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 անցկացվում է 100 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում, այս երթուղին ռեակցիայի գործընթացների ընթացքում չի առաջացնում կողմնակի արտադրանք, ինչը այն հարաբերականորեն անզգայուն է խոնավության նկատմամբ, մինչդեռ տալիս է կայուն արտադրանք՝ զուրկ անկայունությունից, սակայն անհրաժեշտ է օրգանական լուծիչներ, որոնք բնութագրվում են ուժեղ բևեռականությամբ, ինչպիսիք են դիմեթիլ սուլֆօքսիդը (DMSO), N, N-դիմեթիլֆորմամիդ (DMF) և այլն: Լրացուցիչ ընդլայնված ռեակցիայի ժամանակները, որոնք տատանվում են մեկ օրից մինչև հինգ օր, հաճախ հանգեցնում են ավելի ցածր մոլեկուլային քաշի, որը հաճախ իջնում է 30կգ/մոլի շեմից ցածր, ինչը դժվարացնում է լայնածավալ արտադրությունը, ինչը հիմնականում պայմանավորված է երկու բարձր ծախսերով: կապված դրա հետ կապված անբավարար ուժի հետ, որը դրսևորվում է արդյունքում առաջացած PHU-ների կողմից, չնայած այն խոստումնալից կիրառություններին, որոնք ներառում են խոնավացնող նյութի տիրույթները, ձևավորել հիշողությունը, կառուցում է կպչուն ձևակերպումներ, ծածկույթների լուծումներ, փրփուրներ 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 օգտագործվող մոնոսիլային 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, օգտագործելով պոլիէթիլենային պոլիէթիլենային ձևերը: համապատասխան արտադրանքի գծերը ցուցադրում են տպավորիչ ջերմային/մեխանիկական հատկություններ՝ հասնելով դեպի վեր հալման կետերը, որոնք սավառնում են տիրույթի շուրջ՝ ընդլայնելով մոտավորապես 125~161°C առաձգական ուժերը՝ հասնելով մինչև 24 ՄՊա երկարացման արագության՝ մոտ 1476%: Wang-ը և այլոք, նմանատիպ լծակներով համակցված DMC-ով զուգակցված համապատասխանաբար հեքսամեթիլենդիամինով/ցիկլոկարբոնացված պրեկուրսորներով, որոնք սինթեզում են հիդրօքսի-վերջացված ածանցյալներ, հետագայում ենթարկվեցին կենսաբազմազան թթուների, ինչպիսիք են oxalic/sebacic/acids ~adipic-acid-terephing2 endic-acid-teresing1 /մոլ առաձգական ուժերը տատանվող 9~17 ՄՊա երկարացումներ տարբեր 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, որը պարունակում 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 միջանկյալներ, որոնք հետևում են դրան հաջորդող գործողություններին: լրացուցիչ փոքր շղթայի երկարացնող-դիոլիկներ/խոշոր պոլիոլ բաղադրամասեր, որոնք հանգեցնում են փնտրվող պոլիմերային կառուցվածքների վերջնական առաջացմանը՝ համապատասխանաբար պատկերված Նկար 3-ի միջոցով:

Deepa-ն և. °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%: Շղթաների երկարացման տարբեր ազդեցությունների շուրջ կատարվող ուսումնասիրությունները ցույց տվեցին բութանադիոլի/հեքսանիոլի ընտրության բարենպաստ հավասարեցման նախապատվություններ, երբ ատոմային թվի հավասարությունը պահպանում էր հավասարությունը՝ նպաստելով բյուրեղության պատվիրված բարելավմանը, որը նկատվում էր ամբողջ շղթաներում: Սարազինի խումբը պատրաստել է կոմպոզիտներ՝ ինտեգրելով lignin/DMC-ն ներդնելով lignin/DMC-ի հետհիդրոքսսեսսսսսսսս3 հատկանիշի հետ միասին: ℃ Լրացուցիչ հետազոտությունները, որոնք ուղղված են դիազոմոնոմերների ներգրավվածությանը նպաստող ոչ իզոցիանտ-պոլիուրեաների ստացմանը, ակնկալվում են ներկերի պոտենցիալ կիրառումներ, որոնք առաջանում են համեմատական առավելություններ վինիլային-ածխածնային նմանատիպերի նկատմամբ, որոնք ընդգծում են ծախսարդյունավետությունը/հասանելի են ավելի լայն աղբյուրներ: ժխտելով լուծիչների պահանջները՝ դրանով իսկ նվազագույնի հասցնելով թափոնների հոսքերը, որոնք հիմնականում սահմանափակվում են բացառապես մեթանոլով/փոքր մոլեկուլային-դիոլային 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 պոլիեթերային պոլիուրեթան՝ DMC-ով, պոլիէթիլեն գլիկոլով և բութանադիոլով որպես հումք, բայց մոլեկուլային քաշը ցածր էր (7 500 ~ 14 800 գ/մոլ), Tg-ը 0℃-ից ցածր էր, և հալման կետը նույնպես ցածր էր (38 ~ 48 ℃) , իսկ ուժն ու այլ ցուցանիշները դժվարությամբ էին բավարարում օգտագործման կարիքները։ 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 քաշը 17 300 ~ 21 000 գ/մոլ է, Tg-ն -19 ~ 10 ℃, հալման կետը 102 ~ 110 ℃, առաձգական ուժը 12 ~ 38 ՄՊա է, վերականգնվող արագությունը։ 200% հաստատուն երկարացումը կազմում է 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 կարգավորված ջրածնային կապեր, ինչը հանգեցնում է թույլ ջրածնային կապերի կոշտ հատվածի մոլեկուլային շղթաների 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 ակադեմիան պատրաստել է դիամինոդիոլի կոշտ հատված՝ օգտագործելով հեքսադիամին և վինիլկարբոնատ, այնուհետև պոլիկոնդենսացիա կենսաբանական հիմքով չհագեցած երկհիմնաթթվով, որպեսզի ստացվի մի շարք պոլիեսթեր պոլիուրեթան, որը կարող է օգտագործվել որպես ներկ: ուլտրամանուշակագույն բուժում [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 սինթեզեցին երեք տեսակի NIPU նախապոլիմերներ ֆուրանի վերջավոր խմբերի հետ դիէթիլեն գլիկոլ երկցիկլիկ կարբոնատի և դիամինի բացման արագության ռեակցիայի միջոցով, այնուհետև արձագանքեցին չհագեցած պոլիեսթերի հետ՝ պատրաստելով փափուկ պոլիուրեթան՝ ինքնաբուժման ֆունկցիայով, և հաջողությամբ իրականացրեցին բարձր ինքնավերականգնումը։ - փափուկ NIPU-ի բուժիչ 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 հակաբակտերիալ, ինքնավերականգնվող, ձևի հիշողություն, բոցավառություն, բարձր ջերմակայունություն և այսպես շարունակ։ 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