พื้นหลังการวิจัยและการออกแบบวัสดุ
ประสิทธิภาพของโฟมโพลียูรีเทนมักขึ้นอยู่กับการปรับโครงสร้างส่วนที่อ่อนนุ่มและแข็ง การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Polymer Science ใช้ CO2 ที่ได้มา triblock copolymer polyol เพื่อสังเคราะห์โฟมโพลียูรีเทนเครือข่ายที่มีส่วนแข็งคือ poly (cyclohexane carbonate) (PCHC) และส่วนอ่อนคือ polycaprolactone (PLC) เพื่อสร้างโครงสร้าง PCHC-b-PCL-b-PCHC และส่วนอนุพันธ์ CO2 คิดเป็น 16 wt% อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว (Tg) ของ PCHC อยู่ที่ 104 ℃เป็นครั้งแรกที่รายงานโฟมโพลียูรีเทนที่มี Tg สูงกว่าส่วนโซ่โพลีออล 100 ℃
การศึกษาปรับความหนืดของระบบโดยการเพิ่ม homopolymer polyol ของ PCL ความหนืดต่ำเพื่อให้ polyol เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องและง่ายต่อการประมวลผลฟอง เนื้อหา PCHC แตกต่างกันไปในช่วง 0 ถึง 15 wt% ซึ่งใช้เพื่อตรวจสอบผลกระทบของเนื้อหาส่วนแข็งต่อโครงสร้างโฟมและประสิทธิภาพของระบบ
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและสมรรถนะ
ความหนาแน่นของโฟมจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการแนะนำส่วนโซ่ PCHC ขนาดของฟองจะลดลงและกระจายอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น เมื่อเนื้อหา PCHC เพิ่มขึ้นจาก 0 ถึง 15 wt% การตกผลึกของ PCL ลดลงจาก 29% เป็น 5% แสดงให้เห็นว่าส่วนแข็งมีผลต่อการยับยั้งการตกผลึกแบบอ่อน
คุณสมบัติทางกลแสดงถึงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เมื่อเทียบกับโฟมที่ไม่มี PCHC โฟม PCHC ขนาด 15 wt% จะมีโมดูลัสการบีบอัดที่อุณหภูมิห้องและความแข็งแรงในการบีบอัดความเครียด 25% ลดลงประมาณ 40% แต่ภายใต้เงื่อนไขที่ 70 ℃การตกผลึกหายไปโมดูลัสการบีบอัดจะเพิ่มขึ้นเป็นห้าเท่าและความแข็งแรงของการบีบอัดเพิ่มขึ้น 210% ยิ่งไปกว่านั้น โฟม PCHC 15 wt% ยังคงรักษาโมดูลัสการบีบอัดที่อุณหภูมิห้องไว้ที่ 54% ที่อุณหภูมิ 70 ℃ ในขณะที่โฟม PCHC Free จะเหลือเพียง 7% เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติการบีบอัดที่มีโฟม PCHC นั้นไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
การเปิดเผยของสารช่วยโพลิเมอร์และอุตสาหกรรมยาง
แม้ว่าการศึกษาจะมุ่งเน้นไปที่โฟมโพลียูรีเทน แต่ความสัมพันธ์เชิงโครงสร้างระหว่าง Tg แบบแข็งการตกผลึกแบบอ่อนและการเก็บรักษาโมดูลัสที่อุณหภูมิสูงนั้นมีค่าอ้างอิงสำหรับการออกแบบสูตรยางและยาง ในระบบยางฟิลเลอร์เสริมเช่นคาร์บอนสีดำสีขาวมีอิทธิพลต่อโมดูลัสและ thermogenic ผ่านการปฏิสัมพันธ์ของฟิลเลอร์ – ยางในขณะที่สารต่อต้านริ้วรอยและสารต้านอนุมูลอิสระใช้เพื่อยับยั้งการลดทอนประสิทธิภาพที่เกิดจากการเสื่อมสภาพของออกซิเจนความร้อน เคล็ดลับการวิจัยนี้โดยการแนะนำของส่วนโซ่ Tg สูงหรือการควบคุมการตกผลึกของส่วนอ่อนสามารถปรับปรุงเสถียรภาพของมิติอุณหภูมิสูงได้โดยไม่ต้องพึ่งพาการเพิ่มความหนาแน่นของการเชื่อมขวางของระบบการหลอมโลหะแบบดั้งเดิม
สำหรับยางโฟมหรือผลิตภัณฑ์ยางฟองน้ำความสม่ำเสมอของรูพรุนกับการบีบอัดที่อุณหภูมิสูงเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ รูขุมขนขนาดเล็กและสม่ำเสมอมากขึ้นจากส่วนโซ่ PCHC รวมถึงการเก็บรักษาโมดูลัสที่อุณหภูมิสูงให้เส้นทางอ้างอิงสำหรับการออกแบบโมเลกุลของอีลาสโตเมอร์ที่ทนความร้อน นอกจากนี้ CO2 Derivative PCHC ซึ่งเป็นส่วนประกอบโพลีออลยังสะท้อนให้เห็นถึงความกังวลของอุตสาหกรรมยางและยางเกี่ยวกับวัตถุดิบที่ยั่งยืน อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้มุ่งเป้าไปที่ระบบโฟมโพลียูรีเทน ข้อสรุปว่าสามารถย้ายไปยังระบบวัลคาไนซ์และเครือข่ายฟิลเลอร์เสริมของยางไดอีนได้โดยตรงหรือไม่ ยังคงต้องตรวจสอบเพิ่มเติม
ข้อมูลหลักของการศึกษา: 15 wt% โฟม PCHC 70 ℃การเก็บรักษาโมดูลัสการบีบอัดคือ 54% และ 7% โดยไม่ต้องโฟม PCHC; โมดูลัสการบีบอัด 70 ℃เพิ่มขึ้นห้าเท่าและความแข็งแรงของการบีบอัดเพิ่มขึ้น 210%
การสังเกตการณ์ Herun Chemical
รอบยาง, ยาง, สารต้านอนุมูลอิสระ, ระบบวัลคาไนซ์, คาร์บอนสีดำ, ฟิลเลอร์เสริม, Herun Chemical ยังคงให้ความสนใจกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเสถียรภาพในการประมวลผลและการประยุกต์ใช้ในสาขานี้ บทความนี้แก้ไขและจัดเรียงตามข้อมูลแหล่งที่มาสูตรเฉพาะการเลือกผลิตภัณฑ์และการตรวจสอบประสิทธิภาพโปรดรวมการให้คำปรึกษาสภาพการทำงานจริง
แหล่งข้อมูล: Polyurethane Foams From a Triblock Copolymer Polyol With CO2‐Derived, High‐Tg Polycarbonate Segments， เสร็จสิ้นโดย Herun เคมี