غیر آئوسیانیٹ پولیوریتھینز پر تحقیقی پیشرفت
1937 میں متعارف ہونے کے بعد سے، پولی یوریتھین (PU) مواد نے نقل و حمل، تعمیرات، پیٹرو کیمیکلز، ٹیکسٹائل، مکینیکل اور الیکٹریکل انجینئرنگ، ایرو اسپیس، صحت کی دیکھ بھال، اور زراعت سمیت مختلف شعبوں میں وسیع ایپلی کیشنز پائے ہیں۔ یہ مواد فوم پلاسٹک، فائبر، ایلسٹومر، واٹر پروفنگ ایجنٹس، مصنوعی چمڑے، کوٹنگز، چپکنے والے، ہموار مواد اور طبی سامان جیسی شکلوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ روایتی PU بنیادی طور پر دو یا دو سے زیادہ isocyanates کے ساتھ macromolecular polyols اور چھوٹے مالیکیولر چین ایکسٹینڈرس سے ترکیب کی جاتی ہے۔ تاہم، isocyanates کی موروثی زہریلا انسانی صحت اور ماحول کے لیے اہم خطرات کا باعث ہے۔ مزید یہ کہ وہ عام طور پر فاسجین سے اخذ کیے جاتے ہیں — ایک انتہائی زہریلا پیش خیمہ — اور اس سے متعلقہ امائن خام مال۔
عصری کیمیکل انڈسٹری کے سبز اور پائیدار ترقی کے طریقوں کے حصول کی روشنی میں، محققین غیر آئوسیانیٹ پولی یوریتھینز (NIPU) کے لیے نئے ترکیب کے راستے تلاش کرتے ہوئے ماحول دوست وسائل کے ساتھ isocyanates کو تبدیل کرنے پر تیزی سے توجہ مرکوز کر رہے ہیں۔ اس مقالے میں NIPU کی تیاری کے راستے متعارف کرائے گئے ہیں جبکہ NIPUs کی مختلف اقسام میں پیشرفت کا جائزہ لیا گیا ہے اور مزید تحقیق کے لیے ایک حوالہ فراہم کرنے کے لیے ان کے مستقبل کے امکانات پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔
1 غیر آئوسیانیٹ پولی یوریتھینز کی ترکیب
کم مالیکیولر وزن کاربامیٹ مرکبات کی پہلی ترکیب جو مونو سائکلک کاربونیٹ کے ساتھ مل کر الیفاٹک ڈائمینز کے ساتھ مل کر 1950 کی دہائی میں بیرون ملک ہوئی تھی جو کہ غیر آئسوسیانیٹ پولی یوریتھین ترکیب کی طرف ایک اہم لمحہ ہے۔ فی الحال NIPU پیدا کرنے کے لیے دو بنیادی طریقہ کار موجود ہیں: پہلی میں بائنری سائکلک کاربونیٹ اور بائنری امائنز کے درمیان مرحلہ وار اضافی رد عمل شامل ہیں۔ دوسرے میں پولی کنڈینسیشن ری ایکشنز شامل ہیں جن میں ڈائیولز کے ساتھ ڈائیوریتھین انٹرمیڈیٹس شامل ہیں جو کاربا میٹس کے اندر ساختی تبادلے کو آسان بناتے ہیں۔ Diamarboxylate انٹرمیڈیٹس کو سائیکلک کاربونیٹ یا ڈائمتھائل کاربونیٹ (DMC) راستوں سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ بنیادی طور پر تمام طریقے کاربونک ایسڈ گروپس کے ذریعے رد عمل کا اظہار کرتے ہیں جو کاربامیٹ کی خصوصیات پیدا کرتے ہیں۔
مندرجہ ذیل حصے isocyanate کے استعمال کے بغیر polyurethane کی ترکیب کے لیے تین الگ الگ طریقوں کی وضاحت کرتے ہیں۔
1.1 بائنری سائکلک کاربونیٹ روٹ
NIPU کو مرحلہ وار اضافے کے ذریعے ترکیب کیا جا سکتا ہے جس میں بائنری سائکلک کاربونیٹ کے ساتھ بائنری امائن شامل ہے جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔
اس کی مرکزی زنجیر کی ساخت کے ساتھ دہرائی جانے والی اکائیوں کے اندر موجود متعدد ہائیڈروکسیل گروپس کی وجہ سے یہ طریقہ عام طور پر وہی حاصل کرتا ہے جسے پولیβ-ہائیڈروکسیل پولی یوریتھین (PHU) کہا جاتا ہے۔ Leitsch et al.، نے پولیتھر PHUs کی ایک سیریز تیار کی ہے جس میں بائنری امائنز کے ساتھ ساتھ سائیکلک کاربونیٹ سے ختم شدہ پولیتھرز کا استعمال کیا جاتا ہے اور بائنری سائکلک کاربونیٹ سے اخذ کردہ چھوٹے مالیکیولز — پولیتھر PUs کی تیاری کے لیے استعمال ہونے والے روایتی طریقوں سے ان کا موازنہ کرتے ہیں۔ ان کے نتائج نے اشارہ کیا کہ PHUs کے اندر ہائیڈروکسیل گروپ آسانی سے نائٹروجن/آکسیجن ایٹموں کے ساتھ نرم/سخت حصوں میں واقع ہائیڈروجن بانڈز بناتے ہیں۔ نرم طبقات کے درمیان تغیرات ہائیڈروجن بانڈنگ رویے کے ساتھ ساتھ مائیکرو فیز علیحدگی کی ڈگریوں کو بھی متاثر کرتے ہیں جو بعد میں مجموعی کارکردگی کی خصوصیات کو متاثر کرتے ہیں۔
عام طور پر 100 ° C سے زیادہ درجہ حرارت کے نیچے منعقد ہونے والا یہ راستہ رد عمل کے عمل کے دوران کوئی ضمنی مصنوعات پیدا نہیں کرتا ہے جس سے یہ نمی کے حوالے سے نسبتاً حساس نہیں ہوتا ہے جب کہ مستحکم مصنوعات حاصل ہوتی ہیں جو کہ اتار چڑھاؤ کے خدشات سے خالی ہوتی ہیں تاہم مضبوط قطبیت جیسے نامیاتی سالوینٹس کی ضرورت ہوتی ہے جیسے کہ dimethyl sulfoxide، (DMSO) N-dimethylformamide (DMF)، وغیرہ۔ اضافی طور پر ایک دن سے لے کر پانچ دن تک کسی بھی جگہ تک بڑھے ہوئے رد عمل کے اوقات اکثر کم مالیکیولر وزن حاصل کرتے ہیں جو اکثر 30k g/mol کے ارد گرد حد سے نیچے گرتے ہیں اور بڑے پیمانے پر پیداوار کو چیلنج کرتے ہیں جس کی وجہ بڑی حد تک دونوں کی اعلی قیمتوں کو منسوب کیا جاتا ہے۔ اس میں منسلک جوڑ کر نتیجہ خیز PHUs کے ذریعہ ناکافی طاقت کی نمائش کے باوجود امید افزا ایپلی کیشنز پھیلی ہوئی ڈیمپنگ میٹریل ڈومینز کی شکل میموری کو چپکنے والی فارمولیشنز کوٹنگ سلوشن فومز وغیرہ بناتی ہے۔
1.2 مونوسیلک کاربونیٹ روٹ
مونوسیلک کاربونیٹ ڈائیمین کے ساتھ براہ راست رد عمل ظاہر کرتا ہے جس کے نتیجے میں ہائیڈروکسیل اینڈ گروپس کا حامل ڈائی کاربامیٹ ہوتا ہے جو پھر ڈائلس کے ساتھ خصوصی ٹرانسسٹریفیکیشن/پولی کنڈینسیشن تعاملات سے گزرتا ہے جو بالآخر شکل 2 کے ذریعے بصری طور پر دکھائے گئے NIPU ساختی طور پر روایتی ہم منصبوں کے مترادف ہوتا ہے۔
عام طور پر استعمال کی جانے والی مونوسائلک مختلف حالتوں میں ایتھیلین اور پروپیلین کاربونیٹیڈ سبسٹریٹس شامل ہیں جس میں بیجنگ یونیورسٹی آف کیمیکل ٹیکنالوجی میں ژاؤ جِنگبو کی ٹیم نے مختلف ڈائمینز کو شامل کیا ہے جو ان کے خلاف رد عمل کا اظہار کرتے ہوئے کہا گیا ہے کہ ابتدائی طور پر مختلف ساختی ڈیکاربامیٹ انٹرمیڈیریز حاصل کرتے ہیں جو پولی ہائیڈرو پولی ٹرمینیلائزیشن کے مرحلے میں آگے بڑھتے ہیں۔ ٹنگ کامیاب تشکیل متعلقہ مصنوعات کی لائنیں متاثر کن تھرمل/مکینیکل خصوصیات کی نمائش کرتی ہیں جو اوپر کی طرف پگھلنے والے پوائنٹس تک پہنچتی ہیں جو تقریباً 125~161°C تک پھیلی ہوئی تناؤ کی طاقت کو 24MPa کے قریب 1476% تک بڑھا رہی ہیں۔ Wang et al.، اسی طرح ڈی ایم سی پر مشتمل لیوریجڈ امتزاج بالترتیب w/hexamethylenediamine/cyclocarbonated precursors synthesizing hydroxy-terminated derivatives بعد میں oxalic/sebacic/acids adipic-talenediamines-sinthes 1 k~28k g/mol تناؤ کی طاقتیں اتار چڑھاو 9~17 MPa کی لمبائی مختلف ہوتی ہیں 35%~235%۔
سائکلو کاربونک ایسٹر عام حالات میں اتپریرک کی ضرورت کے بغیر مؤثر طریقے سے مشغول ہوتے ہیں اور درجہ حرارت تقریباً 80 ° سے 120 ° C تک کا فاصلہ برقرار رکھتے ہیں بعد میں ٹرانسسٹریفیکیشنز عام طور پر آرگنوٹن پر مبنی کیٹلیٹک نظاموں کو استعمال کرتے ہیں جو اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ زیادہ سے زیادہ پروسیسنگ 200 ° سے زیادہ نہ ہو۔ ڈائیلک آدانوں کو نشانہ بنانے کے قابل سیلف پولیمرائزیشن/ڈیگلائیکولائسز مظاہر کو نشانہ بنانے کی محض گاڑھا کرنے کی کوششوں سے آگے جو کہ جنریشن کے مطلوبہ نتائج کی سہولت فراہم کرتا ہے طریقہ کار بنیادی طور پر ماحول دوست ہے جو بنیادی طور پر میتھانول/چھوٹے مالیکیول-ڈائیولک باقیات پیدا کرتا ہے اس طرح آگے بڑھنے کے قابل صنعتی متبادل پیش کرتا ہے۔
1.3Dimethyl کاربونیٹ روٹ
ڈی ایم سی ایک ماحولیاتی طور پر درست/غیر زہریلے متبادل کی نمائندگی کرتا ہے جس میں متعدد فعال فنکشنل موئٹیز شامل ہیں جن میں میتھائل/میتھوکسی/کاربونیل کنفیگریشنز شامل ہیں جو ری ایکٹیویٹی پروفائلز کو نمایاں طور پر بڑھاتے ہوئے ابتدائی مصروفیات کو قابل بناتے ہیں جس کے تحت ڈی ایم سی براہ راست تعامل کرتا ہے اضافی چھوٹے-چین-ایکسٹینڈر-ڈائیولکس/بڑے-پولیول اجزاء جو حتمی طور پر ابھرنے والے پولیمر ڈھانچے کی طرف لے جاتے ہیں جس کے مطابق شکل 3 کے ذریعے تصور کیا جاتا ہے۔
دیپا وغیرہ نے سوڈیم میتھو آکسائیڈ کیٹالیسس سے فائدہ اٹھاتے ہوئے متفرق انٹرمیڈیٹ فارمیشنوں کو آرکیسٹریٹنگ کرتے ہوئے اس کے نتیجے میں ٹارگیٹڈ ایکسٹینشنز کو شامل کیا جس کے نتیجے میں سیریز کے مساوی ہارڈ سیگمنٹ کمپوزیشن مالیکیولر وزن کے قریب پہنچتی ہے (3^ ~ 20/10 ~ 3 ~ 20 ~ 10 ~ 3 g 10 ~ 3 g 3 درجہ حرارت) °C)۔ پین ڈونگ ڈونگ نے DMC hexamethylene-diaminopolycarbonate-polyalcohols پر مشتمل اسٹریٹجک جوڑیوں کا انتخاب کیا جس میں قابل ذکر نتائج کا ادراک کرتے ہوئے 10-15MPa طول و عرض کا تناسب 1000%-1400% تک پہنچتا ہے۔ مختلف زنجیر پھیلانے والے اثرات کے ارد گرد تحقیقاتی تعاقب سے پتہ چلتا ہے کہ بٹانیڈیول/ہیکسانیڈیول کے انتخاب کو موافق طریقے سے سیدھ میں لاتے ہیں جب ایٹم نمبر برابری برقرار رہتی ہے جس میں زنجیروں میں ترتیب شدہ کرسٹالنٹی اضافہ کو فروغ دیا جاتا ہے۔ 230℃ پر پوسٹ پروسیسنگ کو خراج تحسین پیش کرتا ہے۔ .اضافی دریافتوں کا مقصد نان آئسوسیانٹ پولیوریاس کو حاصل کرنا ہے جس سے diazomonomer مشغولیت متوقع ممکنہ پینٹ ایپلی کیشنز vinyl-carbonaceous ہم منصبوں کے مقابلے میں تقابلی فوائد کو نمایاں کرتی ہیں جس میں لاگت کی تاثیر/وسیع تر وسائل دستیاب ہیں۔ ماحولیات سالوینٹس کی ضروریات کی نفی کرتے ہوئے اس طرح فضلہ کی ندیوں کو کم سے کم کر کے بنیادی طور پر صرف میتھانول/چھوٹے مالیکیول-ڈائیولک ایفلوئنٹس تک محدود ہوتے ہیں جو مجموعی طور پر سبز ترکیب کے نمونے قائم کرتے ہیں۔
2 غیر آئوسیانیٹ پولیوریتھین کے مختلف نرم حصے
2.1 پولیدر پولی یوریتھین
پولیتھر پولی یوریتھین (PEU) نرم سیگمنٹ ریپیٹ یونٹس میں ایتھر بانڈز کی کم ہم آہنگی توانائی، آسان گردش، بہترین کم درجہ حرارت کی لچک اور ہائیڈولیسس مزاحمت کی وجہ سے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
کبیر وغیرہ۔ ڈی ایم سی، پولیتھیلین گلائکول اور بیوٹینڈیول کے ساتھ ترکیب شدہ پولی یوریتھین خام مال کے طور پر، لیکن مالیکیولر وزن کم تھا (7 500 ~ 14 800 گرام/مول)، ٹی جی 0 ℃ سے کم تھا، اور پگھلنے کا نقطہ بھی کم تھا (38 ~ 48℃) ، اور طاقت اور دیگر اشارے استعمال کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل تھا۔ Zhao Jingbo کے تحقیقی گروپ نے PEU کی ترکیب کے لیے ethylene carbonate، 1, 6-hexanediamine اور polyethylene glycol کا استعمال کیا، جس کا مالیکیولر وزن 31 000g/mol، تناؤ کی طاقت 5 ~ 24MPa، اور 0.9% ~ 8 %1 کے وقفے پر طولانی ہوتی ہے۔ خوشبودار پولیوریتھینز کی ترکیب شدہ سیریز کا مالیکیولر وزن 17 300 ~ 21 000 گرام/مول ہے، ٹی جی ہے -19 ~ 10 ℃، پگھلنے کا نقطہ 102 ~ 110 ℃ ہے، تناؤ کی طاقت 12 ~ 38MPa ہے، اور لچکدار بحالی کی شرح ہے۔ 200% مستقل توسیع کا 69% ~ 89% ہے۔
Zheng Liuchun اور Li Chuncheng کے تحقیقی گروپ نے انٹرمیڈیٹ 1, 6-hexamethylenediamine (BHC) dimethyl کاربونیٹ اور 1, 6-hexamethylenediamine، اور پولی کنڈینسیشن کے ساتھ مختلف چھوٹے مالیکیولز سٹریٹ چین ڈائیولس اور پولیٹیٹراہائیڈروفورانیڈیولز (Mn0=2) تیار کیے۔ پولیتھر پولیوریتھینز (NIPEU) کی ایک سیریز نان آئوسیانیٹ روٹ کے ساتھ تیار کی گئی تھی، اور رد عمل کے دوران انٹرمیڈیٹس کے کراس لنکنگ کا مسئلہ حل ہو گیا تھا۔ NIPEU اور 1, 6-hexamethylene diisocyanate کے ذریعہ تیار کردہ روایتی polyether polyurethane (HDIPU) کی ساخت اور خصوصیات کا موازنہ کیا گیا، جیسا کہ جدول 1 میں دکھایا گیا ہے۔
| نمونہ | سخت طبقہ بڑے پیمانے پر حصہ/% | سالماتی وزن/(g·mol^(-1)) | سالماتی وزن کی تقسیم کا اشاریہ | تناؤ کی طاقت/MPa | وقفے پر بڑھانا/% |
| NIPEU30 | 30 | 74000 | 1.9 | 12.5 | 1250 |
| NIPEU40 | 40 | 66000 | 2.2 | 8.0 | 550 |
| ایچ ڈی آئی پی یو 30 | 30 | 46000 | 1.9 | 31.3 | 1440 |
| ایچ ڈی آئی پی یو 40 | 40 | 54000 | 2.0 | 25.8 | 1360 |
ٹیبل 1
جدول 1 کے نتائج ظاہر کرتے ہیں کہ NIPEU اور HDIPU کے درمیان ساختی فرق بنیادی طور پر سخت طبقہ کی وجہ سے ہیں۔ NIPEU کے ضمنی ردعمل سے پیدا ہونے والا یوریا گروپ تصادفی طور پر ہارڈ سیگمنٹ مالیکیولر چین میں سرایت کر جاتا ہے، جس سے سخت حصے کو توڑ کر آرڈرڈ ہائیڈروجن بانڈز بنتے ہیں، جس کے نتیجے میں سخت حصے کی مالیکیولر چینز کے درمیان کمزور ہائیڈروجن بانڈز اور ہارڈ سیگمنٹ کی کم کرسٹلینٹی ہوتی ہے۔ ، جس کے نتیجے میں NIPEU کی کم مرحلے کی علیحدگی ہوتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، اس کی میکانی خصوصیات HDIPU سے کہیں زیادہ خراب ہیں.
2.2 پالئیےسٹر پولی یوریتھین
پالئیےسٹر پولی یوریتھین (PETU) نرم حصوں کے طور پر پالئیےسٹر diols کے ساتھ اچھی بایوڈیگریڈیبلٹی، بائیو کمپیٹیبلٹی اور مکینیکل خصوصیات رکھتا ہے، اور اسے ٹشو انجینئرنگ اسکافولڈز کی تیاری کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو ایک بایو میڈیکل مواد ہے جس کے استعمال کے بہترین امکانات ہیں۔ عام طور پر نرم حصوں میں استعمال ہونے والے پالئیےسٹر ڈائیول پولی بیوٹلین ایڈیپیٹ ڈائیول، پولی گلائکول ایڈیپیٹ ڈائیول اور پولی کیپرولیکٹون ڈائیول ہیں۔
اس سے پہلے، Rokicki et al. مختلف NIPU حاصل کرنے کے لیے ڈائمین اور مختلف ڈائلز (1, 6-hexanediol,1, 10-n-dodecanol) کے ساتھ ایتھیلین کاربونیٹ کا رد عمل ظاہر کیا، لیکن ترکیب شدہ NIPU کا سالماتی وزن کم اور Tg کم تھا۔ فرہادیان وغیرہ۔ پولی سائکلک کاربونیٹ کو سورج مکھی کے بیجوں کے تیل کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا، پھر بائیو بیسڈ پولی مائنز کے ساتھ ملایا گیا، ایک پلیٹ پر لیپت کیا گیا، اور تھرموسیٹنگ پالئیےسٹر پولی یوریتھین فلم حاصل کرنے کے لیے 90 ℃ پر 24 گھنٹے تک ٹھیک کیا گیا، جس نے اچھی تھرمل استحکام ظاہر کیا۔ ساؤتھ چائنا یونیورسٹی آف ٹکنالوجی کے ژانگ لیکون کے تحقیقی گروپ نے ڈائمینز اور سائکلک کاربونیٹ کی ایک سیریز کی ترکیب کی، اور پھر بائیو بیسڈ پالئیےسٹر پولی یوریتھین حاصل کرنے کے لیے بائیو بیسڈ ڈیبیسک ایسڈ کے ساتھ گاڑھا ہوا۔ چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے ننگبو انسٹی ٹیوٹ آف میٹریلز ریسرچ میں ژو جن کے تحقیقی گروپ نے ہیکساڈیامین اور ونائل کاربونیٹ کا استعمال کرتے ہوئے ڈائیمینوڈول ہارڈ سیگمنٹ تیار کیا، اور پھر پولیسٹر پولی یوریتھین کی ایک سیریز حاصل کرنے کے لیے بائیو بیسڈ غیر سیر شدہ ڈیباسک ایسڈ کے ساتھ پولی کنڈینسیشن، جسے پینٹ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ الٹرا وایلیٹ کیورنگ [23]۔ Zheng Liuchun اور Li Chuncheng کے تحقیقی گروپ نے adipic acid اور چار aliphatic diols (butanediol، hexadiol، octanediol اور decanediol) کا استعمال مختلف کاربن ایٹمک نمبروں کے ساتھ کیا تاکہ متعلقہ پالئیےسٹر diols کو نرم حصوں کے طور پر تیار کیا جا سکے۔ نان آئسوسیانیٹ پولیسٹر پولی یوریتھین (PETU) کا ایک گروپ، جسے aliphatic diols کے کاربن ایٹموں کی تعداد کے نام پر رکھا گیا ہے، BHC اور diols کے تیار کردہ ہائیڈروکسی سیلڈ ہارڈ سیگمنٹ پری پولیمر کے ساتھ پولی کنڈینسیشن پگھل کر حاصل کیا گیا تھا۔ PETU کی مکینیکل خصوصیات جدول 2 میں دکھائی گئی ہیں۔
| نمونہ | تناؤ کی طاقت/MPa | لچکدار ماڈیولس/ایم پی اے | وقفے پر بڑھانا/% |
| پی ٹی یو 4 | 6.9±1.0 | 36±8 | 673±35 |
| پی ٹی یو 6 | 10.1±1.0 | 55±4 | 568±32 |
| پی ٹی یو 8 | 9.0±0.8 | 47±4 | 551±25 |
| پی ٹی یو 10 | 8.8±0.1 | 52±5 | 137±23 |
جدول 2
نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ PETU4 کے نرم حصے میں کاربونیل کثافت سب سے زیادہ ہے، سخت حصے کے ساتھ سب سے مضبوط ہائیڈروجن بانڈ، اور سب سے کم مرحلہ علیحدگی کی ڈگری ہے۔ نرم اور سخت دونوں حصوں کا کرسٹلائزیشن محدود ہے، جو کم پگھلنے والے نقطہ اور تناؤ کی طاقت کو ظاہر کرتا ہے، لیکن وقفے پر سب سے زیادہ لمبا ہوتا ہے۔
2.3 پولی کاربونیٹ پولی یوریتھین
پولی کاربونیٹ پولی یوریتھین (PCU)، خاص طور پر aliphatic PCU، بہترین ہائیڈرولیسس مزاحمت، آکسیڈیشن مزاحمت، اچھی حیاتیاتی استحکام اور بائیو مطابقت رکھتا ہے، اور بائیو میڈیسن کے میدان میں اس کے استعمال کے اچھے امکانات ہیں۔ اس وقت، زیادہ تر تیار کردہ NIPU پولیتھر پولیول اور پالئیےسٹر پولیول کو نرم حصوں کے طور پر استعمال کرتے ہیں، اور پولی کاربونیٹ پولی یوریتھین پر کچھ تحقیقی رپورٹس موجود ہیں۔
ساؤتھ چائنا یونیورسٹی آف ٹکنالوجی میں تیان ہینگشوئی کے تحقیقی گروپ کے ذریعہ تیار کردہ نان آئوسیانیٹ پولی کاربونیٹ پولی یوریتھین کا مالیکیولر وزن 50 000 گرام/مول سے زیادہ ہے۔ پولیمر کے سالماتی وزن پر رد عمل کے حالات کے اثر و رسوخ کا مطالعہ کیا گیا ہے، لیکن اس کی مکینیکل خصوصیات کی اطلاع نہیں دی گئی ہے۔ Zheng Liuchun اور Li Chuncheng کے ریسرچ گروپ نے DMC، hexanediamine، hexadiol اور polycarbonate diols کا استعمال کرتے ہوئے PCU تیار کیا، اور PCU کا نام ہارڈ سیگمنٹ ریپیٹ کرنے والے یونٹ کے بڑے حصے کے مطابق رکھا۔ مکینیکل خصوصیات کو ٹیبل 3 میں دکھایا گیا ہے۔
| نمونہ | تناؤ کی طاقت/MPa | لچکدار ماڈیولس/ایم پی اے | وقفے پر بڑھانا/% |
| پی سی یو 18 | 17±1 | 36±8 | 665±24 |
| پی سی یو 33 | 19±1 | 107±9 | 656±33 |
| پی سی یو 46 | 21±1 | 150±16 | 407±23 |
| پی سی یو 57 | 22±2 | 210±17 | 262±27 |
| پی سی یو 67 | 27±2 | 400±13 | 63±5 |
| پی سی یو 82 | 29±1 | 518±34 | 26±5 |
جدول 3
نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ PCU کا سالماتی وزن زیادہ ہے، 6×104 ~ 9×104g/mol تک، پگھلنے کا نقطہ 137 ℃ تک، اور تناؤ کی طاقت 29 MPa تک ہے۔ اس قسم کے پی سی یو کو یا تو سخت پلاسٹک کے طور پر یا ایلسٹومر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، جس کے بایومیڈیکل فیلڈ (جیسے ہیومن ٹشو انجینئرنگ اسکافولڈز یا کارڈیو ویسکولر امپلانٹ میٹریل) میں استعمال کا اچھا امکان ہے۔
2.4 ہائبرڈ نان آئوسیانیٹ پولیوریتھین
ہائبرڈ نان آئوسیانیٹ پولی یوریتھین (ہائبرڈ این آئی پی یو) پولی یوریتھین مالیکیولر فریم ورک میں ایپوکسی رال، ایکریلیٹ، سلیکا یا سائلوکسین گروپس کا تعارف ہے تاکہ ایک انٹرپینیٹریٹنگ نیٹ ورک تشکیل دیا جا سکے، پولیوریتھین کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے یا پولیوریتھین کو مختلف افعال فراہم کیے جا سکیں۔
فینگ یولان وغیرہ۔ پینٹامونک سائکلک کاربونیٹ (CSBO) کی ترکیب کے لیے CO2 کے ساتھ بائیو بیسڈ epoxy سویا بین آئل کا رد عمل ظاہر کیا، اور CSBO کی طرف سے تشکیل کردہ NIPU کو مزید بہتر بنانے کے لیے مزید سخت چین کے حصوں کے ساتھ bisphenol A diglycidyl ether (epoxy resin E51) متعارف کرایا۔ مالیکیولر چین میں oleic acid/linoleic acid کا ایک طویل لچکدار سلسلہ طبقہ ہوتا ہے۔ اس میں زنجیر کے زیادہ سخت حصے بھی ہوتے ہیں، تاکہ اس میں میکانکی طاقت اور زیادہ سختی ہو۔ کچھ محققین نے ڈائیتھیلین گلائکول بائیسکل کاربونیٹ اور ڈائیمین کے ریٹ اوپننگ ری ایکشن کے ذریعے فران اینڈ گروپس کے ساتھ تین قسم کے NIPU پری پولیمر کی ترکیب بھی کی، اور پھر غیر سیر شدہ پالئیےسٹر کے ساتھ رد عمل ظاہر کیا تاکہ خود کو شفا بخشنے والے فعل کے ساتھ ایک نرم پولی یوریتھین تیار کیا جا سکے، اور کامیابی کے ساتھ اعلی خودی کا احساس کیا۔ نرم NIPU کی شفا یابی کی کارکردگی۔ ہائبرڈ NIPU میں نہ صرف عام NIPU کی خصوصیات ہیں، بلکہ اس میں بہتر چپکنے والی، تیزاب اور الکلی سنکنرن مزاحمت، سالوینٹ مزاحمت اور میکانکی طاقت بھی ہو سکتی ہے۔
3 آؤٹ لک
NIPU زہریلے آئوسیانیٹ کے استعمال کے بغیر تیار کیا گیا ہے، اور فی الحال اس کا مطالعہ فوم، کوٹنگ، چپکنے والی، ایلسٹومر اور دیگر مصنوعات کی شکل میں کیا جا رہا ہے، اور اس کے استعمال کے امکانات کی ایک وسیع رینج ہے۔ تاہم، ان میں سے زیادہ تر اب بھی لیبارٹری تحقیق تک محدود ہیں، اور کوئی بڑے پیمانے پر پیداوار نہیں ہے۔ اس کے علاوہ، لوگوں کے معیار زندگی میں بہتری اور طلب میں مسلسل اضافے کے ساتھ، ایک فنکشن یا ایک سے زیادہ فنکشنز کے ساتھ NIPU ایک اہم تحقیقی سمت بن گیا ہے، جیسے کہ اینٹی بیکٹیریل، خود مرمت، شکل کی یادداشت، شعلہ retardant، زیادہ گرمی کی مزاحمت اور اسی طرح اس لیے، مستقبل کی تحقیق کو یہ سمجھنا چاہیے کہ صنعت کاری کے اہم مسائل کو کیسے حل کیا جائے اور فنکشنل NIPU کی تیاری کی سمت کو تلاش کرنا جاری رکھا جائے۔
پوسٹ ٹائم: اگست 29-2024