2. चेन एक्सटेंडर के रूप में 1,4-ब्यूटेनडियोल की प्रभावशीलता
चेन एक्सटेंडर के रूप में 1,{1}}ब्यूटेनडियोल की लोकप्रियता को समझने के लिए, पॉलीयूरेथेन मध्यवर्ती में एक विषम-सम प्रभाव को पहचानना महत्वपूर्ण है।
एक प्रभावी डायोल यूरेथेन मध्यवर्ती के लिए पहला मानदंड रैखिकता है; दूसरा मानदंड यह है कि इसमें आदर्श रूप से कार्बन परमाणुओं की सम संख्या होती है (यानी, दोहराई जाने वाली श्रृंखला में CH2 समूहों की संख्या)।
पॉलीयुरेथेन के व्यक्तिगत कठोर और नरम खंडों की आणविक-स्तरीय श्रृंखला पैकिंग से परिणामी इलास्टोमर्स के समग्र प्रदर्शन गुणों को लाभ होता है। पॉलिएस्टर पॉलीओल्स और डायोल चेन एक्सटेंडर के लिए, एक विषम-सम कार्बन संख्या प्रभाव देखा गया है।
उदाहरण के लिए, समान संख्या में कार्बन परमाणुओं (ईजी -2, बीडीओ -4, और एचडीओ -6) के साथ डायोल पर आधारित एडिपेट पॉलिएस्टर पॉलीओल्स में, पिघलने बिंदु, ग्लास संक्रमण तापमान, और समग्र प्रदर्शन गुण विषम संख्या में कार्बन परमाणुओं (PrDO-3 और PeDO-5) वाले डायोल पर आधारित तुलनीय प्रणालियों की तुलना में अधिक हैं।
पॉलीयूरेथेन के एमडीआई-बीडीओ हार्ड सेगमेंट में क्रिस्टलीयता और पिघल एन्थैल्पी (यानी, क्रिस्टलीय हार्ड सेगमेंट को पिघलाने के लिए आवश्यक गर्मी) की उच्च डिग्री विशेष रूप से उत्कृष्ट है। उदाहरण के लिए कृपया नीचे दिया गया चार्ट देखें।
बीडीओ/एडिपेट पॉलिएस्टर पॉलीओल आधारित पॉलीयूरेथेन्स में एमडीआई/डायोल सेगमेंट के लिए एन्थैल्पी को पिघलाएं | ||
हार्ड ब्लॉक में डायोल | ΔH(J/g)- टीM | TMडिग्री सेल्सियस |
उदाहरण के लिए | 0.9 | 175 |
1,3-पीडीओ | 0.4 | 145 |
बी.डी.ओ | 2.8 | 148 |
1,5-पीडीओ | 0.14 | 167 |
1,6-एचडीओ | 0.69 | 156 |
(स्रोत)
सम-विषम प्रभाव का श्रेय कठोर खंड की क्रिस्टल पैकिंग और पड़ोसी यूरेथेन अणुओं के बीच हाइड्रोजन बॉन्डिंग को दिया जाता है।
सम-संख्या श्रृंखला विस्तारकों के लिए, मॉडलिंग से पता चला है कि आणविक श्रृंखलाएं बेहतर संरेखित होती हैं, और बीडीओ जैसे श्रृंखला विस्तारकों के साथ इंटरचेन हाइड्रोजन बॉन्डिंग की सुविधा होती है। यह कठोर और नरम बहुलक खंडों के बीच लाभकारी चरण पृथक्करण को संचालित करता है। वास्तव में, कई अध्ययनों से पता चला है कि पॉलीयुरेथेन के गुण इस चरण पृथक्करण की सीमा और पूर्णता पर बहुत निर्भर हैं।
जबकि एथिलीन ग्लाइकॉल (ईजी) भी एक सम-कार्बन-संख्या डायोल श्रृंखला विस्तारक है, यह बीडीओ का अच्छा विकल्प नहीं है।
ईजी के साथ दो नुकसान देखे गए हैं: कई पॉलीओल्स के साथ खराब मिश्रणशीलता जिसके कारण प्रसंस्करण और प्रदर्शन में नुकसान होता है और ईजी की ध्रुवीय प्रकृति के कारण हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध में कमी आती है।
अन्यथा, ईजी एक अच्छा चेन एक्सटेंडर और पॉलिएस्टर मध्यवर्ती है, जो अच्छे यांत्रिक गुणों के साथ पॉलीयुरेथेन प्रदान करता है।
3. 1,4-ब्यूटेनडिओल चेन एक्सटेंडर के लिए प्रसंस्करण शर्तें
एक तरल डायोल के रूप में, 1,4-ब्यूटेनडियोल का उपयोग एमडीआई और एलिफैटिक डायसोसायनेट प्रणालियों में कमरे के तापमान पर एक श्रृंखला विस्तारक के रूप में किया जा सकता है।
प्रसंस्करण तापमान और उत्प्रेरक लोडिंग स्तर डायोल/एमडीआई सिस्टम के पॉट जीवन को प्रभावित करते हैं। जबकि अउत्प्रेरित प्रणालियों में 70 डिग्री सेल्सियस पर 10-20 मिनट का पॉट जीवन हो सकता है, उच्च तापमान पर प्रसंस्करण या उत्प्रेरक का उपयोग करने से पॉट का जीवन काफी कम हो जाएगा। आइसोसाइनेट के साथ डायोल की प्रतिक्रिया दर को बढ़ाने के लिए आमतौर पर टिन और टाइटेनेट उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है।
इसके अलावा, बीडीओ 20°C (68°F) पर जम जाता है। इसलिए, उपकरण लाइनों में क्रिस्टलीकरण और बी-साइड फॉर्मूलेशन में चरण पृथक्करण से बचने के लिए बीडीओ को हिमांक बिंदु से ऊपर बनाए रखना महत्वपूर्ण है।
बीडीओ हीड्रोस्कोपिक भी है और नमी अवशोषण से बचने के लिए निष्क्रिय वातावरण में रखरखाव की आवश्यकता होती है। अपनी कम नमी सामग्री के साथ, यूरेथेन ग्रेड बीडीओ प्रोसेसर को आइसोसाइनेट्स के साथ H2O की प्रतिक्रिया और CO2 गैस बुलबुले के सहवर्ती रिलीज से बचाकर स्टोइकोमेट्री के अच्छे नियंत्रण की अनुमति देता है।