পলিউরেথেন প্রিপলিমার কিভাবে প্রস্তুত করা হয়?

1. পলিউরেথেন প্রিপলিমার কি?

পলিউরেথেন প্রিপলিমার, পলিউরেথেন প্রিপলিমার নামেও পরিচিত, একটি পলিমার আধা-সমাপ্ত পণ্য যা পলিওল (পলিথার বা পলিয়েস্টার) এর সাথে পলিআইসোসায়ানেটের আনুপাতিক বিক্রিয়া দ্বারা গঠিত, যেখানে প্রতিক্রিয়াশীল কার্যকরী গোষ্ঠীগুলি আণবিক শৃঙ্খলের উভয় প্রান্তে একই থাকে। এটি একটি চূড়ান্ত পণ্য নয়, তবে একটি মধ্যবর্তী যা চেইন এক্সটেন্ডার, ক্রসলিংকার বা অন্যান্য সক্রিয় পদার্থের সাথে আরও প্রতিক্রিয়া করে চূড়ান্ত পলিউরেথেন উপাদান তৈরি করতে পারে। প্রিপলিমার পদ্ধতি (দুই-পদক্ষেপ পদ্ধতি নামেও পরিচিত) হল পলিউরেথেন শিল্পের সবচেয়ে মূলধারার সংশ্লেষণের পথ। প্রিপলিমার পদ্ধতির আণবিক গঠন এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি এক-পদক্ষেপ পদ্ধতির চেয়ে বেশি নিয়ন্ত্রিত, যেখানে সমস্ত কাঁচামাল একসাথে বিক্রিয়া করে।
বিমূর্ত: পলিউরেথেন প্রিপলিমার আইসোসায়ানেট এবং পলিওলের আংশিক প্রতিক্রিয়া দ্বারা গঠিত একটি সক্রিয় মধ্যবর্তী। এটি হল "প্রিপলিমার পদ্ধতি (দুই-পদক্ষেপ)) প্রক্রিয়া, যার জন্য চূড়ান্ত পলিউরেথেন পণ্য পেতে বর্ধিত চেইন বা ক্রস-লিঙ্কগুলির প্রয়োজন হয়৷

2, মূল কাঁচামাল: আইসোসায়ানেট এবং পলিওল নির্বাচন।

প্রিপলিমার তৈরির জন্য দুটি মৌলিক কাঁচামাল হল পলিসোসায়ানেট এবং অলিগোমেরিক পলিওল। সাধারণত ব্যবহৃত পলিসোসায়ানেটের মধ্যে রয়েছে টলুইন ডাইসোসায়ানেট (TDI), ডিফেনাইলমিথেন ডাইসোসায়ানেট (MDI), আইসোফোরোন ডাইসোসায়ানেট (IPDI), হেক্সামেথিলিন ডাইসোসায়ানেট (HDI), ইত্যাদি। TDI এবং MDI সাধারণত চূড়ান্ত NCO প্রিপলিমার হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যখন HDI এবং IPDI ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা হয় এবং উচ্চ মাত্রায় জলের সাথে{3} {3} তাদের হলুদ বিরোধী- বৈশিষ্ট্যের কারণে। পলিওলের ক্ষেত্রে, পলিথার পলিওলগুলি (যেমন পলিথিন গ্লাইকল, পলিপ্রোপিলিন গ্লাইকোল এবং টেট্রাহাইড্রোফুরান গ্লাইকল) নরম সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, যখন পলিয়েস্টার পলিওলগুলি (যেমন পলিবিউটিলিন এডিপেট) হার্ড সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় যার জন্য আবহাওয়া প্রতিরোধ এবং যান্ত্রিক শক্তি প্রয়োজন। কাঁচামালের হাইড্রক্সিল মান, অ্যাসিড মান, আর্দ্রতা এবং ধাতব আয়ন সামগ্রী সরাসরি প্রিপলিমারের গুণমানকে প্রভাবিত করে।
বিমূর্ত: আইসোসায়ানেটগুলি প্রিপলিমারগুলির কঠোরতা এবং প্রতিক্রিয়াশীলতা নির্ধারণ করে, পলিওলগুলি নরম অংশগুলির বৈশিষ্ট্য এবং শেষ{0}}ব্যবহারের বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে এবং কাঁচামালের বিশুদ্ধতা এবং প্রিট্রিটমেন্ট হল যোগ্য প্রিপলিমার তৈরির প্রথম ধাপ৷

3, প্রতিক্রিয়া নীতি: ধীরে ধীরে আইসোসায়ানেট এবং হাইড্রক্সিল গ্রুপ যোগ করুন

The synthesis of polyurethane prepolymers is basically a gradual addition reaction between isocyanate groups (-NCO) and hydroxyl groups groups (-OH) to form amino ester bonds (-NHCO-). This is an exothermic reaction in which the order of reaction activity is: primary alcohol-OH>secondary alcohol-OH>phenol-OH; phenol-OH; -NCO activity on aromatic rings>- NCO activity on cycloalkanes>- ফ্যাটি হাইড্রোকার্বনের উপর NCO কার্যকলাপ। বিভিন্ন কার্যকরী গোষ্ঠীর প্রতিক্রিয়ায় প্রতিযোগিতামূলক প্রতিক্রিয়া ঘটতে পারে। অতএব, কাঁচামাল এবং প্রযুক্তিগত অবস্থার অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করে প্রতিক্রিয়া দিক নির্দেশনা করা প্রয়োজন। অনুঘটক সংযোজন, যেমন অর্গানোটিন যৌগগুলি অক্টেট এবং স্ট্যানাস অক্টোয়েট এবং ডিবিউটাইলটিন ডাইলাউরেট এবং ট্রায়ামাইন, যেমন ট্রাইথিলেনডিয়ামাইন এবং ট্রাইথাইলামাইন, প্রতিক্রিয়াটিকে ব্যাপকভাবে ত্বরান্বিত করতে পারে।
সিন্থেটিক প্রিপলিমারের রাসায়নিক বিক্রিয়া হল অ্যামিনো এস্টার বন্ড গঠনের জন্য -NCO এবং -OH-এর মধ্যে একটি এক্সোথার্মিক স্টেপওয়াইজ সংযোজন বিক্রিয়া। গোষ্ঠী কার্যকলাপ এবং অনুঘটক নির্বাচনের পার্থক্য হল প্রতিক্রিয়া দিক এবং প্রতিক্রিয়া হার নিয়ন্ত্রণকারী মূল কারণ।

4. টার্মিনাল এনসিও প্রিপলিমারের প্রস্তুতি (সাধারণ ব্যবহার)

এন্ড এনসিও প্রিপলিমার হল শিল্পে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত প্রকার, এবং এর প্রস্তুতির সাথে প্রতিক্রিয়া আণবিক শৃঙ্খলের উভয় প্রান্তে বিনামূল্যে-এনসিও গ্রুপগুলিকে ধরে রাখতে অতিরিক্ত আইসোসায়ানেট জড়িত। সাধারণ প্রক্রিয়াটি হল প্রথমে একটি ভ্যাকুয়ামে ডিহাইড্রেট করা (সাধারণত 120 ডিগ্রি, 2-3 ঘন্টার জন্য ভ্যাকুয়াম করা হয়), ঠাণ্ডা করা, তারপর ধীরে ধীরে পলিঅ্যালকোহলকে অতিরিক্ত পলিসোসায়ানেটে ড্রপ করা, নাইট্রোজেন সুরক্ষায় নাড়া দেওয়া। একই সময়ে, তাপমাত্রা 40 এবং 80 ডিগ্রির মধ্যে রাখতে সময়ে প্রতিক্রিয়া থেকে তাপ সরিয়ে দিন। এনসিও মোল সাধারণত 1.5:1 এবং 3:1 এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং বিনামূল্যে এনসিও সামগ্রীর চূড়ান্ত পণ্যটি সাধারণত 3% থেকে 12% হয়। প্রতিক্রিয়ার সময়, সান্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ করতে অল্প পরিমাণ দ্রাবক (যেমন এসিটোন, ইথাইল অ্যাসিটেট, টলুইন) যোগ করা যেতে পারে, বা জেল গঠন রোধ করতে পলিমারাইজেশন ইনহিবিটর (যেমন বেনজিন সালফোনাইল ক্লোরাইড) যোগ করা যেতে পারে। প্রতিক্রিয়া শেষ বিন্দু NCO বিষয়বস্তু পরিমাপ দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল, এবং তাত্ত্বিক মান পৌঁছে গেলে প্রতিক্রিয়া বন্ধ করা হয়।

5, শেষ OH প্রিপলিমার প্রস্তুতি.

টার্মিনাল এনসিও প্রিপলিমারের বিপরীতে, টার্মিনাল ওএইচ প্রিপলিমারগুলি প্রতিক্রিয়া আণবিক শৃঙ্খলের উভয় প্রান্তে হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলি (-ওএইচ) ধরে রাখতে দেয়। পদ্ধতিটি শেষ এনসিও-র অনুরূপ, উপাদানগুলির অনুপাত বিপরীত --অত্যধিক পলিওল, পর্যাপ্ত আইসোসায়ানেট নয়, এবং এনসিও মোলার অনুপাত 0.8:1 এবং 1:1 এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত। যেহেতু হাইড্রোক্সিল গ্রুপের প্রতিক্রিয়া আইসোসায়ানেট গ্রুপের তুলনায় অনেক কম, টার্মিনাল হাইড্রক্সিল প্রিপলিমারের ভাল স্টোরেজ স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং স্ব-পলিমারাইজ করা সহজ নয়। তারা সাধারণত একটি দুই উপাদান আঠালো প্রধান বা নরম অংশ হিসাবে ব্যবহৃত হয়. ব্যবহারিক প্রয়োগে, টার্মিনাল ওএইচ প্রিপলিমারগুলি সাধারণত টার্মিনাল এনসিও প্রিপলিমারের উপর ভিত্তি করে ডাইথাইলিন গ্লাইকোলের সামান্য অতিরিক্ত সহ চেইনকে আরও প্রসারিত করে প্রাপ্ত করা হয়।