1. ለፖሊስተር ፖሊኦል ፎርሙላ ዳይካርቦክሲሊክ አሲዶችን እንዴት መምረጥ ይቻላል?

መዓዛ ያላቸው አሲዶች፡- ጥንካሬን እና የሙቀት መቋቋምን ማሻሻል

ኢሶፍታሊክ አሲድ (አይፒኤ) እና ቴሬፍታሊክ አሲድ (ፒቲኤ)

አሮማቲክ ዳይካርቦክሲሊክ አሲዶች በዋናነት ለማሻሻል ያገለግላሉ-

ቴሬፍታሊክ አሲድ (PTA)በጣም መደበኛ የሆነ መስመራዊ መዋቅር እና ጠንካራ የክሪስታላይዜሽን ዝንባሌ አለው።

PTA እንደ ኤቲሊን ግላይኮል (ኢጂ) ወይም 1,4-ቡታኒዲዮል (ቢዲኦ) ካሉ አጭር ሰንሰለት ዳይኦሎች ጋር ሲገናኝ፣ የተገኘው የፖሊስተር መዋቅር ጠንካራ የክሪስታላይዜሽን ባህሪ ሊያሳይ ይችላል፣ ይህም የፖሊስተር ፖሊዮል በክፍል ሙቀት ውስጥ ሰም ወይም ጠጣር እንዲሆን ያደርጋል።

ይህ ሊቀንስ ይችላል፦

• ✖የሂደት ቅልጥፍና
• ✖የማከማቻ መረጋጋት
• ✖የአጠቃቀም ምቾት

ስለዚህ፣ ንፁህ PTA-based polyester polyols በተግባራዊ ቀመሮች ውስጥ ብቻቸውን እምብዛም ጥቅም ላይ አይውሉም።

ኢሶፍታሊክ አሲድ (አይፒኤ)ሁለቱ የካርቦክሲል ቡድኖች በሜታ አቀማመጥ ላይ ስለሚገኙ ብዙም ተመጣጣኝ ያልሆነ ሞለኪውላዊ መዋቅር አለው። ይህም የክሪስታላይዜሽን ዝንባሌን ይቀንሳል እና የፈሳሽ መረጋጋትን ያሻሽላል።

በአይፒኤ ላይ የተመሠረተ ፖሊስተር ፖሊዮሎች በአጠቃላይ የሚከተሉትን ይሰጣሉ:

• ✔ከፍተኛ ቲጂ
• ✔የተሻለ ግልጽነት
• ✔የተሻሻለ የፍሰት አቅም

በብዙ የኢንዱስትሪ ቀመሮች፣ አይፒኤ ከፒቲኤ ወይም አሊፋቲክ አሲዶች ጋር በመተባበር ጥንካሬን እና ተለዋዋጭነትን ሚዛናዊ ለማድረግ ይተዋወቃል።

አሊፋቲክ አሲዶች፡ ተለዋዋጭነትን ይጨምራል

አዲፒክ አሲድ (ኤኤ)

አዲፒክ አሲድ በፖሊስተር ፖሊዮል ምርት ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ ከሚውሉት አሊፋቲክ ዳይካርቦክሲሊክ አሲዶች አንዱ ነው።

ተለዋዋጭ የሆነው ባለ ስድስት-ካርቦን ሰንሰለት የሚከተሉትን ያቀርባል፡

• •ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ተለዋዋጭነት
• •ጥሩ የመለጠጥ ችሎታ
• •የተቀነሰ ቲጂ

አዲፒክ አሲድ ላይ የተመሠረተ ፖሊስተር ፖሊዮሎች ብዙውን ጊዜ በግምት በተመጣጣኝ ክልል ውስጥ የ Tg እሴቶች አሏቸው።-60°ሴ እስከ -40°ሴ, በሞለኪውላዊ መዋቅር ላይ በመመስረት።

ይህ መዋቅር ለሚከተሉት አስተዋጽኦ ያደርጋል፦

• •ከፍተኛ የመለጠጥ ጥንካሬ
• •ጥሩ የመቧጨር መቋቋም ችሎታ
• •እጅግ በጣም ጥሩ የሜካኒካል አፈፃፀም

ሴባሲክ አሲድ (SA)

ሴባሲክ አሲድ ከአዲፒክ አሲድ የበለጠ ረጅም የካርቦን ሰንሰለት ይዟል።

ጥቅሞች፡

• ✔ከፍተኛ ተለዋዋጭነት
• ✔የተሻለ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን አፈፃፀም
• ✔የተሻሻሉ የሃይድሮፎቢክ ባህሪያት

ይሁን እንጂ፣ ከፍተኛ ወጪው ስላለው፣ SA በዋናነት ከፍተኛ አፈጻጸም ባላቸው የፖሊዩረቴን አፕሊኬሽኖች ላይ ጥቅም ላይ የሚውል ሲሆን ይህም የተሻሻለ የቅዝቃዜ መቋቋም አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ ነው።

ተግባራዊ የአሲድ ክፍሎች፡ ዲመር አሲድ እና ፕታሊክ አንሃይድሬድ

ዲመር አሲድ

ዲመር አሲድ የሚከተሉትን ያስተዋውቃል

• •ረጅም ተለዋዋጭ የሞለኪውላር ሰንሰለቶች
• •የሃይድሮፎቢክ ባህሪያት
• •የተሻሻለ ተለዋዋጭነት
• •የተሻለ የሃይድሮሊሲስ መቋቋም

ይሁን እንጂ የዲመር አሲድ ይዘት መጨመር የቲጂ (Tg) እና የጠንካራነት ደረጃን ሊቀንስ ይችላል። ተለዋዋጭነት እና የእርጥበት መቋቋም ለሚያስፈልጋቸው የፖሊዩረቴን ስርዓቶች በተለምዶ ግምት ውስጥ ይገባል።

ፕታሊክ አንሃይድሬድ (ፒኤ)

ፕታሊክ አንሃይድሬድ ጥሩ የምላሽ ውጤታማነት ያለው ወጪ ቆጣቢ የሆነ መዓዛ ያለው ንጥረ ነገር ነው።

ሊያሻሽል የሚችለው፦

• ✔ግትርነት
• ✔ጥብቅነት
• ✔የወጪ ተወዳዳሪነት

ይሁን እንጂ፣ በስቴሪክ ተጽእኖዎች ምክንያት፣ የመጨረሻው የቡድን ምላሽ ሰጪነቱ ከአይፒኤ ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ ነው።

የተለመደው የአሲድ ዲዛይን ስትራቴጂ

የተለመደው የፖሊስተር ፖሊኦል ቀመር ስትራቴጂ የሚከተለው ነው፡

• •መዓዛ ያላቸው አሲዶች፡- ጥንካሬንና ጥንካሬን ይሰጣሉ
• •አሊፋቲክ አሲዶች፡ ተለዋዋጭነትን እና ጥንካሬን ይሰጣሉ

ትክክለኛው ጥምርታ ሁልጊዜ እንደ ኢላማው አተገባበር መስተካከል አለበት።

2. ለፖሊስተር ፖሊዮል ዲዛይን ዳይኦሎችን እንዴት መምረጥ ይቻላል?

ኤቲሊን ግላይኮል (ኢጂ)

ኤቲሊን ግላይኮል በፖሊስተር ኬሚስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ቀላሉ ዳይኦል ነው።

አጭር የሞለኪውላር አወቃቀሩ ምክንያት፣ ኢጂ የሚከተሉትን ያቀርባል፡

• •ከፍተኛ የሰንሰለት መደበኛነት
• •ጠንካራ የክሪስታላይዜሽን ዝንባሌ

ከ PTA ጋር ሲጣመር፣ EG እንደ PET ያሉ ክሪስታላይን መዋቅሮችን ሊፈጥር ይችላል፣ ይህም ፖሊስተር ፖሊኦሎችን በክፍል ሙቀት ውስጥ ጠንካራ እንዲሆኑ ሊያደርግ ይችላል። ስለዚህ፣ ንፁህ በ EG ላይ የተመሰረቱ ፖሊስተር ፖሊኦሎችን ያልተለመዱ ናቸው።

በተግባራዊ ቀመሮች ውስጥ፣ EG ብዙውን ጊዜ ከሚከተለው ጋር ይጣመራል፡

ክሪስታላይዜሽን እና የሂደት አፈፃፀምን ለማስተካከል።

የ EG አንድ አስፈላጊ ጥቅም የሚከተለው ነው፡

• ✔ዝቅተኛ ወጪ
• ✔ሰፊ ተገኝነት

እንደገና ጥቅም ላይ በዋሉ የPET ቁሳቁሶች ላይ ተመስርቶ ለፖሊስተር ፖሊዮል ምርት፣ ኢጂ አሁንም አስፈላጊ ጥሬ እቃ ነው።

ዲኢቲሊን ግላይኮል (DEG)

DEG የኤተር ቦንዶችን ወደ ፖሊስተር ሰንሰለት ያስተዋውቃል።

ተለዋዋጭ የሆነው የኢተር ትስስር የሚከተሉትን ያቀርባል፡

• •የታችኛው ቲጂ
• •የተቀነሰ viscosity
• •የተሻለ የፍሰት አፈፃፀም

ተለዋዋጭነት ማቀነባበር አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ በDEG ላይ የተመሰረቱ ፖሊስተር ፖሊዮሎች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ይሁን እንጂ፣ የኤተር ቦንዶች ለረጅም ጊዜ የሙቀት ኦክሳይድ ዝቅተኛ የመቋቋም አቅም ሊኖራቸው ይችላል። ስለዚህ፣ የDEG ​​ስርዓቶች ብዙውን ጊዜ እንደ NPG ካሉ ይበልጥ የተረጋጋ ዳይኦሎች ጋር ይጣመራሉ።

ኒዮፔንቲል ግላይኮል (ኤንፒጂ)

NPG ሁለት ሜቲል ቡድኖች ያሉት የኳተርናሪ ካርቦን መዋቅር ይዟል።

ይህ ልዩ መዋቅር የሞለኪውላር እንቅስቃሴን የሚገድብ ሲሆን የሚከተሉትን ያቀርባል፡

• •ከፍተኛ ቲጂ
• •እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መረጋጋት
• •የላቀ የአየር ሁኔታ መቋቋም
• •የተሻሻለ የሃይድሮሊሲስ መቋቋም

እጅግ በጣም ጥሩ ዘላቂነት ስላለው፣ NPG በስፋት ጥቅም ላይ የሚውለው በሚከተሉት ቦታዎች ነው፡

• •የፒዩ ሽፋኖች
• •የውጪ መተግበሪያዎች
• •የአየር ሁኔታን የሚቋቋሙ የፖሊዩረቴን ስርዓቶች

1,4-ቡታኒዲዮል (ቢዲኦ)

1,4-ቡታኔዲዮል በፖሊዩረቴን ኤላስቶመር እና በቲፒዩ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉት በጣም አስፈላጊ ዳይኦሎች አንዱ ነው።

ባለአራት-ካርቦን መስመራዊ አወቃቀሩ የሚከተሉትን ያቀርባል፡

• •ጥሩ የሰንሰለት መደበኛነት
• •ጠንካራ ሞለኪውላር መስተጋብር
• •እጅግ በጣም ጥሩ የሜካኒካል ባህሪያት

እንደ PTA ካሉ አሮማቲክ አሲዶች ጋር ሲጣመር፣ BDO ከ PBT መዋቅሮች ጋር ተመሳሳይ የሆኑ ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው ክሪስታላይን ክፍሎችን ሊፈጥር ይችላል።

ይህ ለሚከተሉት አስተዋጽኦ ያደርጋል፦

• ✔ከፍተኛ የመለጠጥ ጥንካሬ
• ✔የተሻለ የመቧጨር መቋቋም
• ✔የተሻሻለ አካላዊ መስቀለኛ መንገድ

ይሁን እንጂ፣ ከፍተኛ የቢዲኦ ይዘት የክሪስታላይዜሽን ዝንባሌን ሊጨምር ይችላል፣ ይህም የፖሊስተር ፖሊኦሎች በክፍል ሙቀት ውስጥ ሰም ወይም ጠጣር እንዲሆኑ ያደርጋል።

የማቀነባበሪያ አፈፃፀምን ለማሻሻል፣ BDO ብዙውን ጊዜ ከሚከተለው ጋር ይጣመራል፦

የሜካኒካል ጥንካሬን በመጠበቅ ከመጠን በላይ ክሪስታላይዜሽንን ለመቀነስ።

ትራይሜቲሎልፕሮፔን (TMP): ቁጥጥር የሚደረግበት ቅርንጫፍ ማስተዋወቅ

ትራይሜቲሎልፕሮፔን (TMP) ሶስት ሃይድሮክሲል ቡድኖችን የያዘ ባለብዙ ተግባር አልኮሆል ነው። ከባህላዊ ዳይኦሎች በተለየ መልኩ፣ TMP የቅርንጫፍ መዋቅሮችን ወደ ፖሊስተር ፖሊኦሎች ያስተዋውቃል።

አነስተኛ መጠን ያለው TMP ሊጨምር ይችላል፦

• •ሞለኪውላር ቅርንጫፍ
• •የመስቀለኛ መንገድ ጥግግት
• •የመጨረሻ የፖሊዩረቴን ጥንካሬ

TMP ብዙውን ጊዜ በሚከተሉት ዲዛይን ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል:

• •ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸው የፖሊዩረቴን ሽፋኖች
• •ጠንካራ የ PU ስርዓቶች
• •የተለጠፉ የፖሊዩረቴን ፕሪፖሊመሮች

በአብዛኛዎቹ ቀመሮች፣ የቲኤምፒ ይዘት በጥንቃቄ ቁጥጥር ይደረግበታል ምክንያቱም ከመጠን በላይ የሆነ የቅርንጫፍ መጠን viscosityን በእጅጉ ሊጨምር እና የሂደት አቅምን ሊቀንስ ይችላል።

3. በፖሊስተር ፖሊኦል ፎርሙላ ውስጥ የአልኮል-አሲድ ጥምርታን እንዴት ማስተካከል ይቻላል?

የአልኮል ከመጠን በላይ መጠን

በፖሊስተር ፖሊዮል ውህደት ውስጥ፣ የአልኮሆል ክፍሎች ብዙውን ጊዜ ሃይድሮክሲል-የተጠናቀቁ መዋቅሮችን ለማግኘት ከመጠን በላይ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ዝቅተኛ የሞለኪውላር ክብደት ላላቸው ፖሊስተር ፖሊዮሎች፣ ከመጠን በላይ የአልኮል መጠን ወደሚከተሉት ሊጨምር ይችላል፡1.8–2.0፡ 1

ከፍተኛ የሃይድሮክሲል እሴቶች ለፖሊዩረቴን ምስረታ የበለጠ ምላሽ ሰጪ የሃይድሮክሲል ቡድኖችን ይሰጣሉ።

ይሁን እንጂ ከመጠን በላይ የአልኮል ይዘት ሞለኪውላዊ ክብደትን ሊቀንስ እና አሉታዊ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል፡

ስለዚህ፣ የአልኮል-አሲድ ጥምርታ በመጨረሻው የፖሊዩረቴን አተገባበር መሰረት መመቻቸት አለበት።

በአልኮል ጥምርታ እና በአሲድ እሴት መካከል ያለው ግንኙነት

በፖሊስተር ፖሊዮል ውህደት ወቅት፣ የሚመነጨው ውሃ ያለማቋረጥ ይወገዳል፣ ይህም የኢስተርፊኬሽን እና የኮንደንስሽን ግብረመልሶችን ወደፊት ለማራመድ ይረዳል።

ከመጠን በላይ የአልኮል መጠጥ በቂ ካልሆነ:

• •የአሲድ ክምችት አሁንም ከፍተኛ ነው
• •ምላሹ እየቀነሰ ይሄዳል
• •የመጨረሻው የአሲድ እሴት ለመቀነስ አስቸጋሪ ይሆናል

ዝቅተኛ የአሲድ እሴት አስፈላጊ ነው ምክንያቱም ቀሪ አሲዶች የፖሊዩረቴን ምላሾችን ሊነኩ ይችላሉ። ፖሊስተር ፖሊዮል ከአይዞያኔት ጋር ሲገናኝ፣ የተረፈ እርጥበት እና አሲዳማ ክፍሎች የሚከተሉትን ሊያደርጉ ይችላሉ፦

ለብዙ የፖሊዩረቴን አፕሊኬሽኖች፣ የአሲድ እሴትን የሚቆጣጠሩት ከዚህ በታች ነው፦1 ሚ.ግ. KOH/gአስፈላጊ የጥራት ግብ ነው።

4. እንዴት መምረጥ እንደሚቻልካታሊስቶችለፖሊስተር ፖሊኦል ምርት?

በቲቢቲ እና በቢቲኦ መካከል ያለው ምርጫ የሚወሰነው በሚከተሉት ላይ ነው፡

5. የፖሊስተር ፖሊዮል የማምረቻ ሂደት ቁጥጥር

ዋናዎቹ ደረጃዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

1. ኤስተርፊኬሽን
2. ፖሊኮንደንሴሽን
3. የሃይድሮክሲል እሴት እና የአሲድ እሴት ማስተካከያ

ደረጃ 1፡ የኢስተርፊኬሽን ደረጃ

በኢስተርፊኬሽን ደረጃ ወቅት የሚከተሉት ቁሳቁሶች ወደ ሬአክተሩ ውስጥ ይሞላሉ፡

ምላሹ ብዙውን ጊዜ የሚጀምረው በግምት፦180°ሴ

ከኤስተርፊኬሽን የሚመነጨው ውሃ በሚከተሉት መንገዶች ይወገዳል፦

• •የናይትሮጅን መበታተን
• •የኮንደንሰር ስርዓቶች

የምላሽ ሂደቱን በሚከተሉት መንገዶች መከታተል ይቻላል፦

• •የውሃ መሰብሰቢያ መጠን
• •የአሲድ እሴት ሙከራ

ደረጃ 2፡ የፖሊኮንደንሴሽን ደረጃ

ከተጣራ በኋላ ስርዓቱ ወደ ፖሊኮንደንሴሽን ደረጃ ይገባል።

የተለመዱ ሁኔታዎች፡

• •የሙቀት መጠን፡200–220°ሴ
• •የተቀነሰ ግፊት፡ የቫክዩም አሠራር

ቫክዩም የቀረውን ውሃ እና ከመጠን በላይ አልኮልን ለማስወገድ ይረዳል፣ ይህም የሞለኪውላዊ እድገትን ያስከትላል።

ይሁን እንጂ፣ ከመጠን በላይ የሆነ የሙቀት መጠን ወይም ረዘም ያለ የምላሽ ጊዜ የጎንዮሽ ጉዳቶችን፣ የቀለም ጭማሪን እና የፖሊመር መበላሸትን ሊያስከትል ይችላል። ስለዚህ፣ የሂደቱ ሁኔታዎች በጥንቃቄ ቁጥጥር ሊደረግባቸው ይገባል።

ደረጃ 3፡ የመጨረሻ ነጥብ ቁጥጥር

ከPET ፖሊመራይዜሽን በተለየ መልኩ የፖሊስተር ፖሊዮል ምርት እጅግ በጣም ከፍተኛ የሞለኪውላር ክብደት እድገት አያስፈልገውም። ዋናዎቹ የጥራት አመልካቾች የሚከተሉት ናቸው፡

የጋራ የኢንዱስትሪ ግብ፡የአሲድ እሴት <1 mg KOH/gከመውጣቱ በፊት።

በቂ ያልሆነ የቫኩም እጥረት ለሚከተሉት ዋና ዋና ምክንያቶች አንዱ ነው፡-

• ✖ከፍተኛ የተረፈ እርጥበት
• ✖ከፍተኛ የአሲድ እሴት
• ✖ደካማ የፖሊዩረቴን አፈጻጸም

6. የፖሊስተር ፖሊዮል ዲዛይን ማጠቃለያ

የዲዛይን ፋክተር	የቁልፍ ተለዋዋጮች	የምርጫ መርህ	የተለመደው ክልል
የጀርባ አጥንት ጥንካሬ	IPA፣ PTA፣ AA፣ SA	የአሮማቲክ አሲዶች ጥንካሬን ያሻሽላሉ፤ የአሊፋቲክ አሲዶች ተለዋዋጭነትን ያሻሽላሉ	አይፒኤ/ኤኤ ≈ 7:3
የቲጂ ማስተካከያ	EG፣ DEG፣ NPG፣ BDO	ኢጂ የክሪስታሊንነት መጠንን ይጨምራል፤ ዲጂ የቪስኮሌሽን መጠንን ይቀንሳል፤ ኤንፒጂ ዘላቂነትን ያሻሽላል፤ ቢዲኦ ጥንካሬን ያሻሽላል	በማመልከቻው ላይ በመመስረት
የሞለኪውላር ክብደት ቁጥጥር	የአልኮል-አሲድ ጥምርታ	ከመጠን በላይ የአልኮል መጠጥ በሃይድሮክሲል የተጠናቀቁ መዋቅሮችን ይፈጥራል	አልኮሆል/አሲድ = 1.3
የካታሊስት ምርጫ	ቲቢቲ ከቢቲኦ ጋር ሲነጻጸር	ለፈጣን ምላሽ TBT፤ ለተሻለ የሃይድሮሊሲስ መረጋጋት BTO	ቢቲኦ 0.2–0.5‰
የቅርንጫፍ ቁጥጥር	TMP/ግሊሰሮል	ትናንሽ ተጨማሪዎች የመስቀለኛ መንገድ ጥግግትን ያሻሽላሉ	TMP ≤3 mol%

7. የፖሊስተር ፖሊዮል ዲዛይን የፖሊዩረቴን አፈጻጸምን እንዴት ይነካዋል?

ማመልከቻ	የሚመከር የፖሊስተር ፖሊዮል ዲዛይን
የፒዩ ማጣበቂያዎች	ለጠንካራ ማጣበቂያ እና ጥንካሬ ተጣጣፊ AA-based polyester polyols
የፒዩ ሽፋኖች	ለጠንካራነት እና ለአየር ሁኔታ መቋቋም የአይፒኤ/ኤንፒጂ ስርዓቶች
የቲፒዩ ኤላስቶመሮች	ለሜካኒካል ጥንካሬ እና የመቧጨር መቋቋም AA + BDO ስርዓቶች
የውሃ ወለድ PU	ሃይድሮሊሲስን የሚቋቋም ፖሊስተር ፖሊዮሎች ከተመቻቹ የማነቃቂያ ስርዓቶች ጋር
ሰው ሰራሽ ቆዳ	ተለዋዋጭ ፖሊስተር ፖሊኦሎች ከቁጥጥር ውጭ የሆነ ለስላሳነት ጋር

የማመልከቻ መስፈርቶች → የአፈጻጸም ኢላማዎች → የሞኖመር ምርጫ → የሞለኪውላር መዋቅር ዲዛይን → የካታሊስት ምርጫ → የሂደት ማመቻቸት