በኢሶሲያኔት ያልሆኑ ፖሊዩረቴንስ ላይ የምርምር እድገት

ከ1937 ጀምሮ፣ የፖሊዩረቴን (PU) ቁሳቁሶች በተለያዩ ዘርፎች በስፋት ጥቅም ላይ ውለዋል፤ ከእነዚህም ውስጥ የትራንስፖርት፣ የግንባታ፣ የፔትሮኬሚካሎች፣ የጨርቃጨርቅ፣ የሜካኒካል እና የኤሌክትሪክ ምህንድስና፣ የበረራ መሣሪያዎች፣ የጤና አጠባበቅ እና የግብርና ምርቶች ይገኙበታል። እነዚህ ቁሳቁሶች እንደ አረፋ ፕላስቲክ፣ ፋይበር፣ ኤላስቶመር፣ የውሃ መከላከያ ወኪሎች፣ ሰው ሰራሽ ቆዳ፣ ሽፋኖች፣ ማጣበቂያዎች፣ የመንገድ ቁሳቁሶች እና የህክምና አቅርቦቶች ባሉ ቅርጾች ጥቅም ላይ ይውላሉ። ባህላዊ PU በዋናነት ከሁለት ወይም ከዚያ በላይ ኢሶሲያኔትስ ከማክሮሞሌኩላር ፖሊዮሎች እና ከትንሽ ሞለኪውላር ሰንሰለት ማራዘሚያዎች ጋር የተዋሃደ ነው። ሆኖም፣ የኢሶሲያኔትስ ውስጣዊ መርዛማነት ለሰው ልጅ ጤና እና ለአካባቢ ከፍተኛ አደጋዎችን ያስከትላል፤ በተጨማሪም በተለምዶ ከፎስጂን - በጣም መርዛማ ቅድመ-ዝግጅት - እና ከሚዛመዱ የአሚን ጥሬ ዕቃዎች የተገኙ ናቸው።

ዘመናዊው የኬሚካል ኢንዱስትሪ አረንጓዴ እና ዘላቂ የልማት ልምዶችን በመከተል፣ ተመራማሪዎች ኢሶሲያኔትን ለአካባቢ ተስማሚ በሆኑ ሀብቶች በመተካት ላይ እያተኮሩ ሲሆን ኢሶሲያኔት ያልሆኑ ፖሊዩረቴን (NIPU) አዳዲስ የውህደት መንገዶችን እያሰሱ ነው። ይህ ጽሑፍ በተለያዩ የNIPU ዓይነቶች ላይ የተደረጉ እድገቶችን እየገመገመ እና የወደፊት ተስፋቸውን ለተጨማሪ ምርምር ማጣቀሻ ለማቅረብ እየተወያየ ነው።

1 የኢሶሲያኔት ያልሆኑ ፖሊዩረቴን ውህዶች

ዝቅተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ያለው ካርባሜት ውህዶችን በመጠቀም ሞኖሳይክሊክ ካርቦኔትን ከአሊፋቲክ ዳይሚን ጋር በማጣመር የመጀመሪያው ውህደት በ1950ዎቹ በውጭ አገር ተከስቷል - ይህም ወደ ኢሶሲያኔት ያልሆነ ፖሊዩረቴን ውህደት ወሳኝ ጊዜን ያመለክታል። በአሁኑ ጊዜ NIPU ለማምረት ሁለት ዋና ዋና ዘዴዎች አሉ፡ የመጀመሪያው በሁለትዮሽ ሳይክሊክ ካርቦኔት እና በሁለትዮሽ አሚኖች መካከል ደረጃ በደረጃ የመደመር ግብረመልሶችን ያካትታል፤ ሁለተኛው ደግሞ በካርባማትስ ውስጥ መዋቅራዊ ልውውጦችን የሚያመቻቹ ዳይሬቴን መካከለኛዎችን ከዳይኦሎች ጋር የሚያካትት ፖሊኮንደንሴሽን ግብረመልሶችን ያካትታል። የዲያማርቦክሲሌት መካከለኛ አካላት በሳይክሊክ ካርቦኔት ወይም በዲሜቲል ካርቦኔት (ዲኤምሲ) መንገዶች ሊገኙ ይችላሉ፤ በመሠረቱ ሁሉም ዘዴዎች የካርባሜት ተግባራትን በሚሰጡ የካርቦኒክ አሲድ ቡድኖች በኩል ምላሽ ይሰጣሉ።

የሚከተሉት ክፍሎች አይሶሲያኔትን ሳይጠቀሙ ፖሊዩረቴንን ለማዋሃድ ሦስት የተለያዩ አቀራረቦችን ያብራራሉ።

1.1 የሁለትዮሽ ሳይክሊክ ካርቦኔት መንገድ

NIPU በስእል 1 ላይ እንደሚታየው ከቢኒያሪ አሚን ጋር የተጣመረ የቢኒያሪ ሳይክሊክ ካርቦኔትን በደረጃ በደረጃ በመጨመር ሊዋሃድ ይችላል።

በዋናው የሰንሰለት መዋቅር ውስጥ በተደጋጋሚ ክፍሎች ውስጥ በሚገኙ በርካታ የሃይድሮክሲል ቡድኖች ምክንያት ይህ ዘዴ በአጠቃላይ ፖሊቤታ-ሃይድሮክሲል ፖሊዩረቴን (PHU) ተብሎ የሚጠራውን ያስገኛል። ሌይትሽ እና ሌሎችም፣ ሳይክሊክ ካርቦኔት-የተጠናቀቁ ፖሊኢተሮችን ከቢዮናዊ አሚኖች እና ከቢዮናዊ ሳይክሊክ ካርቦኔት የተገኙ ትናንሽ ሞለኪውሎችን በመጠቀም ተከታታይ ፖሊኢተር PHUዎችን አዘጋጅተዋል - እነዚህን ፖሊኢተር PUዎችን ለማዘጋጀት ከሚጠቀሙባቸው ባህላዊ ዘዴዎች ጋር በማነፃፀር። ግኝቶቻቸው እንደሚያሳዩት በPHUዎች ውስጥ ያሉ የሃይድሮክሲል ቡድኖች ለስላሳ/ጠንካራ ክፍሎች ውስጥ ከሚገኙ ናይትሮጅን/ኦክስጅን አቶሞች ጋር በቀላሉ የሃይድሮጂን ትስስር ይፈጥራሉ፤ ለስላሳ ክፍሎች መካከል ያሉ ልዩነቶች የሃይድሮጂን ትስስር ባህሪን እንዲሁም የማይክሮፋዝ መለያየት ዲግሪዎችን ይነካሉ፣ ይህም በኋላ ላይ አጠቃላይ የአፈጻጸም ባህሪያትን ይነካል።

በተለምዶ ከ100°ሴ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን የሚካሄድ ይህ መንገድ በምላሽ ሂደቶች ወቅት ምንም አይነት ተረፈ ምርት አይፈጥርም፣ ይህም ለእርጥበት በአንጻራዊነት ስሜታዊ ያልሆነ ሲሆን የተለዋዋጭነት ስጋቶች ሳይኖሩት የተረጋጋ ምርቶችን ይሰጣል፣ ነገር ግን እንደ ዲሜቲል ሰልፎክሳይድ (DMSO)፣ N፣N-dimethylformamide (DMF)፣ ወዘተ ባሉ ጠንካራ ፖላሪቲ የሚታወቁ ኦርጋኒክ መሟሟቶችን ይፈልጋል። በተጨማሪም ከአንድ ቀን እስከ አምስት ቀናት የሚረዝሙ የተራዘሙ የምላሽ ጊዜዎች ብዙውን ጊዜ ዝቅተኛ የሞለኪውላዊ ክብደቶችን ያስገኛሉ፣ ብዙውን ጊዜ ከ30kg/mol አካባቢ ዝቅተኛ ይሆናሉ። ይህም ትልቅ መጠን ያለው ምርት ፈታኝ ነው ምክንያቱም ሁለቱም ከፍተኛ ወጪዎች ከዚህ ጋር ተያይዘው የሚመጡት በቂ ያልሆነ ጥንካሬ እና በቂ ያልሆነ ጥንካሬ በተፈጠረው PHUs ይታያል። ምንም እንኳን ተስፋ ሰጪ አፕሊኬሽኖች ቢኖሩም፣ የቁሳቁስ ጎራዎች ቅርፅ፣ የማስታወሻ ግንባታዎች፣ የማጣበቂያ ቀመሮች፣ የሽፋን መፍትሄዎች፣ አረፋዎች ወዘተ.

1.2 የሞኖሳይሊክ ካርቦኔት መንገድ

ሞኖሳይሊክ ካርቦኔት በቀጥታ ከዳይሚን ከሚመጣው ዳይካርባሜት ጋር ይገናኛል፣ እነዚህም ሃይድሮክሲል መጨረሻ ቡድኖችን ይይዛሉ፣ ከዚያም ከዳይኦሎች ጋር ልዩ የሆነ የትራንስሴስተርፊኬሽን/ፖሊኮንደንሴሽን መስተጋብር ይደረግባቸዋል፣ በመጨረሻም በስእል 2 እንደሚታየው በምስል 2 እንደሚታየው የNIPU መዋቅራዊ አቻዎችን ይፈጥራሉ።

በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት የሞኖሳይሊክ ልዩነቶች ኤቲሊን እና ፕሮፒሊን ካርቦኔት ያላቸው ንጣፎችን ያካትታሉ፤ የዣኦ ጂንጎ ቡድን በቤጂንግ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ የተለያዩ ዳይሚኖችን በመጠቀም የተለያዩ መዋቅራዊ ዳይካርባሜት አማላጆችን በማግኘት ወደ ኮንደንሴሽን ደረጃዎች ከመቀጠላቸው በፊት ፖሊቴትራሃይድሮፉራኔዲዮል/ፖሊኢተር-ዲዮል በመጠቀም የተለያዩ ዳይሚኖችን በመጠቀም ወደ ኮንደንሴሽን ደረጃዎች ከመቀጠላቸው በፊት የተለያዩ ዳይሚኖችን በማግኘት ወደ ኮንደንሴሽን ደረጃዎች መሸጋገር ችለዋል። ይህም በእያንዳንዱ የምርት መስመር ላይ አስደናቂ የሙቀት/ሜካኒካል ባህሪያትን ያሳያል፤ ወደ ላይ የሚቀልጡ ነጥቦችን የሚደርሱ ሲሆን በግምት 125 ~ 161°ሴ የሚረዝሙ የመለጠጥ ጥንካሬዎች እና ወደ 24MPa የሚጠጋ የማራዘሚያ መጠን ወደ 1476% ይደርሳል። ዋንግ እና ሌሎችም፣ በተመሳሳይ መልኩ DMCን ያካተቱ ሊቨርቬርድ ውህደቶች በቅደም ተከተል ከሄክሳሜቲሊንዲአሚን/ሳይክሎካርቦኔትድ ፕሪንቸሮች ጋር ተጣምረው እንደ ኦክሳሊክ/ሴባክ/አሲዶች አዲፒክ-አሲድ-ቴሬፍታሊክስ ያሉ ሃይድሮክሲ-የተቋረጡ ባዮባዚክ ዲቤዚክ አሲዶችን የሚያመነጩ ሲሆን የመጨረሻ ውጤቶችን ያስገኛሉ፤ 13k~28kg/mol የመለጠጥ ጥንካሬዎችን የሚለዋወጡ 9~17 MPa ማራዘሚያዎች 35% ~235% ይለያያሉ።

ሳይክሎካርቦኒክ ኤስተርስ ከ80° እስከ 120°ሴ ባለው የሙቀት መጠን በመጠበቅ በተለመደው ሁኔታ ውስጥ ካታሊስቶችን ሳያስፈልግ ውጤታማ በሆነ መንገድ ይሳተፋሉ። ተከታይ ትራንስሴስተርፊኬሽኖች ብዙውን ጊዜ በኦርጋኖቲን ላይ የተመሰረቱ ካታሊቲክ ስርዓቶችን ይጠቀማሉ፣ ይህም ከ200° ያልበለጠ ምርጥ ሂደትን ያረጋግጣል። ከዲዮሊክ ግብዓቶች ጋር በማነጣጠር ብቻ የሚደረጉ ጥረቶችን ከማድረግ ባለፈ፣ የሚፈለጉትን ውጤቶች ማመንጨትን የሚያመቻቹ ራስን-ፖሊመሪዜሽን/ዲግሊኮሊሲስ ክስተቶችን በማነጣጠር ዘዴው በተፈጥሮው ለአካባቢ ተስማሚ የሆነ ሜታኖል/ትንሽ-ሞለኪውል-ዲዮሊክ ቅሪቶችን በማምረት ወደፊት ሊተገበሩ የሚችሉ የኢንዱስትሪ አማራጮችን ያቀርባል።

1.3 የዲሜቲል ካርቦኔት መንገድ

ዲኤምሲ በርካታ ንቁ ተግባራዊ ክፍሎችን ያካተተ ኢኮሎጂካል ጤናማ/መርዛማ ያልሆነ አማራጭን ይወክላል፤ እነዚህም ሜቲል/ሜቶክሲ/ካርቦኒል ውቅሮችን ያሻሽላሉ። የመጀመሪያ ተሳትፎዎችን በእጅጉ የሚያስገኙ ናቸው። ዲኤምሲ ከዳይሚኖች ጋር በቀጥታ ይገናኛል፤ ከዚያም ትናንሽ ሜቲል-ካርባሜት የተቋረጡ መካከለኛዎችን ይፈጥራሉ። ከዚያም በኋላ ተጨማሪ ትናንሽ-ሰንሰለት-ማራዘሚያ-ዳይኦሊክስ/ትላልቅ-ፖሊዮል ንጥረ ነገሮችን ጨምሮ የመቅለጥ-ኮንደንሲንግ እርምጃዎች በስእል 3 መሰረት በዚህ መሰረት የሚታዩ ተፈላጊ የፖሊመር መዋቅሮችን ያስገኛሉ።

ዲፓ እና ሌሎች ከላይ በተጠቀሱት ተለዋዋጭነቶች ላይ ሶዲየም ሜቶክሳይድ ካታሊሲስን በመጠቀም የተለያዩ መካከለኛ ቅርጾችን በማደራጀት፣ ከዚያም የታለሙ ቅጥያዎችን በማሳተፍ፣ ተከታታይ ተመጣጣኝ ጠንካራ ክፍል ውህዶችን በማጠናቀቅ (3 ~20)x10^3ግ/ሞል የመስታወት ሽግግር የሙቀት መጠን (-30 ~120°ሴ) ይደርሳል። ፓን ዶንግዶንግ የዲኤምሲ ሄክሳሜቲሊን-ዲያሚኖፖሊካርቦኔት-ፖሊአልኮልስን የያዙ ስትራቴጂካዊ ጥምረቶችን መርጠዋል፣ ይህም የ10-15MPa የመለጠጥ ጥምርታዎችን ወደ 1000% -1400% የሚጠጉ ውጤቶችን አሳይቷል። የተለያዩ የሰንሰለት ማራዘሚያ ተፅእኖዎችን የሚመለከቱ የምርመራ ስራዎች የአቶሚክ ቁጥር እኩልነት እኩልነትን ሲጠብቅ ቡታኒዲዮል/ሄክሳኒዲዮል ምርጫዎችን በጥሩ ሁኔታ በማስተካከል ምርጫዎችን አሳይተዋል፣ ይህም በአቶሚክ ቁጥር እኩልነት በሁሉም ሰንሰለቶች ውስጥ የሚታዩትን የክሪስታሊኒቲ ማሻሻያዎችን በማስተዋወቅ። የሳራዚን ቡድን ሊግኒን/ዲኤምሲን ከሄክሳሃይድሮክሲሚን ጋር በማዋሃድ ውህዶችን አዘጋጅቷል፣ ይህም በ230℃ ከሂደቱ በኋላ አጥጋቢ ሜካኒካል ባህሪያትን ያሳያል። ዲያዞሞኖመርን በመጠቀም ኢሶሳይያንቴ-ፖሊዩሬአዎችን ለማመንጨት የታለሙ ተጨማሪ ፍለጋዎች ከቪኒል-ካርቦናሴስ አቻዎች ጋር ሲነጻጸር ተመጣጣኝ ጥቅሞችን ያስገኛሉ፣ ይህም የወጪ ቆጣቢነትን/ሰፊ የመፈለጊያ መንገዶችን ያጎላል። በጅምላ የተዋሃዱ ዘዴዎችን በተመለከተ ተገቢው ጥንቃቄ በተለምዶ ከፍተኛ የሙቀት መጠን/የቫኩም አካባቢዎችን ይጠይቃል፣ ይህም የመሟሟት ፍላጎቶችን ያስወግዳል፣ በዚህም ምክንያት የቆሻሻ ጅረቶችን በአጠቃላይ የተገደቡ ሜታኖል/ትንሽ-ሞለኪውል-ዲዮሊክ ፍሳሽዎችን በአጠቃላይ አረንጓዴ ውህዶችን ብቻ ይመሰርታል።

2 የተለያዩ ለስላሳ ያልሆኑ የፖሊዩረቴን ክፍሎች

2.1 ፖሊዩረቴን

ፖሊዩረቴን (PEU) በስፋት ጥቅም ላይ የሚውለው ለስላሳ ክፍል ተደጋጋሚ ክፍሎች ውስጥ የኢተር ቦንዶች ዝቅተኛ የትብብር ኃይል፣ ቀላል ሽክርክሪት፣ እጅግ በጣም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ተለዋዋጭነት እና የሃይድሮሊሲስ መቋቋም ስላለው ነው።

ኬቢር እና ሌሎችም እንደ ጥሬ ዕቃዎች ፖሊኤተር ፖሊዩረቴን ከዲኤምሲ፣ ፖሊኢትሊን ግላይኮል እና ቡታኔዲዮል ጋር አዋህደዋል፣ ነገር ግን የሞለኪውላዊው ክብደት ዝቅተኛ ነበር (7 500 ~ 14 800ግ/ሞል)፣ ቲጂ ከ0℃ ያነሰ ነበር፣ እና የመቅለጥ ነጥቡም ዝቅተኛ ነበር (38 ~ 48℃)፣ እና ጥንካሬው እና ሌሎች አመልካቾች የአጠቃቀም ፍላጎትን ለማሟላት አስቸጋሪ ነበሩ። የዣኦ ጂንግቦ የምርምር ቡድን PEUን ለማዋሃድ ኤቲሊን ካርቦኔት፣ 1፣ 6-ሄክሳኔዲአሚን እና ፖሊኢትሊን ግላይኮልን ተጠቅመዋል፣ ይህም ሞለኪውላዊ ክብደት 31 000ግ/ሞል፣ የመለጠጥ ጥንካሬ 5 ~ 24MPa እና በ0.9% ~ 1 388% ነው፣ እና በ0.9% ~ 1 388% ይርዝመት። የተዋሃዱት የአሮማቲክ ፖሊዩረቴን ተከታታይ ሞለኪውላዊ ክብደት 17 300 ~ 21 000 ግ/ሞል፣ Tg -19 ~ 10℃ ነው፣ የመቅለጥ ነጥቡ 102 ~ 110℃ ነው፣ የመሸከም ጥንካሬ 12 ~ 38MPa ነው፣ እና የ200% የማያቋርጥ ማራዘሚያ የመለጠጥ ፍጥነት 69% ~ 89% ነው።

የዜንግ ሊቹቹን እና የሊ ቹንቼንግ የምርምር ቡድን መካከለኛውን 1፣ 6-ሄክሳሜቲሊንዲያሚን (BHC) ከዲሜቲል ካርቦኔት እና 1፣ 6-ሄክሳሜቲሊንዲያሚን እና ፖሊኮንደንሴሽን ከተለያዩ ትናንሽ ሞለኪውሎች ቀጥ ያሉ ሰንሰለት ዲዮሎችን እና ፖሊቴትራሃይድሮፉራኔዲዮሎችን (Mn=2 000) ጋር አዘጋጅተዋል። ተከታታይ ፖሊኤተር ፖሊዩረቴን (NIPEU) ከኢሶሲያኔት መስመር ጋር ተዘጋጅተዋል፣ እና በምላሹ ወቅት የመሃል ተሻጋሪ ችግሮች ተፈትተዋል። በሠንጠረዥ 1 እንደሚታየው በNIPEU እና 1፣ 6-ሄክሳሜቲሊን ዳይሶሲያኔት የተዘጋጁት ባህላዊ ፖሊኤተር ፖሊዩረቴን (HDIPU) አወቃቀር እና ባህሪያት ተነጻጽረዋል።

ናሙና	ጠንካራ የክፍል ክብደት ክፍልፋይ/%	ሞለኪውላር ክብደት/(ግ)·ሞል^(-1))	የሞለኪውላር ክብደት ስርጭት መረጃ ጠቋሚ	የመሸከም ጥንካሬ/MPa	በእረፍት/% ማራዘም
NIPEU30	30	74000	1.9	12.5	1250
NIPEU40	40	66000	2.2	8.0	550
HDIPU30	30	46000	1.9	31.3	1440
HDIPU40	40	54000	2.0	25.8	1360

ሠንጠረዥ 1

በሰንጠረዥ 1 ላይ የተገኙት ውጤቶች እንደሚያሳዩት በNIPEU እና HDIPU መካከል ያለው መዋቅራዊ ልዩነት በዋናነት በጠንካራው ክፍል ምክንያት ነው። በNIPEU የጎን ምላሽ የሚፈጠረው የዩሪያ ቡድን በዘፈቀደ በጠንካራው ክፍል ሞለኪውላዊ ሰንሰለት ውስጥ ተካትቷል፣ ይህም ጠንካራውን ክፍል ሰብሮ የተደረደሩ የሃይድሮጂን ቦንዶችን ይፈጥራል፣ ይህም በጠንካራው ክፍል ሞለኪውላዊ ሰንሰለቶች እና በጠንካራው ክፍል ዝቅተኛ ክሪስታሊኒቲ መካከል ደካማ የሃይድሮጂን ቦንዶችን ያስከትላል፣ ይህም የNIPEU ዝቅተኛ ደረጃ መለያየትን ያስከትላል። በዚህም ምክንያት የሜካኒካል ባህሪያቱ ከ HDIPU በጣም የከፋ ነው።

2.2 ፖሊዩረቴን

ፖሊስተር ዳይኦልስ (PETU) እንደ ለስላሳ ክፍሎች ከፖሊስተር ዳይኦልስ ጋር ጥሩ ባዮዲግሬዳላይዜሽን፣ ባዮኢንተግሬሽን እና ሜካኒካል ባህሪያት ያሉት ሲሆን፣ ለቲሹ ኢንጂነሪንግ ስካፎልድስ ለማዘጋጀት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል፣ ይህም ጥሩ የአጠቃቀም ተስፋ ያለው ባዮሜዲካል ቁሳቁስ ነው። በተለምዶ ለስላሳ ክፍሎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት ፖሊቡቲሊን አዲፓት ዲዮል፣ ፖሊግሊኮል አዲፓት ዲዮል እና ፖሊካፕሮላክቶን ዲዮል ናቸው።

ቀደም ሲል፣ ሮኪኪ እና ሌሎችም የተለያዩ NIPU ለማግኘት ከዳይሚን እና ከተለያዩ ዳይኦሎች (1፣ 6-ሄክሳኔዲዮል፣1፣ 10-n-ዶዴካኖል) ጋር ኤቲሊን ካርቦኔትን አስተናግደዋል፣ ነገር ግን የተቀናበረው NIPU ዝቅተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት እና ዝቅተኛ Tg ነበረው። ፋርሃዲያን እና ሌሎችም እንደ ጥሬ እቃ የሱፍ አበባ ዘር ዘይትን በመጠቀም ፖሊሳይክሊክ ካርቦኔትን አዘጋጅተው፣ ከዚያም ከባዮ-ተኮር ፖሊአሚንስ ጋር ተደባልቀው፣ በሳህን ላይ ተሸፍነው፣ እና በ90 ℃ ለ24 ሰዓታት ቴርሞሴቲንግ ፖሊስተር ፖሊዩረቴን ፊልም ለማግኘት ደርሰዋል፣ ይህም ጥሩ የሙቀት መረጋጋት አሳይቷል። ከደቡብ ቻይና የቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ የመጣው የዣንግ ሊኩን የምርምር ቡድን ተከታታይ ዳይአሚንስ እና ሳይክሊክ ካርቦኔትዎችን አሰባስበው፣ ከዚያም ባዮ-ተኮር ፖሊስተር ፖሊዩረቴን ለማግኘት በባዮ-ተኮር ዲባሲክ አሲድ ተጨምቀው ባዮ-ተኮር ፖሊስተር ፖሊዩረቴን አግኝተዋል። በኒንቦጎ የቁሳቁስ ምርምር ተቋም፣ የቻይና የሳይንስ አካዳሚ የሚገኘው የዙ ጂን የምርምር ቡድን ሄክሳዲያሚን እና ቪኒል ካርቦኔትን በመጠቀም ዲያሚኖዲዮል ጠንካራ ክፍልን አዘጋጅቷል፣ ከዚያም ፖሊኮንደንሴሽን ከባዮ-ተኮር ኡሳቹሬትድ ዲባሲክ አሲድ ጋር አዘጋጅቷል፣ ይህም ከአልትራቫዮሌት ማከሚያ በኋላ እንደ ቀለም ሊያገለግል ይችላል [23]። የዜንግ ሊቹቹን እና የሊ ቹንቼንግ የምርምር ቡድን አዲፒክ አሲድ እና አራት አሊፋቲክ ዲዮል (ቡታኔዲዮል፣ ሄክሳዲዮል፣ ኦክታኔዲዮል እና ዴካኔዲዮል) የተለያዩ የካርቦን አቶሚክ ቁጥሮች ያላቸውን ተዛማጅ ፖሊስተር ዲዮልቶችን እንደ ለስላሳ ክፍሎች ለማዘጋጀት ተጠቅመዋል፤ በአሊፋቲክ ዲዮል የካርቦን አቶሞች ብዛት የተሰየመ አይሶሲያኔት ፖሊስተር ፖሊዩረቴን (PETU) ቡድን የተገኘው በBHC እና ዲዮል የተዘጋጀውን ሃይድሮክሲ-ሴግድድ ጠንካራ ክፍል ፕሪፖሊመር በመጠቀም ፖሊኮንደንሴሽን በማቅለጥ ነው። የPETU ሜካኒካል ባህሪያት በሰንጠረዥ 2 ውስጥ ይታያሉ።

ናሙና	የመሸከም ጥንካሬ/MPa	ኤላስቲክ ሞዱለስ/MPa	በእረፍት/% ማራዘም
PETU4	6.9±1.0	36±8	673±35
PETU6	10.1±1.0	55±4	568±32
PETU8	9.0±0.8	47±4	551±25
PETU10	8.8±0.1	52±5	137±23

ሠንጠረዥ 2

ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት የPETU4 ለስላሳ ክፍል ከፍተኛውን የካርቦኒል ጥግግት፣ ከጠንካራው ክፍል ጋር በጣም ጠንካራው የሃይድሮጂን ትስስር እና ዝቅተኛው የደረጃ መለያየት ደረጃ አለው። የሁለቱም ለስላሳ እና ጠንካራ ክፍሎች ክሪስታላይዜሽን ውስን ነው፣ ዝቅተኛ የመቅለጥ ነጥብ እና የመሸከም ጥንካሬ ያሳያል፣ ነገር ግን በእረፍት ጊዜ ከፍተኛው የማራዘም ደረጃ።

2.3 ፖሊካርቦኔት ፖሊዩረቴን

ፖሊካርቦኔት ፖሊዩረቴን (PCU)፣ በተለይም አሊፋቲክ ፒሲዩ፣ እጅግ በጣም ጥሩ የሃይድሮሊሲስ መቋቋም፣ የኦክሳይድ መቋቋም፣ ጥሩ ባዮሎጂያዊ መረጋጋት እና ባዮተኳሃኝነት ያለው ሲሆን በባዮሜዲስን መስክ ጥሩ የአጠቃቀም ተስፋ አለው። በአሁኑ ጊዜ፣ አብዛኛዎቹ የተዘጋጁት NIPU ፖሊኢተር ፖሊዮሎችን እና ፖሊስተር ፖሊዮሎችን እንደ ለስላሳ ክፍሎች ይጠቀማሉ፣ እና በፖሊካርቦኔት ፖሊዩረቴን ላይ ጥቂት የምርምር ሪፖርቶች አሉ።

በደቡብ ቻይና የቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ የቲያን ሄንግሹይ የምርምር ቡድን የተዘጋጀው ኢሶሲያኔት ያልሆነው ፖሊካርቦኔት ፖሊዩረቴን ከ50,000 ግ/ሞል በላይ የሞለኪውላር ክብደት አለው። የምላሽ ሁኔታዎች በፖሊመር ሞለኪውላር ክብደት ላይ ያላቸው ተጽእኖ ጥናት ተደርጎበታል፣ ነገር ግን የሜካኒካል ባህሪያቱ አልተዘገበም። የዜንግ ሊቹዋን እና የሊ ቹንቼንግ የምርምር ቡድን DMC፣ hexanediamine፣ hexadiol እና polycarbonate diols በመጠቀም PCU አዘጋጅተው በጠንካራ ክፍል የሚደገም ክፍል የጅምላ ክፍል መሰረት PCU ብለው ሰየሙት። የሜካኒካል ባህሪያቱ በሰንጠረዥ 3 ውስጥ ይታያሉ።

ናሙና	የመሸከም ጥንካሬ/MPa	ኤላስቲክ ሞዱለስ/MPa	በእረፍት/% ማራዘም
PCU18	17±1	36±8	665±24
PCU33	19±1	107±9	656±33
PCU46	21±1	150±16	407±23
PCU57	22±2	210±17	262±27
PCU67	27±2	400±13	63±5
PCU82	29±1	518±34	26±5

ሠንጠረዥ 3

ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት PCU እስከ 6×104 ~ 9×104ግ/ሞል፣ እስከ 137°ሴ የሚደርስ የመቅለጥ ነጥብ እና እስከ 29 MPa የሚደርስ የመሸከም ጥንካሬ አለው። ይህ ዓይነቱ PCU እንደ ጠንካራ ፕላስቲክ ወይም እንደ ኤላስቶመር ሊያገለግል ይችላል፣ ይህም በባዮሜዲካል መስክ ጥሩ የመተግበር ተስፋ አለው (እንደ የሰው ቲሹ ምህንድስና ስካፎልድስ ወይም የልብና የደም ቧንቧ ተከላ ቁሳቁሶች)።

2.4 ሃይብሪድ ያልሆነ ኢሶሲያኔት ፖሊዩረቴን

ሃይብሪድ ኖን ኢሶሲያኔት ፖሊዩረቴን (ሃይብሪድ NIPU) የኢፖክሲ ሬዚን፣ አክሬሌት፣ ሲሊካ ወይም ሲሎክሳን ቡድኖችን ወደ ፖሊዩረቴን ሞለኪውላዊ ማዕቀፍ ውስጥ በማስገባት ኢንተርኔትራክት ኔትወርክ ለመፍጠር፣ የፖሊዩረቴን አፈጻጸምን ለማሻሻል ወይም ፖሊዩረቴን የተለያዩ ተግባራትን ለመስጠት ነው።

ፌንግ ዩላን እና ሌሎችም ፔንታሞኒክ ሳይክሊክ ካርቦኔት (CSBO) ለማዋሃድ ባዮ-ባሰ የኢፖክሲ አኩሪ አተር ዘይት ከCO2 ጋር አዋህደዋል፣ እና በአሚን በተጠናከረው CSBO የተፈጠረውን NIPU የበለጠ ለማሻሻል ቢስፌኖል ኤ ዲግሊሲዲል ኤተር (ኤፖክሲ ሬዚን E51) የበለጠ ግትር የሰንሰለት ክፍሎች አስተዋውቀዋል። የሞለኪውላር ሰንሰለቱ ረጅም ተለዋዋጭ የሆነ የኦሊክ አሲድ/ሊኖሌይክ አሲድ ሰንሰለት ክፍል ይዟል። እንዲሁም የበለጠ ግትር የሰንሰለት ክፍሎችን ይዟል፣ ስለዚህም ከፍተኛ ሜካኒካል ጥንካሬ እና ከፍተኛ ጥንካሬ አለው። አንዳንድ ተመራማሪዎች በዲኢቲሊን ግላይኮል ቢሳይክሊክ ካርቦኔት እና ዳይሚን ፍጥነት-መክፈቻ ምላሽ አማካኝነት ሶስት አይነት የNIPU ፕሪፖሊመሮችን ከፋራን ጫፍ ቡድኖች ጋር አዋህደዋል፣ ከዚያም በራስ የመፈወስ ተግባር ለስላሳ ፖሊዩረቴን ለማዘጋጀት ባልተሟሉ ፖሊስተር ምላሽ ሰጥተዋል፣ እና ለስላሳ NIPU ከፍተኛ ራስን የመፈወስ ውጤታማነትን በተሳካ ሁኔታ ተረድተዋል። ሃይብሪድ NIPU የአጠቃላይ NIPU ባህሪያት ብቻ ሳይሆን የተሻለ ማጣበቂያ፣ የአሲድ እና የአልካላይን ዝገት መቋቋም፣ የሟሟ መቋቋም እና የሜካኒካል ጥንካሬ ሊኖረው ይችላል።

3 አመለካከት

NIPU የሚዘጋጀው መርዛማ ኢሶሲያኔት ሳይጠቀም ሲሆን በአሁኑ ጊዜ በአረፋ፣ በሽፋን፣ በማጣበቂያ፣ በኤላስቶመር እና በሌሎች ምርቶች መልክ እየተጠና ሲሆን ሰፊ የአጠቃቀም ተስፋዎች አሉት። ሆኖም ግን፣ አብዛኛዎቹ አሁንም በላብራቶሪ ምርምር ብቻ የተገደቡ ሲሆኑ፣ ሰፊ ምርትም የለም። በተጨማሪም፣ የሰዎች የኑሮ ደረጃ መሻሻል እና የፍላጎት ቀጣይነት ባለው እድገት፣ አንድ ተግባር ወይም በርካታ ተግባራት ያሉት NIPU እንደ ፀረ-ባክቴሪያ፣ ራስን መጠገን፣ የቅርጽ ማህደረ ትውስታ፣ የእሳት መከላከያ፣ ከፍተኛ የሙቀት መቋቋም እና የመሳሰሉት አስፈላጊ የምርምር አቅጣጫ ሆኗል። ስለዚህ፣ የወደፊቱ ምርምር የኢንዱስትሪ ልማትን ቁልፍ ችግሮች እንዴት ማለፍ እንደሚቻል መረዳት እና ተግባራዊ NIPU የማዘጋጀት አቅጣጫን ማሰስ መቀጠል አለበት።

የፖስታ ሰዓት፡ ኦገስት-29-2024

ዜና