Bối cảnh nghiên cứu và thiết kế vật liệu
Hiệu suất của bọt polyurethane thường phụ thuộc vào điều chỉnh cấu trúc phân đoạn mềm và cứng. Một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Journal of Applied Polymer Science, sử dụng polyolyme polyol ba khối có nguồn gốc từ CO2 để tổng hợp bọt polyurethane dạng mạng, trong đó phần cứng là poly (cyclohexane carbonate) (PCHC), phần mềm là polyhexylactone (PCL), tạo thành cấu trúc PCHC-b-PCL-b-PCHC, thành phần có nguồn gốc CO2 chiếm 16 wt. Nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg) của PCHC là 104 ° C, đây là lần đầu tiên bọt polyurethane được báo cáo có chứa phân đoạn chuỗi polyol Tg trên 100 ° C.
Nghiên cứu cho phép polyol ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng bằng cách thêm độ nhớt thấp PCL homopolymer polyol hệ thống điều chỉnh độ nhớt, tạo điều kiện cho quá trình tạo bọt. Hàm lượng PCHC thay đổi từ 0 đến 15% wt và được sử dụng để kiểm tra hệ thống ảnh hưởng của hàm lượng phần cứng đến cấu trúc và hiệu suất của bọt.
Thay đổi cấu trúc và hiệu suất
Với sự ra đời của phân đoạn chuỗi PCHC, mật độ bọt tăng lên, kích thước lỗ xốp giảm và phân bố đều hơn. Khi hàm lượng PCHC tăng từ 0 đến 15 wt%, độ tinh thể PCL giảm từ 29% xuống 5%, cho thấy sự ức chế rõ rệt của phân đoạn cứng đối với kết tinh phân đoạn mềm.
Các tính chất cơ học cho thấy sự khác biệt đáng kể về phụ thuộc nhiệt độ. So với bọt không chứa PCHC, cả mô đun nén 15 wt% và cường độ nén căng 25% đều giảm khoảng 40% ở nhiệt độ phòng; Nhưng trong điều kiện 70 ℃, độ tinh thể biến mất, mô đun nén của nó tăng lên năm lần và cường độ nén tăng 210%. Hơn nữa, bọt PCHC 15 wt% vẫn giữ được 54% mô đun nén nhiệt độ phòng ở 70 ° C, trong khi bọt PCHC miễn phí chỉ giữ được 7%. Điều này có nghĩa là hiệu suất nén với bọt PCHC ít nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ.
Mặc dù nghiên cứu tập trung vào bọt polyurethane, nhưng mối quan hệ cấu trúc giữa Tg phần cứng, kết tinh phần mềm và tỷ lệ duy trì mô đun nhiệt độ cao, có giá trị tham khảo đối với thiết kế công thức lốp xe và cao su. Trong hệ thống cao su, các chất bổ sung như than trắng đen ảnh hưởng đến mô đun và nhiệt thông qua tương tác cao su-chất độn, trong khi các chất chống lão hóa và chất chống oxy hóa được sử dụng để ức chế sự suy giảm hiệu suất do lão hóa oxy nhiệt. Nghiên cứu này gợi ý rằng sự ổn định kích thước nhiệt độ cao có thể được cải thiện mà không phụ thuộc vào sự gia tăng đáng kể mật độ liên kết chéo của hệ thống lưu hóa truyền thống bằng cách giới thiệu phân đoạn chuỗi Tg cao hoặc kết tinh phân đoạn mềm được điều chỉnh.
Đối với các sản phẩm cao su xốp hoặc cao su xốp, tính đồng nhất của lỗ xốp và biến dạng vĩnh viễn của nén nhiệt độ cao là chỉ số chính. Các lỗ xốp nhỏ hơn và đồng nhất hơn do phân đoạn chuỗi PCHC mang lại, cũng như tỷ lệ giữ mô đun nhiệt độ cao, cung cấp một con đường tham khảo cho thiết kế phân tử của chất đàn hồi tạo bọt chịu nhiệt. Ngoài ra, PCHC có nguồn gốc từ CO2, một thành phần polyol, cũng lặp lại mối quan tâm của ngành công nghiệp lốp xe và cao su về nguyên liệu bền vững. Tuy nhiên, nghiên cứu nhắm vào hệ thống bọt polyurethane, kết luận của nó liệu có thể di chuyển trực tiếp đến hệ thống lưu hóa và mạng lưới chất độn bổ sung cho cao su loại diene hay không vẫn cần được xác minh thêm.
Nghiên cứu dữ liệu cốt lõi: 15 wt% PCHC bọt 70 ℃ nén mô đun lưu giữ 54%, PCHC miễn phí bọt 7%; Mô đun nén 70oC tăng gấp năm lần và cường độ nén tăng 210%.
quan sát xung quanh lốp xe, cao su, chất chống lão hóa, chất chống oxy hóa, hệ thống lưu hóa, than trắng đen, chất độn bổ sung, hóa chất Hợp Nhuận liên tục quan tâm đến tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực này, ổn định xử lý và ứng dụng rơi xuống đất. Bài viết này dựa trên thông tin nguồn để chỉnh sửa, công thức cụ thể, lựa chọn sản phẩm và kiểm tra hiệu suất xin kết hợp với tư vấn tình hình làm việc thực tế.
Nguồn:Polyurethane Foams From a Triblock Copolymer Polyol With CO2‐Derived, High‐Tg Polycarbonate Segments， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.