سبد خرید 0
پلی یورتان (Polyurethane) چیست ؟
از زمان کشف پلی یورتانها در اواخر دهه 1930 میلادی تا کنون، این پلیمرها همواره بدلیل خواص ویژه و منحصر به فرد خود، بسیار مورد توجه بوده اند. اولین تولید صنعتی این پلیمرها برای کاربرد به عنوان الاستومر، پوشش و چسب در سالهای 1945 تا 1947 نجم گرفت و پس از آن در سال 1953 فوم های نرم و در سال 1957 فومهای سخت پلی یورتان تولید و به بازار عرضه شدند.
تا اوسط دهه 190 میلادی، پلیمرها بدلیل قیمت بالا در کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار میگرفتند ولی پس از آن، دامنه تولید این پلیمرها به سرعت گسترش یافت و این پلیمر ها در زمینه های مختلف صنعتی مورد بهره برداری قرار گرفتند.
پلی یورتانها بدلیل خواص مطلوب و منحصر به فرد خود در تهیه انواع الاستومرها، چسبها، رنگها و پوششها، کفپوشها، اسفنجهای مختلف اعم از نرم، نیمه سخت و سخت، اعضای مصنوعی بدن از جمله قلب، پوست، شش مصنوعی و سایر مصارف خاص دیگر بکار میروند.
گروه مشخصه این پلیمرها، ساختار است. پلی یورتانها را میتوان از واکنش یزوسیانات های چندعاملی با پلی اُلها بدست آورد.
نسبت استوکیومتری مواد شرکت کننده در واکنش یعنی نسبت مولی NCO/OH تعیین کننده نوع ساختار و خواص فیزیکی پلیمر نهایی است. نوع مواد اولیه مصرفی،درجه پیوند عرضی و همچنین روش تولید پلی یورتانها نیز بر خواص نهایی آنها تاثیرگذار است.
واکنش های اساسی در شیمی پلی یورتان
پایه و اساس شیمی پلی یورتانها را توانایی گروه ایزوسیانات در انجام واکنش با موادی که دارای هیدروژن فعال هستند و همچنین واکنش گروههای ایزوسیانات با همدیگر تشکیل میدهد. بنابراین میتوان این واکنشها را به دو گروه عمده انتقال هیدروژن بین مولکولی و واکنشهای خود افزایشی تقسیم کرد.
واکنش انتقال هیدروژن بین مولکولی :
گروه ایزوسیانات با ترکیبات دارای اتم هیدروژن فعال، میل ترکیبی شدیدی داشته و پیوند دوگانه میان کربن و نیتروژن ایزوسیاناتها ظرفیت انجام واکنش افزایشی آنیونی را با تعداد زیادی از گروههای اتم هیدروژن فعال دارند. این نوع پلیمریزاسیون را “پلیمریزاسیون افزایش با جابجایی در مولکول” می نامند. در این نوع پلیمریزاسیون، هیچ نوع محصول جانبی بدست نمی آید مگر اینکه در محیط واکنش، آب و یا گروه کربوکسیل وجود داشته باشد که در این صورت گاز دی اکسید کربن تولید میشود.
واکنش با الکل ها:
ایزوسیاناتها با الکل ها ترکیب میشوند و پلی یورتان تولید میکنند.
واکنش با آمین ها :
از واکنش میان ایزوسیانات ها و آمین ها، مشتقات اوره بدست می آید.
واکنش با آب :
ایزوسیانات ها با آب ترکیب شده و ترکیب ناپایدار اسید کربنیک را تولید میکنند که از تجزیه این ترکیب، آمین و دی اکسید کربن بدست می آید. آمین بدست آمده بلافاصله با باقیمانده ایزوسیانات ترکیب میشود و مشتقات اوره تولید میکند. واکنش آب و ایزوسیانات در تهیه فومهای نرم با دانسیته کم و همچنین پخت مرطوب پیش پلیمرهای ایزوسیاناتی کاربردی در چسب های پلی یورتانی اهمیت می یابد. بعلاوه واکنش این پلیمرها با آب، اهمیت نگهداری مواد اولیه پلی یورتانی و پیش این پلیمرها، دور از رطوبت هوا و در محیط های کاملاً خشک را نشان میدهد؛ زیرا وجود رطوبت باعث تولید دی اکسید کربن میشود و از کیفیت محصول الاستومری به شدت می کاهد.
واکنش با اسیدهای کربوکسیلیک :
ایزوسیانات ها با اسیدهای کربوکسیلیک ترکیب میشوند و انیدرید ناپایدار تولید میکنند. این انیدرید ناپایدار تجزیه شده و گاز دی اکسید کربن آزاد میشود.
واکنش خود پلیمریزاسیون :
ایزوسیانات ها قادرند تحت شرایط کاتالیزوری ویژه، با خود نیز وارد واکنش شوند. مهم ترین واکنش خود افزایشی ایزوسیاناتها، پلیمریزاسیون افزایشی خطی است. پلیمریزاسیون خطی دی ایزوسیاناتها به روشی مشابه پلیمریزاسیون ترکیبات وینیلی، در مجاورت کاتالیزورهای آنیونی مانند سیانید سدیم در حلال DMF و در محدوده دمایی 20 تا 100 درجه سانتیگراد انجام میگیرد. این واکنش در پلیمریزاسیون پلی یورتانها مشاهده نمیگردد.
درخواست خرید و مشاهده محصولات
برای دریافت اطلاعات بیشتر در رابطه با محصولات ما و مشاوره رایگان با شماره 91002662-031 تماس حاصل فرمایید.
:References
Recent Advances and Applications of Thermoset Resins (Second Edition), Chapter 1 – Chemistry and general applications of thermoset resins, Debdatta Ratna, 2022.
