پلی یورتان ها دسته‌ای از مواد هستند که از طریق واکنش یک پلی ال (الکلی با بیش از دو گروه هیدروکسیل واکنش پذیر در هر مولکول) با دی ایزوسیانات یا ایزوسیانات پلیمری در حضور کاتالیزورها و مواد افزودنی مناسب تولید می‌شوند. از آنجا که برای تولید پلی یورتان از انواع مختلف دی ایزوسیانات ها و طیف وسیعی از پلی ال ها استفاده می‌شود، می‌توان طیف گسترده‌ای از مواد را تولید کرد تا نیازهای کاربردهای خاص را برآورده کند.
این ماده نتیجه نبوغ پروفسور اوتو بایر (۱۹۰۲-۱۹۸۲) است که به عنوان “پدر” صنعت پلی یورتان شناخته می‌شود. منشا پلی یورتان به آغاز جنگ جهانی دوم برمی‌گردد، زمانی که برای اولین بار به عنوان جایگزین لاستیک شناخته شد. در طول جنگ جهانی دوم، از پوشش‌های پلی یورتان برای ساخت لباس‌های مقاوم در برابر گاز خردل، رنگ آمیزی هواپیما با براقیت بالا و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی و مواد شیمیایی و برای محافظت از فلز، چوب و سنگ تراشی استفاده شد.
با پایان جنگ، پوشش‌های پلی یورتان در مقیاس صنعتی تولید و استفاده شدند و می‌توانستند برای کاربردهای خاص به صورت سفارشی تهیه شوند. تا اواسط دهه ۵۰، پلی اورتان‌ها در پوشش‌ها و چسب‌ها، الاستومرها و فوم‌های سفت و سخت یافت شدند. اواخر دهه ۵۰ بود که کف‌های قابل انعطاف بالشتکی راحت به صورت تجاری در دسترس بودند. با توسعه پلی اتیلن ارزان قیمت، فوم‌های انعطاف پذیر دری را به سوی صنعت تودوزی و کاربردهای خودرویی که امروزه می‌شناسیم، باز کردند.
امروزه پلی یورتان ها را تقریباً در هرچیزی که لمس می‌کنیم می‌توان یافت : میز، صندلی، اتومبیل، لباس، کفش، لوازم خانگی، تختخواب و همچنین عایق بندی دیوارها و سقف و قالب‌های منازل. دانشمندان و متخصصان، همچنان به دنبال توسعه ی فرمولاسیون، مواد افزودنی و تکنیک‌های پردازش پلی یورتان هستند.
کفش حاج عسکر
09198672695
در واتساپ و تلگرام در خدمتم
لینک کانال تلگرامی
پلی ال ها
پلی ال یک ترکیب آلی شامل چندین گروه ازهیدروکسیل‌ها است که به طور وسیع به دوگروه پلی ال پلی اتر و پلی ال استر تقسیم بندی می‌شود. همچنین، پلی ال ها ممکن است بر اساس کاربرد نهایی آنها طبقه بندی شوند.
پلی ال پلی اتر
پلی الهای پلی اتر به طور بسیار وسیعی در ساخت پلی یورتان ها استفاده می‌شود که ساختار آن را می‌توان در شکل زیر مشاهده کرد
مونومرهای رایجی که در پلی ال های پلی اتر استفاده می‌شود در جدول زیر نشان داده شده است:
واکنش پلیمریزاسیون با یک الکل و یک پایه قوی آغاز می‌شود. پایه، معمولاً هیدروکسید پتاسیم است که در ابتدا مونومر الکولات را تشکیل می‌دهد. آنیون الکولات تحت مجموعه‌ای از واکنش‌های باز شدن حلقه اپوکسید یا اتر حلقوی قرار می‌گیرد. بنابراین، پلی ال های تشکیل شده منحصرا از اکسید پروپیلن، گروههای ثانویه هیدروکسیل را به عنوان گروههای انتهایی حمل می‌کنند. گروههای هیدروکسیل ثانویه نسبت به گروههای اولیه هیدروکسیل واکنش کمتری دارند.
برای بدست آوردن پلی ال ها با گروههای هیدروکسیل اولیه واکنش پذیر، پلیمریزاسیون با اکسید پروپیلن آغاز می‌شود و در مرحله نهایی اکسید اتیلن اضافه می‌شود. اتیلن اکسید حلالیت آب در پلی ال را بهبود می‌بخشد. به جای الکل‌ها، از آمین‌ها نیز می‌توان استفاده کرد.
الکل‌های آغازگر معمولی پروپیلن گلیکول، گلیسرول، تری متیلول پروپان، تری اتانول آمین، پنتا اریتریتول، سوربیتول یا ساکارز هستند. ساکارز منجر به تولید پلی ال های بسیار شاخه‌ای مناسب برای فوم‌های سفت و سخت می‌شود، در حالی که الکل‌های با عملکرد پایین تر برای مواد فوم‌های نرم استفاده می‌شوند. آمین‌ها شامل اتیلن دیامین، تولوئن دیامین، ۴،۴ دیفنیل متان دیامین و دی اتیلن تری آمین هستند.
پلی ال های حاصل از عناصر اساسی بالاتر از پلی ال های دارای الکل به عنوان آغازگر ظاهر می‌شوند و بنابراین با ایزوسیانات‌ها واکنش بیشتری نشان می‌دهند. واکنش جانبی باز در پلیمریزاسیون، واکنش ایزومریزاسیون است.
پلی ال های کوپلیمر از طریق پیوند استایرن یا اکریلونیتریل به پلی (اکسید پروپیلن) بدست می‌آیند. رادیکال‌ها به عنوان واکنش انتقال به پلی (اکسید پروپیلن) به سایت هیدروژن سوم در پلی (اکسید پروپیلن) حمله می‌کنند. در ابتدا از اکریلونیتریل خالص برای پیوند استفاده می‌شد، اما پلی اتیلن‌های کوپلیمر تشکیل شده، باعث ایجاد مشکلاتی همچون تغییر رنگ در اسفنجهای قابل استفاده در تخته سنگ می‌شود. به همین دلیل پلی الهای کوپلیمر استایرن / اکریلونیتریل تولید شد.
روش دیگر کاربردی سازی پلی ال ها با یک بخش وینیل است. این امر با واکنش پلی ال ها با انیدرید مالئیک یا متاکریلوئل کلرید حاصل می‌شود. البته عملکرد پلی ال ها باید بیشتر از ۲ نسبت به گروه هیدروکسیل باشد، زیرا گروههای هیدروکسیل از بین می‌روند. اگر به پلی ال عاملدار شده وینیل مخلوط مونومر وینیل پلیمریزاسیون اضافه شود، پلی ال های آویز گروه وینیل در واکنش پلیمریزاسیون شرکت می‌کنند. با توجه به پلیمر وینیل، ساختاری شانه مانند ایجاد می‌شود. دیول‌ها و پلی ال های تجدیدپذیر برای پلی یورتان با واکنش اتصال تیول-ین به اسیدهای چرب مشتق شده از آلکین از اسیدهای اولئیک و ۱۰ اسیدهای غیردکنوئیک به دست آمد.
کفش حاج عسکر
09198672695
در واتساپ و تلگرام در خدمتم
لینک کانال تلگرامی
پلی ال پلی استر
پلی ال پلی استر دسته‌ای از پلی ال ها است که ساختار آن در شکل زیر نشان داده است.
پلی ال ها معمولا با استفاده از اسیدها ویا الکل‌ها تهیه می‌شوند. در جدول زیر مونومرهای پلی ال پلی استر نشان داده شده اند.
پلی استرها با گرم شدن دیول در ۹۰ درجه سانتیگراد و افزودن اسید به آن تولید می‌شوند. دمای واکنش به آرامی تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد. برای حذف آب از گاز بی اثر یا خلا استفاده می‌شود. میعانات توسط اسیدها، بازها و ترکیبات فلزات واسطه کاتالیز می‌شود. با این حال، باید از کاتالیزورها با احتیاط استفاده شود، زیرا می‌توانند اثرات نامطلوبی بر واکنش پخت بعدی داشته باشند.
اسیدهای فوم‌های نرم اسیدهای آلیفاتیک مانند اسید آدیپیک هستند، در حالی که انیدرید فتالیک میزان سفتی را افزایش می‌دهد. از ترفتالیک اسید یا ایزوفتالیک اسید در پوشش‌های سخت و چسب‌های با عملکرد بالا استفاده می‌شود و چنین فوم‌هایی بهبود می‌یابند تا در برابر شعله مقاوم باشند.
پلی استرهای مبتنی بر اسید ترفتالیک با استفاده از ترانس استریشن دی متیل ترفتالات ساخته می‌شوند. همچنین مواد زائد پلی (اتیلن ترفتالات) مانند بطری‌های پلی استر یا بطری‌های نوشابه، می‌توانند توسط گلیکولیز بازیافت شوند تا بتوانند پلی ال های مناسب بدست آورند. تریول‌ها، مانند گلیسرول و ۱،۱،۱-تری متیلول پروپان، منجر به تولید پلی استرهای شاخه‌ای می‌شوند. الکل‌های مورد استفاده برای فوم‌ها عبارتند از: اتیلن گلیکول، دی اتیلن گلیکول، پروپیلن گلیکول، ۱،۴-بوتاندیول، ۱،۶-هگزاندیول و غیره.
پلی استرهای متشکل از یک جز اسیدی منفرد و یک جز الکلی منفرد، کریستالی هستند. تبلور را می‌توان با استفاده از مخلوط دیول‌ها یا مخلوط پلی استرهای مختلف کاهش داد. پلی استرهای مخلوط حاصل از اسیدهای زائد تولید نایلون حاوی اسید آدیپیک، اسید گلوتاریک و اسید سوکسینیک هستند.
گروه استر در پلی ال های پلی استر به حمله هیدرولیز حساس است. پایداری هیدرولیز را می‌توان با افزودنی‌هایی که با گروههای کربوکسیلیک و الکلی واکنش می‌دهند، که در طول هیدرولیز تشکیل می‌شوند، بهبود بخشید. این مواد افزودنی شامل اگزازولین‌ها، ترکیبات اپوکسی و ساختارهای کاربدییمید است. به طور خاص، پلی الهای پلی استر را می‌توان با افزودن ۱-۲ درصد از کاربدییمیدهای آروماتیک تثبیت کرد. این ترکیبات پاک کننده اسید تولید شده توسط هیدرولیز استر هستند. این اسید هیدرولیز بیشتر را کاتالیز می‌کند.
پلی الهای پلی استر می‌توانند حاوی ۱۰-۲۰٪ از پلیمرهای وینیل باشند. پلیمرهای وینیل باعث بهبود پایداری هیدرولیز، سختی و پایداری فرم می‌شوند.