నాన్-ఐసోసైనేట్ పాలియురేతేన్‌లపై పరిశోధన పురోగతి
1937లో ప్రవేశపెట్టినప్పటి నుండి, పాలియురేతేన్ (PU) పదార్థాలు రవాణా, నిర్మాణం, పెట్రోకెమికల్స్, వస్త్రాలు, మెకానికల్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్, ఏరోస్పేస్, హెల్త్‌కేర్ మరియు వ్యవసాయం వంటి వివిధ రంగాలలో విస్తృతమైన అనువర్తనాలను కనుగొన్నాయి. ఈ పదార్థాలు ఫోమ్ ప్లాస్టిక్‌లు, ఫైబర్‌లు, ఎలాస్టోమర్‌లు, వాటర్‌ఫ్రూఫింగ్ ఏజెంట్లు, సింథటిక్ లెదర్, పూతలు, అంటుకునే పదార్థాలు, పేవింగ్ మెటీరియల్స్ మరియు వైద్య సామాగ్రి వంటి రూపాల్లో ఉపయోగించబడతాయి. సాంప్రదాయ PU ప్రధానంగా రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఐసోసైనేట్‌లతో పాటు మాక్రోమోలిక్యులర్ పాలియోల్స్ మరియు చిన్న మాలిక్యులర్ చైన్ ఎక్స్‌టెండర్‌ల నుండి సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. అయితే, ఐసోసైనేట్‌ల యొక్క స్వాభావిక విషపూరితం మానవ ఆరోగ్యానికి మరియు పర్యావరణానికి గణనీయమైన ప్రమాదాలను కలిగిస్తుంది; అంతేకాకుండా అవి సాధారణంగా ఫాస్జీన్ - అత్యంత విషపూరితమైన పూర్వగామి - మరియు సంబంధిత అమైన్ ముడి పదార్థాల నుండి తీసుకోబడ్డాయి.
సమకాలీన రసాయన పరిశ్రమ పర్యావరణ అనుకూల వనరులతో ఐసోసైనేట్‌లను ప్రత్యామ్నాయం చేయడంపై దృష్టి సారిస్తూ, ఐసోసైనేట్ కాని పాలియురేతేన్ల (NIPU) కోసం కొత్త సంశ్లేషణ మార్గాలను అన్వేషిస్తూ, పర్యావరణ అనుకూల వనరులతో ఐసోసైనేట్‌లను ప్రత్యామ్నాయం చేయడంపై పరిశోధకులు ఎక్కువగా దృష్టి సారిస్తున్నారు. ఈ పత్రం వివిధ రకాల NIPUలలో పురోగతిని సమీక్షిస్తూ మరియు తదుపరి పరిశోధనలకు సూచనగా వాటి భవిష్యత్తు అవకాశాలను చర్చిస్తూ NIPU కోసం తయారీ మార్గాలను పరిచయం చేస్తుంది.
1 ఐసోసైనేట్ కాని పాలియురేతేన్ల సంశ్లేషణ
అలిఫాటిక్ డైమైన్‌లతో కలిపి మోనోసైక్లిక్ కార్బోనేట్‌లను ఉపయోగించి తక్కువ మాలిక్యులర్ బరువు కార్బమేట్ సమ్మేళనాల మొదటి సంశ్లేషణ 1950లలో విదేశాలలో జరిగింది - ఇది ఐసోసైనేట్ కాని పాలియురేతేన్ సంశ్లేషణ వైపు కీలకమైన క్షణాన్ని సూచిస్తుంది. ప్రస్తుతం NIPU ను ఉత్పత్తి చేయడానికి రెండు ప్రాథమిక పద్ధతులు ఉన్నాయి: మొదటిది బైనరీ సైక్లిక్ కార్బోనేట్‌లు మరియు బైనరీ అమైన్‌ల మధ్య దశలవారీగా అదనపు ప్రతిచర్యలను కలిగి ఉంటుంది; రెండవది కార్బమేట్‌లలో నిర్మాణాత్మక మార్పిడిని సులభతరం చేసే డయోల్‌లతో పాటు డైయురేథేన్ ఇంటర్మీడియట్‌లను కలిగి ఉన్న పాలీకండెన్సేషన్ ప్రతిచర్యలను కలిగి ఉంటుంది. డైమార్బాక్సిలేట్ ఇంటర్మీడియట్‌లను చక్రీయ కార్బోనేట్ లేదా డైమిథైల్ కార్బోనేట్ (DMC) మార్గాల ద్వారా పొందవచ్చు; ప్రాథమికంగా అన్ని పద్ధతులు కార్బమేట్ కార్యాచరణలను ఇచ్చే కార్బోనిక్ ఆమ్ల సమూహాల ద్వారా ప్రతిస్పందిస్తాయి.
ఐసోసైనేట్ ఉపయోగించకుండా పాలియురేతేన్ సంశ్లేషణ చేయడానికి మూడు విభిన్న విధానాలను క్రింది విభాగాలు వివరిస్తాయి.
1.1 బైనరీ సైక్లిక్ కార్బోనేట్ మార్గం
చిత్రం 1లో చూపిన విధంగా బైనరీ అమైన్‌తో కలిపి బైనరీ సైక్లిక్ కార్బోనేట్‌తో కూడిన దశలవారీ జోడింపుల ద్వారా NIPUని సంశ్లేషణ చేయవచ్చు.
దాని ప్రధాన గొలుసు నిర్మాణం వెంట పునరావృతమయ్యే యూనిట్లలో బహుళ హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు ఉండటం వల్ల ఈ పద్ధతి సాధారణంగా పాలీβ-హైడ్రాక్సిల్ పాలియురేతేన్ (PHU) అని పిలవబడే దానిని ఇస్తుంది. లీట్ష్ మరియు ఇతరులు, బైనరీ అమైన్‌లతో పాటు సైక్లిక్ కార్బోనేట్-టెర్మినేటెడ్ పాలిథర్‌లను ఉపయోగించే పాలిథర్ PHUల శ్రేణిని అభివృద్ధి చేశారు మరియు బైనరీ సైక్లిక్ కార్బోనేట్‌ల నుండి తీసుకోబడిన చిన్న అణువులను పాలిథర్ PUలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించే సాంప్రదాయ పద్ధతులతో పోల్చారు. PHUలలోని హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు మృదువైన/కఠిన విభాగాలలో ఉన్న నైట్రోజన్/ఆక్సిజన్ అణువులతో హైడ్రోజన్ బంధాలను సులభంగా ఏర్పరుస్తాయని వారి పరిశోధనలు సూచించాయి; మృదువైన విభాగాల మధ్య వైవిధ్యాలు హైడ్రోజన్ బంధ ప్రవర్తనను అలాగే మైక్రోఫేస్ విభజన డిగ్రీలను కూడా ప్రభావితం చేస్తాయి, ఇది తరువాత మొత్తం పనితీరు లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.
సాధారణంగా 100 °C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిర్వహించబడే ఈ మార్గం ప్రతిచర్య ప్రక్రియల సమయంలో ఎటువంటి ఉప-ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయదు, ఇది తేమ పట్ల సాపేక్షంగా సున్నితంగా ఉండదు, అస్థిరత ఆందోళనలు లేని స్థిరమైన ఉత్పత్తులను ఇస్తుంది, అయితే డైమెథైల్ సల్ఫాక్సైడ్ (DMSO), N, N-డైమెథైల్ఫార్మామైడ్ (DMF) మొదలైన బలమైన ధ్రువణతతో వర్గీకరించబడిన సేంద్రీయ ద్రావకాలు అవసరం. అదనంగా ఒక రోజు నుండి ఐదు రోజుల వరకు పొడిగించిన ప్రతిచర్య సమయాలు తరచుగా తక్కువ పరమాణు బరువులను ఇస్తాయి, తరచుగా 30k g/mol చుట్టూ పరిమితుల కంటే తక్కువగా పడిపోతాయి, పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తిని సవాలు చేస్తాయి, దీనికి సంబంధించిన అధిక ఖర్చులు మరియు ఫలిత PHUలు ప్రదర్శించిన తగినంత బలం లేకపోవడం వల్ల ఎక్కువగా దీనికి కారణమని చెప్పవచ్చు, డంపింగ్ మెటీరియల్ డొమైన్‌ల ఆకారాన్ని విస్తరించి ఉన్న ఆశాజనక అనువర్తనాలు ఉన్నప్పటికీ.
1.2 మోనోసైలిక్ కార్బోనేట్ మార్గం
మోనోసైలిక్ కార్బోనేట్ నేరుగా హైడ్రాక్సిల్ ఎండ్-గ్రూపులను కలిగి ఉన్న డైమైన్ ఫలితంగా వచ్చే డైకార్బమేట్‌తో చర్య జరుపుతుంది, ఇది తరువాత డయోల్‌లతో పాటు ప్రత్యేకమైన ట్రాన్స్‌స్టెరిఫికేషన్/పాలీకండెన్సేషన్ పరస్పర చర్యలకు లోనవుతుంది, చివరికి చిత్రం 2 ద్వారా దృశ్యమానంగా చిత్రీకరించబడిన NIPU నిర్మాణాత్మకంగా సారూప్యమైన సాంప్రదాయ ప్రతిరూపాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
సాధారణంగా ఉపయోగించే మోనోసైలిక్ వైవిధ్యాలలో ఇథిలీన్ & ప్రొపైలిన్ కార్బోనేటేడ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లు ఉన్నాయి, ఇందులో బీజింగ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ కెమికల్ టెక్నాలజీలోని జావో జింగ్బో బృందం వివిధ డైమైన్‌లతో చర్య జరిపి, ఆ చక్రీయ ఎంటిటీలకు వ్యతిరేకంగా వాటిని ప్రతిచర్యకు గురిచేసింది. మొదట్లో పాలిటెట్రాహైడ్రోఫ్యూరానెడియోల్/పాలిథర్-డయోల్స్‌ని ఉపయోగించి సంగ్రహణ దశలకు వెళ్లే ముందు విభిన్న నిర్మాణాత్మక డైకార్బమేట్ మధ్యవర్తులను పొందింది. విజయవంతమైన నిర్మాణం సంబంధిత ఉత్పత్తి లైన్లు ఆకట్టుకునే ఉష్ణ/యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి. పైకి ద్రవీభవన స్థానాలకు చేరుకుంటాయి. సుమారు 125~161°C తన్యత బలాలు 24MPa పొడుగు రేట్లు 1476%కి చేరుకుంటాయి. వాంగ్ మరియు ఇతరులు, అదేవిధంగా హెక్సామెథైలెనెడియమైన్/సైక్లోకార్బోనేటెడ్ పూర్వగాములతో జతచేయబడిన DMCని కలిగి ఉన్న లివరేజ్డ్ కాంబినేషన్‌లు వరుసగా హైడ్రాక్సీ-టెర్మినేటెడ్ ఉత్పన్నాలను సంశ్లేషణ చేస్తాయి, తరువాత ఆక్సాలిక్/సెబాసిక్/ఆమ్లాలు అడిపిక్-యాసిడ్-టెరెఫ్తాలిక్స్ వంటి బయోబేస్డ్ డైబాసిక్ ఆమ్లాలకు లోబడి తుది అవుట్‌పుట్‌లను సాధించడం ద్వారా 13k~28k g/mol తన్యత బలాలు హెచ్చుతగ్గులకు లోనవుతాయి, 9~17 MPa పొడుగులు 35%~235% మారుతూ ఉంటాయి.
సైక్లోకార్బోనిక్ ఎస్టర్లు ఉత్ప్రేరకాలు అవసరం లేకుండానే సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయి, ఇవి సాధారణ పరిస్థితులలో సుమారు 80° నుండి 120°C ఉష్ణోగ్రత పరిధిని నిర్వహిస్తాయి, తరువాతి ట్రాన్స్‌స్టెరిఫికేషన్‌లు సాధారణంగా ఆర్గానోటిన్-ఆధారిత ఉత్ప్రేరక వ్యవస్థలను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి సరైన ప్రాసెసింగ్ 200° మించకుండా చూస్తాయి. డయోలిక్ ఇన్‌పుట్‌లు సామర్థ్యం గల స్వీయ-పాలిమరైజేషన్/డీగ్లైకోలిసిస్ దృగ్విషయాలను లక్ష్యంగా చేసుకుని కేవలం సంగ్రహణ ప్రయత్నాలకు మించి, కావలసిన ఫలితాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఈ పద్ధతి అంతర్గతంగా పర్యావరణ అనుకూలమైనది, ప్రధానంగా మిథనాల్/చిన్న-అణువు-డయోలిక్ అవశేషాలను ఇస్తుంది, తద్వారా ఆచరణీయ పారిశ్రామిక ప్రత్యామ్నాయాలను ముందుకు తీసుకువెళుతుంది.
1.3 డైమిథైల్ కార్బోనేట్ మార్గం
DMC అనేది పర్యావరణపరంగా మంచి/విషరహిత ప్రత్యామ్నాయం, ఇది అనేక క్రియాశీల క్రియాత్మక భాగాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో మిథైల్/మెథాక్సీ/కార్బొనిల్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు రియాక్టివిటీ ప్రొఫైల్‌లను గణనీయంగా పెంచుతాయి, దీని ద్వారా DMC నేరుగా డైమైన్‌లతో సంకర్షణ చెందుతుంది, చిన్న మిథైల్-కార్బమేట్ టెర్మినేటెడ్ మధ్యవర్తులను ఏర్పరుస్తుంది, ఆ తర్వాత అదనపు చిన్న-గొలుసు-విస్తరణ-డయోలిక్‌లు/పెద్ద-పాలియోల్ భాగాలను కలుపుకొని కరిగే-కండెన్సింగ్ చర్యలు చివరికి ఉద్భవించే కోరుకునే పాలిమర్ నిర్మాణాలను Figure3 ద్వారా దృశ్యమానం చేయబడ్డాయి.
దీపా మరియు ఇతరులు పైన పేర్కొన్న డైనమిక్స్‌పై దృష్టి సారించి, సోడియం మెథాక్సైడ్ ఉత్ప్రేరకాలను ఆర్కెస్ట్రేట్ చేయడం ద్వారా విభిన్న ఇంటర్మీడియట్ నిర్మాణాలను ఆర్కెస్ట్రేట్ చేయడం ద్వారా లక్ష్య పొడిగింపులను నిమగ్నం చేయడం ద్వారా శ్రేణి సమానమైన హార్డ్-సెగ్మెంట్ కూర్పులను ముగించారు, సుమారుగా (3 ~20)x10^3g/mol గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రతలు (-30 ~120°C) విస్తరించి ఉన్న పరమాణు బరువులను సాధించారు. పాన్ డాంగ్‌డాంగ్ DMC హెక్సామెథిలీన్-డయామినోపాలికార్బోనేట్-పాలియా ఆల్కహాల్‌లను కలిగి ఉన్న వ్యూహాత్మక జతలను ఎంచుకుంది, ఇది 10-15MPa పొడుగు నిష్పత్తులు 1000%-1400%కి చేరుకునే తన్యత-బలం మెట్రిక్‌లను వ్యక్తపరుస్తుంది. విభిన్న గొలుసు-విస్తరించే ప్రభావాల చుట్టూ ఉన్న పరిశోధనాత్మక ప్రయత్నాలు బ్యూటానెడియోల్/హెక్సానెడియోల్ ఎంపికలను అనుకూలంగా సమలేఖనం చేసే ప్రాధాన్యతలను వెల్లడించాయి, అణు-సంఖ్య సమానత్వం గొలుసుల అంతటా గమనించిన ఆర్డర్డ్ స్ఫటికాకార మెరుగుదలలను ప్రోత్సహించే సమానత్వాన్ని కొనసాగించినప్పుడు. సారజిన్ సమూహం 230℃ వద్ద పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్ తర్వాత సంతృప్తికరమైన యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రదర్శించే హెక్సాహైడ్రాక్సీమైన్‌తో పాటు లిగ్నిన్/DMCని అనుసంధానించే మిశ్రమాలను సిద్ధం చేసింది. డయాజోమోనోమర్ ఎంగేజ్‌మెంట్‌ను పెంచే నాన్-ఐసోసైంటే-పాలియురియాలను పొందడం లక్ష్యంగా అదనపు అన్వేషణలు వినైల్-కార్బోనేషియస్ ప్రతిరూపాలపై సంభావ్య పెయింట్ అప్లికేషన్‌లు ఉద్భవిస్తున్న తులనాత్మక ప్రయోజనాలను అంచనా వేసింది, ఖర్చు-ప్రభావం/విస్తృత సోర్సింగ్ మార్గాలను హైలైట్ చేస్తాయి. బల్క్-సింథసైజ్డ్ పద్ధతులకు సంబంధించి తగిన శ్రద్ధ సాధారణంగా ఎలివేటెడ్-ఉష్ణోగ్రత/వాక్యూమ్ వాతావరణాలు ద్రావణి అవసరాలను తిరస్కరించడం అవసరం, తద్వారా వ్యర్థ ప్రవాహాలను తగ్గించడం ప్రధానంగా పరిమితం చేయబడిన మిథనాల్/చిన్న-అణువు-డయోలిక్ వ్యర్థాలు మొత్తం మీద పచ్చని సంశ్లేషణ నమూనాలను ఏర్పాటు చేస్తాయి.
2 ఐసోసైనేట్ కాని పాలియురేతేన్ యొక్క వివిధ మృదువైన భాగాలు
2.1 పాలిథర్ పాలియురేతేన్
పాలిథర్ పాలియురేతేన్ (PEU) ను సాఫ్ట్ సెగ్మెంట్ రిపీట్ యూనిట్లలో ఈథర్ బంధాల యొక్క తక్కువ సంశ్లేషణ శక్తి, సులభమైన భ్రమణ, అద్భుతమైన తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వశ్యత మరియు జలవిశ్లేషణ నిరోధకత కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.
కెబిర్ మరియు ఇతరులు పాలిథర్ పాలియురేతేన్‌ను DMC, పాలిథిలిన్ గ్లైకాల్ మరియు బ్యూటానెడియోల్‌తో ముడి పదార్థాలుగా సంశ్లేషణ చేశారు, కానీ పరమాణు బరువు తక్కువగా ఉంది (7 500 ~ 14 800g/mol), Tg 0℃ కంటే తక్కువగా ఉంది మరియు ద్రవీభవన స్థానం కూడా తక్కువగా ఉంది (38 ~ 48℃), మరియు బలం మరియు ఇతర సూచికలు ఉపయోగం యొక్క అవసరాలను తీర్చడం కష్టం. జావో జింగ్బో పరిశోధనా బృందం PEUని సంశ్లేషణ చేయడానికి ఇథిలీన్ కార్బోనేట్, 1, 6-హెక్సానెడియమైన్ మరియు పాలిథిలిన్ గ్లైకాల్‌ను ఉపయోగించింది, ఇది 31 000g/mol పరమాణు బరువు, 5 ~ 24MPa తన్యత బలం మరియు 0.9% ~ 1 388% విరామం వద్ద పొడుగును కలిగి ఉంటుంది. సంశ్లేషణ చేయబడిన సుగంధ పాలియురేతేన్ల శ్రేణి యొక్క పరమాణు బరువు 17 300 ~ 21 000g/mol, Tg -19 ~ 10℃, ద్రవీభవన స్థానం 102 ~ 110℃, తన్యత బలం 12 ~ 38MPa, మరియు 200% స్థిరమైన పొడుగు యొక్క సాగే పునరుద్ధరణ రేటు 69% ~ 89%.
జెంగ్ లియుచున్ మరియు లి చున్‌చెంగ్ పరిశోధనా బృందం ఇంటర్మీడియట్ 1, 6-హెక్సామెథైలెనెడియమైన్ (BHC) ను డైమిథైల్ కార్బోనేట్ మరియు 1, 6-హెక్సామెథైలెనెడియమైన్, మరియు వివిధ చిన్న అణువులతో కూడిన పాలీకండెన్సేషన్‌ను తయారు చేసింది. స్ట్రెయిట్ చైన్ డయోల్స్ మరియు పాలిటెట్రాహైడ్రోఫ్యూరానెడియోల్స్ (Mn=2 000) తో. ఐసోసైనేట్ కాని మార్గంతో పాలిథర్ పాలియురేతేన్ల శ్రేణి (NIPEU) తయారు చేయబడింది మరియు ప్రతిచర్య సమయంలో మధ్యవర్తుల క్రాస్‌లింకింగ్ సమస్య పరిష్కరించబడింది. NIPEU మరియు 1, 6-హెక్సామెథైలెనెడియమైన్ తయారు చేసిన సాంప్రదాయ పాలిఇథర్ పాలియురేతేన్ (HDIPU) యొక్క నిర్మాణం మరియు లక్షణాలను పట్టిక 1 లో చూపిన విధంగా పోల్చారు.
| నమూనా | హార్డ్ సెగ్మెంట్ మాస్ భిన్నం/% | పరమాణు బరువు/(గ్రా·మోల్^(-1)) | పరమాణు బరువు పంపిణీ సూచిక | తన్యత బలం/MPa | బ్రేక్/% వద్ద పొడుగు |
| NIPEU30 ద్వారా మరిన్ని | 30 | 74000 ద్వారా అమ్మకానికి | 1.9 ఐరన్ | 12.5 12.5 తెలుగు | 1250 తెలుగు |
| NIPEU40 ద్వారా మరిన్ని | 40 | 66000 నుండి | 2.2 प्रविकारिका 2.2 प्रविका 2.2 प्रविक | 8.0 తెలుగు | 550 అంటే ఏమిటి? |
| HDIPU30 ద్వారా మరిన్ని | 30 | 46000 ఖర్చు అవుతుంది | 1.9 ఐరన్ | 31.3 తెలుగు | 1440 తెలుగు in లో |
| HDIPU40 ద్వారా మరిన్ని | 40 | 54000 నుండి | 2.0 తెలుగు | 25.8 समानी स्तुत्र | 1360 తెలుగు in లో |
పట్టిక 1
పట్టిక 1లోని ఫలితాలు NIPEU మరియు HDIPU మధ్య నిర్మాణాత్మక తేడాలు ప్రధానంగా హార్డ్ సెగ్మెంట్ కారణంగా ఉన్నాయని చూపిస్తున్నాయి. NIPEU యొక్క సైడ్ రియాక్షన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన యూరియా గ్రూప్ యాదృచ్ఛికంగా హార్డ్ సెగ్మెంట్ మాలిక్యులర్ గొలుసులో పొందుపరచబడి, హార్డ్ సెగ్మెంట్‌ను విచ్ఛిన్నం చేసి ఆర్డర్ చేసిన హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది, ఫలితంగా హార్డ్ సెగ్మెంట్ యొక్క మాలిక్యులర్ గొలుసుల మధ్య బలహీనమైన హైడ్రోజన్ బంధాలు మరియు హార్డ్ సెగ్మెంట్ యొక్క తక్కువ స్ఫటికాకారత ఏర్పడతాయి, దీని ఫలితంగా NIPEU యొక్క తక్కువ దశ విభజన జరుగుతుంది. ఫలితంగా, దాని యాంత్రిక లక్షణాలు HDIPU కంటే చాలా దారుణంగా ఉంటాయి.
2.2 పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్
పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ (PETU) పాలిస్టర్ డయోల్‌లను మృదువైన భాగాలుగా కలిగి ఉండటం వలన మంచి బయోడిగ్రేడబిలిటీ, బయో కాంపాబిలిటీ మరియు మెకానికల్ లక్షణాలు ఉంటాయి మరియు టిష్యూ ఇంజనీరింగ్ స్కాఫోల్డ్‌లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు, ఇది గొప్ప అప్లికేషన్ అవకాశాలతో కూడిన బయోమెడికల్ పదార్థం. మృదువైన విభాగాలలో సాధారణంగా ఉపయోగించే పాలిస్టర్ డయోల్‌లు పాలీబ్యూటిలీన్ అడిపేట్ డయోల్, పాలీగ్లైకాల్ అడిపేట్ డయోల్ మరియు పాలీకాప్రోలాక్టోన్ డయోల్.
గతంలో, రోకికి మరియు ఇతరులు ఇథిలీన్ కార్బోనేట్‌ను డైమైన్ మరియు వివిధ డయోల్‌లతో (1, 6-హెక్సానెడియోల్, 1, 10-n-డోడెకనాల్) చర్య జరిపి వేర్వేరు NIPUలను పొందారు, కానీ సంశ్లేషణ చేయబడిన NIPU తక్కువ పరమాణు బరువు మరియు తక్కువ Tg కలిగి ఉంది. ఫర్హాడియన్ మరియు ఇతరులు పొద్దుతిరుగుడు విత్తన నూనెను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగించి పాలీసైక్లిక్ కార్బోనేట్‌ను తయారు చేశారు, తరువాత బయో-బేస్డ్ పాలిమైన్‌లతో కలిపి, ఒక ప్లేట్‌పై పూత పూసి, థర్మోసెట్టింగ్ పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ ఫిల్మ్‌ను 24 గంటలకు 90 ℃ వద్ద క్యూర్ చేశారు, ఇది మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని చూపించింది. సౌత్ చైనా యూనివర్శిటీ ఆఫ్ టెక్నాలజీకి చెందిన జాంగ్ లిక్వాన్ పరిశోధన బృందం డైమైన్‌లు మరియు సైక్లిక్ కార్బోనేట్‌ల శ్రేణిని సంశ్లేషణ చేసి, ఆపై బయోబేస్డ్ పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్‌ను పొందడానికి బయోబేస్డ్ డైబాసిక్ యాసిడ్‌తో కుదించారు. చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌లోని నింగ్బో ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మెటీరియల్స్ రీసెర్చ్‌లోని జు జిన్ పరిశోధనా బృందం హెక్సాడియామైన్ మరియు వినైల్ కార్బోనేట్‌ను ఉపయోగించి డయామినోడియోల్ హార్డ్ సెగ్మెంట్‌ను తయారు చేసి, ఆపై బయో-బేస్డ్ అన్‌శాచురేటెడ్ డైబాసిక్ యాసిడ్‌తో పాలీకండెన్సేషన్ చేసి పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ శ్రేణిని పొందారు, దీనిని అతినీలలోహిత క్యూరింగ్ తర్వాత పెయింట్‌గా ఉపయోగించవచ్చు [23]. జెంగ్ లియుచున్ మరియు లి చున్‌చెంగ్ పరిశోధనా బృందం సంబంధిత పాలిస్టర్ డయోల్‌లను మృదువైన విభాగాలుగా తయారు చేయడానికి వివిధ కార్బన్ అణు సంఖ్యలతో అడిపిక్ ఆమ్లం మరియు నాలుగు అలిఫాటిక్ డయోల్‌లను (బ్యూటనెడియోల్, హెక్సాడియోల్, ఆక్టానెడియోల్ మరియు డెకానెడియోల్) ఉపయోగించింది; అలిఫాటిక్ డయోల్‌ల కార్బన్ అణువుల సంఖ్య తర్వాత పేరు పెట్టబడిన నాన్-ఐసోసైనేట్ పాలిస్టర్ పాలియురేతేన్ (PETU) సమూహాన్ని BHC మరియు డయోల్‌లు తయారుచేసిన హైడ్రాక్సీ-సీల్డ్ హార్డ్ సెగ్మెంట్ ప్రీపాలిమర్‌తో పాలీకండెన్సేషన్‌ను కరిగించడం ద్వారా పొందారు. PETU యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు టేబుల్ 2లో చూపబడ్డాయి.
| నమూనా | తన్యత బలం/MPa | ఎలాస్టిక్ మాడ్యులస్/ఎంపీఏ | బ్రేక్/% వద్ద పొడుగు |
| పెటు4 | 6.9 తెలుగు±1.0 తెలుగు | 36±8 | 673 తెలుగు in లో±35 |
| పెటు6 | 10.1 समानिक स्तुत्री±1.0 తెలుగు | 55±4 | 568 తెలుగు in లో±32 |
| పెటు8 | 9.0 తెలుగు±0.8 समानिक समानी | 47±4 | 551 తెలుగు in లో±25 |
| పెటు10 | 8.8±0.1 समानिक समानी | 52±5 | 137 తెలుగు in లో±23 |
పట్టిక 2
PETU4 యొక్క మృదువైన విభాగం అత్యధిక కార్బొనిల్ సాంద్రత, కఠినమైన విభాగంతో బలమైన హైడ్రోజన్ బంధం మరియు అత్యల్ప దశ విభజన డిగ్రీని కలిగి ఉందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. మృదువైన మరియు కఠినమైన విభాగాల రెండింటి యొక్క స్ఫటికీకరణ పరిమితం, తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం మరియు తన్యత బలాన్ని చూపుతుంది, కానీ విరామం వద్ద అత్యధిక పొడుగును చూపుతుంది.
2.3 పాలికార్బోనేట్ పాలియురేతేన్
పాలికార్బోనేట్ పాలియురేతేన్ (PCU), ముఖ్యంగా అలిఫాటిక్ PCU, అద్భుతమైన జలవిశ్లేషణ నిరోధకత, ఆక్సీకరణ నిరోధకత, మంచి జీవ స్థిరత్వం మరియు బయో కాంపాబిలిటీని కలిగి ఉంది మరియు బయోమెడిసిన్ రంగంలో మంచి అప్లికేషన్ అవకాశాలను కలిగి ఉంది. ప్రస్తుతం, తయారు చేయబడిన NIPUలో ఎక్కువ భాగం పాలిథర్ పాలియోల్స్ మరియు పాలిస్టర్ పాలియోల్స్‌ను మృదువైన విభాగాలుగా ఉపయోగిస్తాయి మరియు పాలికార్బోనేట్ పాలియురేతేన్‌పై కొన్ని పరిశోధన నివేదికలు ఉన్నాయి.
సౌత్ చైనా యూనివర్శిటీ ఆఫ్ టెక్నాలజీలోని టియాన్ హెంగ్షుయ్ పరిశోధనా బృందం తయారుచేసిన నాన్-ఐసోసైనేట్ పాలికార్బోనేట్ పాలియురేతేన్ 50 000 గ్రా/మోల్ కంటే ఎక్కువ పరమాణు బరువును కలిగి ఉంటుంది. పాలిమర్ యొక్క పరమాణు బరువుపై ప్రతిచర్య పరిస్థితుల ప్రభావం అధ్యయనం చేయబడింది, కానీ దాని యాంత్రిక లక్షణాలు నివేదించబడలేదు. జెంగ్ లియుచున్ మరియు లి చున్‌చెంగ్ పరిశోధనా బృందం DMC, హెక్సానెడియమైన్, హెక్సాడియోల్ మరియు పాలికార్బోనేట్ డయోల్‌లను ఉపయోగించి PCUని తయారు చేసింది మరియు హార్డ్ సెగ్మెంట్ రిపీటింగ్ యూనిట్ యొక్క ద్రవ్యరాశి భిన్నం ప్రకారం PCU అని పేరు పెట్టింది. యాంత్రిక లక్షణాలు టేబుల్ 3లో చూపబడ్డాయి.
| నమూనా | తన్యత బలం/MPa | ఎలాస్టిక్ మాడ్యులస్/ఎంపీఏ | బ్రేక్/% వద్ద పొడుగు |
| పిసియు18 | 17±1. 1. | 36±8 | 665 తెలుగు in లో±24 |
| పిసియు33 | 19±1. 1. | 107 - अनुक्षित±9 | 656 తెలుగు in లో±33 |
| పిసియు46 | 21±1. 1. | 150±16 | 407 తెలుగు in లో±23 |
| పిసియు57 | 22±2 | 210 తెలుగు±17 | 262 తెలుగు±27 |
| పిసియు67 | 27±2 | 400లు±13 | 63±5 |
| పిసియు 82 | 29±1. 1. | 518 తెలుగు±34 | 26±5 |
పట్టిక 3
ఫలితాలు PCU అధిక పరమాణు బరువు, 6×104 ~ 9×104g/mol వరకు, ద్రవీభవన స్థానం 137 ℃ వరకు మరియు తన్యత బలం 29 MPa వరకు ఉంటుందని చూపిస్తున్నాయి. ఈ రకమైన PCUని దృఢమైన ప్లాస్టిక్‌గా లేదా ఎలాస్టోమర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది బయోమెడికల్ రంగంలో (మానవ కణజాల ఇంజనీరింగ్ స్కాఫోల్డ్‌లు లేదా కార్డియోవాస్కులర్ ఇంప్లాంట్ మెటీరియల్స్ వంటివి) మంచి అప్లికేషన్ అవకాశాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
2.4 హైబ్రిడ్ నాన్-ఐసోసైనేట్ పాలియురేతేన్
హైబ్రిడ్ నాన్-ఐసోసైనేట్ పాలియురేతేన్ (హైబ్రిడ్ NIPU) అంటే ఎపాక్సీ రెసిన్, అక్రిలేట్, సిలికా లేదా సిలోక్సేన్ సమూహాలను పాలియురేతేన్ మాలిక్యులర్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లోకి ప్రవేశపెట్టడం, ఇది ఇంటర్‌పెనెట్రేటింగ్ నెట్‌వర్క్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, పాలియురేతేన్ పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది లేదా పాలియురేతేన్‌కు విభిన్న విధులను అందిస్తుంది.
ఫెంగ్ యులాన్ మరియు ఇతరులు పెంటామోనిక్ సైక్లిక్ కార్బోనేట్ (CSBO) ను సంశ్లేషణ చేయడానికి బయో-బేస్డ్ ఎపాక్సీ సోయాబీన్ నూనెను CO2 తో చర్య జరిపి, అమైన్‌తో ఘనీభవించిన CSBO ద్వారా ఏర్పడిన NIPU ను మరింత మెరుగుపరచడానికి బిస్ఫెనాల్ A డైగ్లైసిడైల్ ఈథర్ (ఎపాక్సీ రెసిన్ E51) ను మరింత దృఢమైన గొలుసు విభాగాలతో ప్రవేశపెట్టారు. పరమాణు గొలుసు ఒలిక్ ఆమ్లం/లినోలెయిక్ ఆమ్లం యొక్క పొడవైన సౌకర్యవంతమైన గొలుసు విభాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది మరింత దృఢమైన గొలుసు విభాగాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా ఇది అధిక యాంత్రిక బలం మరియు అధిక దృఢత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది. కొంతమంది పరిశోధకులు డైథిలిన్ గ్లైకాల్ బైసైక్లిక్ కార్బోనేట్ మరియు డైమైన్ యొక్క రేటు-ప్రారంభ ప్రతిచర్య ద్వారా ఫ్యూరాన్ ఎండ్ గ్రూపులతో మూడు రకాల NIPU ప్రీపాలిమర్‌లను కూడా సంశ్లేషణ చేశారు, ఆపై స్వీయ-స్వస్థత ఫంక్షన్‌తో మృదువైన పాలియురేతేన్‌ను తయారు చేయడానికి అసంతృప్త పాలిస్టర్‌తో చర్య జరిపారు మరియు మృదువైన NIPU యొక్క అధిక స్వీయ-స్వస్థత సామర్థ్యాన్ని విజయవంతంగా గ్రహించారు. హైబ్రిడ్ NIPU సాధారణ NIPU యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉండటమే కాకుండా, మెరుగైన సంశ్లేషణ, ఆమ్లం మరియు క్షార తుప్పు నిరోధకత, ద్రావణి నిరోధకత మరియు యాంత్రిక బలాన్ని కూడా కలిగి ఉండవచ్చు.
3 ఔట్లుక్
NIPU విషపూరిత ఐసోసైనేట్ వాడకం లేకుండా తయారు చేయబడుతుంది మరియు ప్రస్తుతం నురుగు, పూత, అంటుకునే, ఎలాస్టోమర్ మరియు ఇతర ఉత్పత్తుల రూపంలో అధ్యయనం చేయబడుతోంది మరియు విస్తృత శ్రేణి అనువర్తన అవకాశాలను కలిగి ఉంది. అయితే, వాటిలో ఎక్కువ భాగం ఇప్పటికీ ప్రయోగశాల పరిశోధనలకే పరిమితం చేయబడ్డాయి మరియు పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తి లేదు. అదనంగా, ప్రజల జీవన ప్రమాణాల మెరుగుదల మరియు డిమాండ్ నిరంతరం పెరగడంతో, ఒకే ఫంక్షన్ లేదా బహుళ ఫంక్షన్లతో NIPU యాంటీ బాక్టీరియల్, స్వీయ-మరమ్మత్తు, ఆకార జ్ఞాపకశక్తి, జ్వాల నిరోధకం, అధిక ఉష్ణ నిరోధకత మొదలైన ముఖ్యమైన పరిశోధన దిశగా మారింది. అందువల్ల, భవిష్యత్ పరిశోధన పారిశ్రామికీకరణ యొక్క ముఖ్య సమస్యలను ఎలా అధిగమించాలో గ్రహించి, క్రియాత్మక NIPUను తయారు చేసే దిశను అన్వేషించడం కొనసాగించాలి.
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్టు-29-2024