնք սավառնում են տիրույթի շուրջը, որոնք ընդլայնում են մոտավորապես 125~161°C առաձգական ուժերը՝ հասնելով մինչև 24 ՄՊա երկարացման արագության՝ մոտ 1476%: Վանգը և ուրիշները, նմանապես օգտագործված համակցությունները, որոնք ներառում են DMC, համապատասխանաբար զուգակցված են/հեքսամեթիլենդիամին/ցիկլոկարբոնացված պրեկուրսորներով, որոնք սինթեզում են հիդրօքսի վերջավոր ածանցյալները, հետագայում ենթարկվել են կենսաբազմազան երկհիմնական թթուների, ինչպիսիք են oxalic/sebacic/acids adipic-acid-terephing վերջնական տիրույթը: ընդգրկելով 13k~28kg/mol առաձգական ուժեր, որոնք տատանվում են 9~17 ՄՊա երկարացումներով, տատանվող 35%~235%:

Ցիկլոկարբոնային էսթերներն արդյունավետորեն միանում են առանց կատալիզատորների պահանջելու տիպիկ պայմաններում՝ պահպանելով ջերմաստիճանի միջակայքերը մոտավորապես 80°-ից մինչև 120°C: Հետագա տրանսեսթերիֆիկացիաները սովորաբար օգտագործում են օրգանաթինի վրա հիմնված կատալիտիկ համակարգեր, որոնք ապահովում են օպտիմալ մշակումը, որը չի գերազանցում 200°-ը: Դիոլային ներդիրները ուղղված միայն խտացման ջանքերից դուրս, որոնք կարող են ինքնապոլիմերացման/դեգլիկոլիզացման երևույթներ, որոնք նպաստում են ցանկալի արդյունքների առաջացմանը, մեթոդոլոգիան դարձնում է էկոլոգիապես մաքուր՝ հիմնականում արտադրելով մեթանոլ/փոքր մոլեկուլային դիոլային մնացորդներ՝ այդպիսով առաջ շարժվելով կենսունակ արդյունաբերական այլընտրանքներ:

1.3 Դիմեթիլ կարբոնատ երթուղի

DMC-ն ներկայացնում է էկոլոգիապես առողջ/ոչ թունավոր այլընտրանք, որն իր մեջ ներառում է բազմաթիվ ակտիվ ֆունկցիոնալ մասեր, ներառյալ մեթիլ/մեթօքսի/կարբոնիլ կոնֆիգուրացիաները, որոնք մեծացնում են ռեակտիվության պրոֆիլները, ինչը զգալիորեն հնարավորություն է տալիս սկզբնական ներգրավումներին, որոնց միջոցով DMC-ն ուղղակիորեն փոխազդում է/դիամինների հետ՝ ձևավորելով ավելի փոքր մեթիլ-կարբամատով ավարտված միջնորդներ, որոնք հետևում են լրացուցիչ գործողությունների: փոքր շղթայի երկարացնող-դիոլիկներ/մեծ պոլիոլի բաղադրիչներ, որոնք հանգեցնում են փնտրվող պոլիմերային կառուցվածքների վերջնական առաջացմանը, որոնք համապատասխանաբար պատկերված են Նկար 3-ի միջոցով:

Deepa et.al-ը կապիտալացրել է վերոհիշյալ դինամիկան՝ օգտագործելով նատրիումի մետօքսիդի կատալիզը, կազմակերպելով տարբեր միջանկյալ կազմավորումներ, որոնք հետագայում ներգրավում են նպատակային ընդլայնումներ՝ գագաթնակետին հասնելով սերիայի համարժեք կոշտ հատվածի կոմպոզիցիաների վրա, որոնք հասնում են մոտավոր մոլեկուլային կշիռների (3 ~ 20) x 10 սպոլ (3 ~ 20) x 10 ^3-3 գ/մմ ջերմաստիճան: ~ 120 ° C): Pan Dongdong-ն ընտրել է ռազմավարական զույգեր, որոնք բաղկացած են DMC հեքսամեթիլեն-դիամինոպոլիկարբոնատ-պոլիալալկոհոլներից, որոնք ուշագրավ արդյունքներ են գրանցում, որոնք դրսևորում են առաձգական ուժի չափումներ, որոնք տատանվում են 10-15 ՄՊա երկարացման հարաբերակցությամբ, որը մոտենում է 1000%-1400%: Շղթայի երկարացման տարբեր ազդեցությունների շուրջ կատարվող հետախուզական աշխատանքները բացահայտեցին բութանադիոլի/հեքսանդիոլի ընտրանքները բարենպաստորեն հավասարեցնելու նախապատվությունները, երբ ատոմային թվի հավասարությունը պահպանում էր հավասարությունը՝ խթանելով բյուրեղականության պատվիրված բարելավումները, որոնք նկատվում էին ամբողջ շղթաներում: Սարազինի խումբը պատրաստել է կոմպոզիտներ, որոնք ինտեգրում են lignin/DMC-ն ցուցադրող հետհիդրոքսսեսսական հատկանիշը հետհիդրոքսիկական հատկանիշի հետ միասին: ժամը 230℃ .Լրացուցիչ հետազոտությունները, որոնք ուղղված են ոչ իզոցիանտ-պոլիուրեաների ստացմանը, օգտագործելով դիազոմոնոմերների ներգրավվածությունը, ակնկալվում են ներկերի պոտենցիալ կիրառություններ, որոնք առաջանում են համեմատական առավելություններ վինիլային-ածխածնային գործընկերների նկատմամբ՝ ընդգծելով ծախսարդյունավետությունը/մատչելի ավելի լայն աղբյուրները: բարձր ջերմաստիճանի/վակուումային միջավայրերը, որոնք ժխտում են լուծիչների պահանջները՝ դրանով իսկ նվազագույնի հասցնելով թափոնների հոսքերը, որոնք հիմնականում սահմանափակվում են բացառապես մեթանոլով/փոքր մոլեկուլային-դիոլիկ արտահոսքերով՝ ընդհանուր առմամբ ստեղծելով ավելի կանաչ սինթեզների պարադիգմներ:

2 Ոչ իզոցիանատ պոլիուրեթանի տարբեր փափուկ հատվածներ

2.1 Պոլիեթեր պոլիուրեթանային

Պոլիեթերային պոլիուրեթանը (PEU) լայնորեն օգտագործվում է փափուկ հատվածի կրկնվող միավորներում եթերային կապերի ցածր համակցված էներգիայի, հեշտ պտտման, ցածր ջերմաստիճանի գերազանց ճկունության և հիդրոլիզի դիմադրության պատճառով:

Քեբիրը և այլք։ սինթեզված պոլիէթեր պոլիուրեթանը՝ որպես հումք DMC-ով, պոլիէթիլեն գլիկոլով և բութանադիոլով, սակայն մոլեկուլային քաշը ցածր էր (7 500 ~ 14 800 գ/մոլ), Tg-ը 0℃-ից ցածր, հալման կետը նույնպես ցածր էր (38 ~ 48℃), իսկ ուժի և այլ ցուցիչների օգտագործման համար դժվար էր։ Չժաո Ջինգբոյի հետազոտական խումբը օգտագործել է էթիլենկարբոնատ, 1, 6-հեքսանդիամին և պոլիէթիլեն գլիկոլ PEU-ն սինթեզելու համար, որն ունի 31 000 գ/մոլ մոլեկուլային զանգված, 5 ~ 24 ՄՊա առաձգական ուժ և 0,938% ~ 1 ընդմիջման ժամանակ երկարացում։ Արոմատիկ պոլիուրեթանների սինթեզված շարքի մոլեկուլային զանգվածը 17 300 ~ 21 000 գ/մոլ է, Tg-ն -19 ~ 10 ℃, հալման կետը 102 ~ 110 ℃, առաձգական ուժը 12 ~ 38 ՄՊա է երկարաժամկետ վերականգնվող արագությունը e 69% ~ 89%:

Չժենգ Լյուչունի և Լի Չունչենի հետազոտական խումբը պատրաստել է միջանկյալ 1, 6-հեքսամեթիլենդիամին (BHC) դիմեթիլ կարբոնատով և 1, 6-հեքսամեթիլենդիամինով և պոլիկոնդենսացիա տարբեր փոքր մոլեկուլներով ուղիղ շղթայական դիոլներով և պոլիտետրահիդրոֆուրանդիոլներով (Mn=200): Պատրաստվել է մի շարք պոլիեթերային պոլիուրեթաններ (NIPEU) ոչ իզոցիանատային ուղով, և լուծվել է ռեակցիայի ընթացքում միջանկյալ նյութերի խաչաձև կապի խնդիրը: NIPEU-ի և 1,6-հեքսամեթիլեն դիիզոցիանատի կողմից պատրաստված ավանդական պոլիէթեր պոլիուրեթանի (HDIPU) կառուցվածքն ու հատկությունները համեմատվել են, ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 1-ում:

Նմուշ	Կոշտ հատվածի զանգվածային բաժին/%	Մոլեկուլային քաշ / (գ·մոլ^ (-1))	Մոլեկուլային քաշի բաշխման ինդեքս	Առաձգական ուժ / ՄՊա	Երկարացում ընդմիջման ժամանակ/%
NIPEU30	30	74000	1.9	12.5	1250 թ
NIPEU40	40	66000	2.2	8.0	550 թ
HDIPU30	30	46000	1.9	31.3	1440 թ
HDIPU40	40	54000	2.0	25.8	1360 թ

Աղյուսակ 1

Աղյուսակ 1-ի արդյունքները ցույց են տալիս, որ NIPEU-ի և HDIPU-ի միջև կառուցվածքային տարբերությունները հիմնականում պայմանավորված են կոշտ հատվածով: NIPEU-ի կողմնակի ռեակցիայի արդյունքում առաջացած միզանյութի խումբը պատահականորեն տեղադրվում է կոշտ հատվածի մոլեկուլային շղթայում՝ կոտրելով կոշտ հատվածը՝ ձևավորելով պատվիրված ջրածնային կապեր, ինչը հանգեցնում է կոշտ հատվածի մոլեկուլային շղթաների միջև թույլ ջրածնային կապերի և կոշտ հատվածի ցածր բյուրեղության, ինչը հանգեցնում է NIPEU-ի ցածր փուլային տարանջատմանը: Արդյունքում, նրա մեխանիկական հատկությունները շատ ավելի վատն են, քան HDIPU-ն:

2.2 Պոլիեսթեր պոլիուրեթանային

Պոլիեսթեր պոլիուրեթանը (PETU) պոլիեսթեր դիոլներով որպես փափուկ հատվածներ ունի լավ կենսաքայքայվածություն, կենսահամատեղելիություն և մեխանիկական հատկություններ, և կարող է օգտագործվել հյուսվածքների ճարտարագիտական փայտամածների պատրաստման համար, որը կենսաբժշկական նյութ է կիրառման մեծ հեռանկարներով: Փափուկ հատվածներում սովորաբար օգտագործվող պոլիեսթեր դիոլներն են՝ պոլիբուտիլեն ադիպատ դիոլը, պոլիգլիկոլ ադիպատ դիոլը և պոլիկապրոլակտոն դիոլը:

Ավելի վաղ Rokicki et al. արձագանքեց էթիլեն կարբոնատը դիամինի և տարբեր դիոլների (1, 6-հեքսանդիոլ, 1, 10-n-դոդեկանոլ) հետ՝ ստանալով տարբեր NIPU, բայց սինթեզված NIPU-ն ուներ ավելի ցածր մոլեկուլային քաշ և ավելի ցածր Tg: Ֆարհադյանը և այլք։ պատրաստեցին պոլիցիկլիկ կարբոնատ՝ օգտագործելով արևածաղկի ձեթը որպես հումք, այնուհետև խառնեցին կենսաբանական հիմքով պոլիամինների հետ, պատեցին ափսեի վրա և 24 ժամ եփեցին 90 ℃ ջերմաստիճանում՝ ստանալով ջերմակայուն պոլիեսթեր պոլիուրեթանային թաղանթ, որը ցույց տվեց լավ ջերմային կայունություն: Հարավային Չինաստանի տեխնոլոգիական համալսարանից Zhang Liqun-ի հետազոտական խումբը սինթեզել է մի շարք դիամիններ և ցիկլային կարբոնատներ, այնուհետև խտացրել կենսաբազմազան թթվով` ստանալով կենսաբազմազան պոլիեսթեր պոլիուրեթան: Չժու Ջինի հետազոտական խումբը Նինգբո Նյութերի հետազոտությունների ինստիտուտում, Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայում պատրաստել է դիամինոդիոլի կոշտ հատված՝ օգտագործելով հեքսադիամին և վինիլ կարբոնատ, այնուհետև պոլիկոնդենսացիա կենսահագեցած երկհիմնական թթվով, որպեսզի ստացվի պոլիեսթեր պոլիուրեթանային մի շարք, որը կարող է օգտագործվել որպես ներկ ուլտրամանուշակագույն պնդացումից հետո [23]: Չժենգ Լյուչունի և Լի Չունչենի հետազոտական խումբը օգտագործել է ադիպաթթու և չորս ալիֆատիկ դիոլներ (բուտանեդիոլ, հեքսադիոլ, օկտանեդիոլ և դեկանեդիոլ) տարբեր ածխածնի ատոմային թվերով՝ համապատասխան պոլիեսթեր դիոլները որպես փափուկ հատվածներ պատրաստելու համար. Ոչ իզոցիանատային պոլիեսթեր պոլիուրեթանի (PETU) խումբը, որն անվանվել է ալիֆատիկ դիոլների ածխածնի ատոմների քանակով, ստացվել է պոլիկոնդենսացիայի հալման միջոցով հիդրօքսիով կնքված կոշտ հատվածի նախապոլիմերով, որը պատրաստված է BHC-ի և դիոլների կողմից: PETU-ի մեխանիկական հատկությունները ներկայացված են Աղյուսակ 2-ում:

Նմուշ	Առաձգական ուժ / ՄՊա	Էլաստիկ մոդուլ/ ՄՊա	Երկարացում ընդմիջման ժամանակ/%
PETU4	6.9±1.0	36±8	673 թ±35
PETU6	10.1±1.0	55±4	568 թ±32
PETU8	9.0±0.8	47±4	551 թ±25
PETU10	8.8±0.1	52±5	137±23

Աղյուսակ 2

Արդյունքները ցույց են տալիս, որ PETU4-ի փափուկ հատվածն ունի ամենաբարձր կարբոնիլային խտությունը, ամենաուժեղ ջրածնային կապը կոշտ հատվածի հետ և ամենացածր փուլային տարանջատման աստիճանը: Թե՛ փափուկ, թե՛ կոշտ հատվածների բյուրեղացումը սահմանափակ է, ցույց տալով ցածր հալման կետ և առաձգական ուժ, բայց ամենաբարձր երկարացումն ընդմիջման ժամանակ:

2.3 Պոլիկարբոնատ պոլիուրեթանային

Պոլիկարբոնատային պոլիուրեթան (PCU), հատկապես ալիֆատիկ PCU, ունի հիդրոլիզի գերազանց դիմադրություն, օքսիդացման դիմադրություն, լավ կենսաբանական կայունություն և կենսահամատեղելիություն և ունի լավ կիրառման հեռանկարներ կենսաբժշկության ոլորտում: Ներկայումս պատրաստված NIPU-ի մեծ մասը օգտագործում է պոլիէթեր պոլիոլներ և պոլիեսթեր պոլիոլներ որպես փափուկ հատվածներ, իսկ պոլիկարբոնատ պոլիուրեթանի վերաբերյալ հետազոտական քիչ զեկույցներ կան:

Հարավային Չինաստանի Տեխնոլոգիական համալսարանի Թիան Հենգշուի հետազոտական խմբի կողմից պատրաստված ոչ իզոցիանատ պոլիկարբոնատ պոլիուրեթանն ունի ավելի քան 50 000 գ/մոլ մոլեկուլային զանգված: Հետազոտվել է ռեակցիայի պայմանների ազդեցությունը պոլիմերի մոլեկուլային քաշի վրա, սակայն դրա մեխանիկական հատկությունները չեն հաղորդվել։ Չժենգ Լյուչունի և Լի Չունչենի հետազոտական խումբը պատրաստեց ՊՀՀ՝ օգտագործելով DMC, հեքսանդիամին, հեքսադիոլ և պոլիկարբոնատ դիոլներ և անվանեցին PCU՝ ըստ կոշտ հատվածի կրկնվող միավորի զանգվածային մասի: Մեխանիկական հատկությունները ներկայացված են Աղյուսակ 3-ում:

Նմուշ	Առաձգական ուժ / ՄՊա	Էլաստիկ մոդուլ/ ՄՊա	Երկարացում ընդմիջման ժամանակ/%
PCU18	17±1	36±8	665 թ±24
PCU33	19±1	107±9	656 թ±33
PCU46	21±1	150±16	407 թ±23
PCU57	22±2	210±17	262±27
PCU67	27±2	400±13	63±5
PCU82	29±1	518 թ±34	26±5

Աղյուսակ 3

Արդյունքները ցույց են տալիս, որ PCU-ն ունի բարձր մոլեկուլային քաշ՝ մինչև 6×104 ~ 9×104 գ/մոլ, հալման կետ մինչև 137 ℃ և առաձգական ուժ՝ մինչև 29 ՄՊա: Այս տեսակի PCU-ն կարող է օգտագործվել կամ որպես կոշտ պլաստիկ կամ էլաստոմեր, որը լավ կիրառման հեռանկար ունի կենսաբժշկական ոլորտում (օրինակ՝ մարդու հյուսվածքների ճարտարագիտության փայտամածները կամ սրտանոթային իմպլանտների նյութերը):

2.4 Հիբրիդային ոչ իզոցիանատ պոլիուրեթան

Հիբրիդ ոչ իզոցիանատ պոլիուրեթանը (հիբրիդային NIPU) էպոքսիդային խեժի, ակրիլատի, սիլիցիումի կամ սիլոքսան խմբերի ներմուծումն է պոլիուրեթանային մոլեկուլային շրջանակ՝ փոխներթափանցող ցանց ձևավորելու, պոլիուրեթանի աշխատանքը բարելավելու կամ պոլիուրեթանին տարբեր գործառույթներ տալու համար:

Ֆենգ Յուելան և այլք: արձագանքեց բիո-հիմնված էպոքսիդային սոյայի յուղը CO2-ի հետ՝ սինթեզելու պենտամոնիկ ցիկլային կարբոնատ (CSBO), և ներմուծեց բիսֆենոլ Ա դիգլիցիդիլ եթերը (էպոքսիդային խեժ E51) ավելի կոշտ շղթայի հատվածներով՝ հետագայում բարելավելու CSBO-ի կողմից ձևավորված ամինով ամրացված NIPU-ն: Մոլեկուլային շղթան պարունակում է օլեինաթթու/լինոլաթթու երկար ճկուն շղթայի հատված: Այն նաև պարունակում է ավելի կոշտ շղթայի հատվածներ, այնպես որ այն ունի բարձր մեխանիկական ուժ և բարձր ամրություն: Որոշ հետազոտողներ նաև սինթեզել են երեք տեսակի NIPU նախապոլիմերներ ֆուրանի վերջնական խմբերի հետ դիէթիլեն գլիկոլ երկցիկլային կարբոնատի և դիամինի բացման արագության ռեակցիայի միջոցով, այնուհետև արձագանքել են չհագեցած պոլիեսթերի հետ՝ պատրաստելով փափուկ պոլիուրեթան՝ ինքնաբուժող ֆունկցիայով, և հաջողությամբ գիտակցել են NIPU-ի բարձր ինքնաբուժման արդյունավետությունը: Հիբրիդային NIPU-ն ոչ միայն ունի ընդհանուր NIPU-ի բնութագրերը, այլև կարող է ունենալ ավելի լավ կպչունություն, թթվային և ալկալային կոռոզիոն դիմադրություն, լուծիչների դիմադրություն և մեխանիկական ուժ:

3 Outlook

NIPU-ն պատրաստվում է առանց թունավոր իզոցիանատի օգտագործման և ներկայումս ուսումնասիրվում է փրփուրի, ծածկույթի, սոսինձի, էլաստոմերի և այլ արտադրանքների տեսքով և ունի կիրառման լայն հեռանկարներ: Սակայն դրանց մեծ մասը դեռ սահմանափակվում է լաբորատոր հետազոտություններով, իսկ լայնածավալ արտադրություն չկա։ Բացի այդ, մարդկանց կենսամակարդակի բարելավման և պահանջարկի շարունակական աճի հետ մեկտեղ մեկ գործառույթով կամ բազմաթիվ գործառույթներով NIPU-ն դարձել է հետազոտական կարևոր ուղղություն, ինչպիսիք են հակաբակտերիալը, ինքնավերականգնումը, ձևի հիշողությունը, բոցավառումը, բարձր ջերմակայունությունը և այլն: Հետևաբար, ապագա հետազոտությունը պետք է հասկանա, թե ինչպես ճեղքել արդյունաբերականացման հիմնական խնդիրները և շարունակել ուսումնասիրել ֆունկցիոնալ NIPU-ի պատրաստման ուղղությունը:

Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 29-2024