2. Effeithiolrwydd 1,4-Butanediol fel Estynnydd Cadwyn
Er mwyn deall poblogrwydd 1,4-butanediol fel estynnwr cadwyn, mae'n bwysig cydnabod effaith od-eilrif mewn canolradd polywrethan.
Y maen prawf cyntaf ar gyfer canolradd urethane diol effeithiol yw llinoledd; yr ail faen prawf yw ei fod yn ddelfrydol yn cynnwys eilrif o atomau carbon (hy, nifer y grwpiau CH2 yn y gadwyn ailadrodd).
Mae pacio cadwyn lefel moleciwlaidd y segmentau caled a meddal unigol o polywrethan o fudd i briodweddau perfformiad cyffredinol yr elastomers canlyniadol. Ar gyfer polyolau polyester ac estynwyr cadwyn diol, gwelwyd effaith odrif carbon eilrif.
Er enghraifft, mewn polyolau polyester adipate yn seiliedig ar deulau gyda nifer eilrif o atomau carbon (EG-2, BDO-4, a HDO-6), y pwyntiau toddi, tymereddau trawsnewid gwydr, a mae priodweddau perfformiad cyffredinol yn uwch na systemau cymaradwy sy'n seiliedig ar ddeuolau ag odrif o atomau carbon (PrDO-3 a PeDO-5).
Yn arbennig o ragorol yw'r lefel uchel o grisialu ac enthalpi toddi (hy, gwres sydd ei angen i doddi'r segment caled crisialog) mewn segmentau caled MDI-BDO o polywrethan. Gweler y siart isod am enghraifft.
Toddwch Enthalpi ar gyfer Segmentau MDI/Diol mewn Polyurethanau Seiliedig ar Polyester Polyester BDO/Adipate | ||
Diol mewn Bloc Caled | ΔH(J/g)- TM | TM°C |
EG | 0.9 | 175 |
1,3-PDO | 0.4 | 145 |
BDO | 2.8 | 148 |
1,5-PDO | 0.14 | 167 |
1,6-HDO | 0.69 | 156 |
(Ffynhonnell)
Priodolir yr effaith eilrif i bacio grisial y segment caled a bondio hydrogen rhwng moleciwlau urethane cyfagos.
Ar gyfer estynwyr cadwyn eilrif, mae modelu wedi dangos bod y cadwyni moleciwlaidd yn cyd-fynd yn well, a bod bondio hydrogen rhyng-gadwyn yn cael ei hwyluso gydag estynwyr cadwyn fel BDO. Mae hyn yn gyrru'r gwahaniad cyfnod buddiol rhwng y segmentau polymerig caled a meddal. Mewn gwirionedd, mae llawer o astudiaethau wedi dangos bod priodweddau polywrethan yn ddibynnol iawn ar faint a pherffeithrwydd y gwahaniad cam hwn.
Er bod ethylene glycol (EG) hefyd yn estynydd cadwyn diol hyd yn oed-carbon, nid yw'n ddewis arall da yn lle BDO.
Gwelir dwy anfantais gydag EG: cymysgadwyedd gwael gyda llawer o bolyolau yn arwain at anfanteision prosesu a pherfformiad a natur begynol EG yn arwain at ostyngiad mewn ymwrthedd hydrolysis.
Fel arall, mae EG yn estynnwr cadwyn da a chanolradd polyester, sy'n rhoi polywrethan gydag eiddo mecanyddol da.
3. Yr Amodau Prosesu ar gyfer 1,4-Ymestynwyr Cadwyn Butanediol
Fel diol hylifol, gellir defnyddio 1,4-butanediol fel estynnwr cadwyn ar dymheredd ystafell mewn systemau MDI a deuisocyanad aliffatig.
Mae tymheredd prosesu a lefelau llwytho catalydd yn effeithio ar oes pot systemau diol / MDI. Er y gall systemau heb gatalydd fod ag oes pot o 10-20 munud ar 70 ° C, bydd prosesu ar dymheredd uwch neu ddefnyddio catalyddion yn lleihau oes y pot yn sylweddol. Mae catalyddion tun a thitanad yn cael eu defnyddio'n gyffredin i gynyddu cyfradd adwaith y diol â'r isocyanad.
Yn ogystal, mae BDO yn rhewi ar 20 ° C (68 ° F). Felly, mae'n bwysig cynnal BDO uwchlaw'r pwynt rhewi er mwyn osgoi crisialu yn y llinellau offer a gwahanu cyfnod mewn fformiwleiddiad B-Side.
Mae BDO hefyd yn hygrosgopig ac mae angen ei gynnal a'i gadw mewn amgylchedd anadweithiol er mwyn osgoi amsugno lleithder. Gyda'i gynnwys lleithder isel, mae gradd BDO urethane yn caniatáu i broseswyr reolaeth dda o stoichiometry trwy osgoi adwaith H2O ag isocyanadau a rhyddhau swigod nwy CO2 ar yr un pryd.