مواد اولیه پلی اورتان

مواد اولیه پلی اورتان چیست ؟

کاربرد و موارد استفاده از آن ؟ قیمت به روز آن ؟ 

مواد اولیه پلی اورتان (Polyurethan) که با نام پلی یورتان نیز مشاهده می شود. به دسته‌ای از مواد شیمیایی اطلاق می‌شود که از واکنش دو ماده اصلی پلی ال (پلیول) و ایزوسیانات تشکیل می شوند. که به طور گسترده در صنعت رنگ، رزین، پوشش و… کاربرد دارند. با توجه به اهمیت این موضوع به مطالعه مواد اولیه پلی یورتان می پردازیم.

💡 فهرست مطالب

• • مواد اولیه پلی اوورتان
  • پرسش-پاسخ

مواد اولیه پلی اورتان

مواد اولیه پلی اورتان شامل موارد زیر می باشد.

• پلی ایزوسیانات
• پلیول یا پلی ال
• فعال کننده
• پیش گیرنده شعله

در ادامه به توضیح مفصل هر کدام از مواد اولیه خواهیم پرداخت. 

پلی ال (Polyol) یا پلیول

ماده شیمیایی پلی ال مایع چسبناکی است که دارای از گروه های هیدروکسیل (OH) مبتنی بر اکسیژن و هیدروژن تشکیل می شود. پلی ال ها با گرو ه های ایزوسیانات واکنش می دهند. و نتیجه این واکنش گروه های اورتانی است. پلیول های پلی اتر از طریق واکنش الکل های پلی هیدریک (به عنوان مثال گلیکول ها، گلیسرول، قند نیشکر) یا آمین ها (به عنوان مثال اتیلن دی آمین) با اکسیدهای آلکیلن تولید می شوند. و پلیول های فوم سفت و سخت عمدتا در اثر واکنش با اکسید پروپیلن به وجود می آیند.   

تولید پلی اتر با استفاده از تری هیدریک الکل

پلیول های پلی استر از طریق واکنش اسیدهای کربوکسیلیک پلی بیسیک (به عنوان مثال اسیدهای فتالیک، ترفتالیک یا آدیپیک) با گلیکول ها، گلیسرول و موارد دیگر به دست می آیند. پلی ال ها با ساختار استر از حذف آب تشکیل می شوند. هیچ قانون کلی حاکم بر استفاده از پلی ال پلی اتر و پلی ال پلی استر وجود ندارد.

این دو نوع اغلب به صورت ترکیبی مورد استفاده قرار می گیرند.

به طور کلی، عملکرد یک پلیول نشان دهنده ی تعداد گروه های هیدروکسیل در هر مولکول است. به منظور انتخاب پلیول، اطلاعات در مورد مقدار هیدروکسیل (OH)، ویسکوزیته و محتوای آب علاوه بر ماهیت شیمیایی لازم است. مقدار اسید نیز ممکن است در مورد پلیول های پلی استر مهم باشد.

ایزوسیانات مواد اولیه پلی اورتان است ؟ 

ترکیبات شیمیایی با گروه های ایزوسیانات (NCO-) به عنوان گروه های عاملی به عنوان ایزوسیانات ها شناخته می شوند. گروه های ایزوسیانات بر اساس نیتروژن، کربن و اکسیژن ساخته می شوند. ایزوسیانات های مبتنی بر MDI (متیلن دی فنیلن دی ایزوسیانات معروف به دی فنیل متان دی ایزوسیانات یا دی ایزوسیانات و دی فنیل متان) به منظور تولید فوم پلی اورتان مورد استفاده قرار می گیرند.

مخلوط MDI شامل موارد زیر است.

• ۴،۴ – دی ایزوسیانات
• دی فنیل متان با محتوای ایزومریک
• دی فنیل متان
• ۲،۴-دی ایزوسیانات
• ایزوسیانات پلیمر(MDI (PMDI یا پلیمر MDI (یک واحد مولکولی در ساختار این اجزای مولکولی بالاتر تکرار می شود)

دی فنیل متان دی ایزوسیانات، پلیمر MDI

دی فنیل متان دی ایزوسیانات دارای دو گروه NCO است، اجزای PMDI مولکولی بالاتر شامل سه و بیشتر گروه NCO هستند. بنابراین PMDI به عنوان پلی ایزوسیانات شناخته می شود. بنابراین PMDI به عنوان پلی ایزوسیانات شناخته می شود. عملکرد متوسط انواع PMDI معمولی حدود ۲٫۵ تا ۳٫۲ است.

پیش پلیمرهای PMDI، در این مرحله باید از این پیش پلیمرها نام برد، اگرچه آن ها نقش کم رنگی در تولید فوم پلی اورتان سفت و سخت دارند. این ماده یکی از گروه های NCO است، که به افزودن پلیول واکنش نشان می دهد. در مقایسه با PMDIT، دارای محتوای NCO کمتر و ویسکوزیته بالا هستند. در این صورت با کمک این پیش پلیمرها مشکلات بالا برطرف می شود. مقدار گرمای آزاد شده در طول تولید فوم کاهش می یابد و سازگاری پلی ایزوسیانات با پلیول و ساختار مولکول تحت تاثیر قرار می گیرد.

عوامل دمنده در پلی یورتان

از واکنش ایزوسیانات و آب، دی اکسید کربن تولید می شود. دی اکسید کربن تولید شده به عنوان عامل دمنده استفاده می کنند. از این فرآیند به عنوان یک عامل دمنده ی شیمیایی یاد می شود. این ماده، نقش فرعی در تولید فوم پلی یورتان سخت دارد.

فعال کننده ها

اکثر پلی ال ها و پلی ایزوسیانات ها فقط در دمای اتاق با سرعت متوسطی با یکدیگر واکنش می دهند. این امر در مورد واکنش پلی ایزوسیانات با آب نیز صادق است. بدین منظور فعال کننده ها به مخلوط واکنش اضافه می کنند. فعال کننده ها عبارتند از :

• آمین های نوع سوم
• ترکیبات ارگانو قلع
• نمک های قلیایی اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک

البته، این مواد با توجه به کنترل پیشرفت واکنش و فوم کردن استفاده می شوند.

تثبیت کننده های فوم

فوم موجود در نتیجه عامل های دمنده در حال رشد یا تبخیر معمولا ناپایدار هستند، در صورت ادامه واکنش بدون افزودن تثبیت کننده های فوم، می ریزد. ترکیبات آلی سیلیسیم که دارای یک اثر فعال روی سطح هستند. تولید ورق پلی اتیلن تقریبا به طور انحصاری به عنوان تثبیت کننده فوم استفاده می شود، علاوه بر این به عنوان امولسیون کننده نیز عمل می کند. تثبیت کننده های فوم، ساختار فوم، ویژگی سلول باز و بسته و اندازه سلول را تنظیم می کند، بنابراین تاثیر قابل توجهی بر خصوصیات فوم دارند.

پیشگیرنده شعله

پلی یورتان ها ترکیبات آلی قابل اشتعال هستند. و به منظور تاخیر در اشتعال آن ها و کاهش انتشار شعله های آتش، به یک ساختار شیمیایی مناسب و افزودن اجزای پیشگیرنده شعله نیاز است. پلی ال های پلی استر آروماتیک و ساختارهای ایزوسیانورات (PIR) به ایمنی در برابر آتش کمک می کنند. استفاده از پلی ال های حاوی هالوژن ها نیز معمول است.

پرسش-پاسخ