Έρευνα πρόοδος σε μη ισοκυανικά πολυουρεθάνες
Από την εισαγωγή τους το 1937, τα υλικά πολυουρεθάνης (PU) έχουν βρει εκτεταμένες εφαρμογές σε διάφορους τομείς, όπως μεταφορές, κατασκευές, πετροχημικά, κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα, μηχανική και ηλεκτρική μηχανική, αεροδιαστημική, υγειονομική περίθαλψη και γεωργία. Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται σε μορφές όπως πλαστικά αφρού, ίνες, ελαστομερή, παράγοντες στεγανοποίησης, συνθετικό δέρμα, επικαλύψεις, συγκολλητικά, υλικά οδοστρώματος και ιατρικά είδη. Το παραδοσιακό PU συντίθεται κυρίως από δύο ή περισσότερα ισοκυανικά μαζί με μακρομοριακές πολυόλες και μικρές εκτάσεις μοριακής αλυσίδας. Ωστόσο, η εγγενής τοξικότητα των ισοκυανικών αποτελεί σημαντικούς κινδύνους για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Επιπλέον, συνήθως προέρχονται από φωσγένιο - ένα εξαιρετικά τοξικό πρόδρομο - και αντίστοιχες πρώτες ύλες αμίνης.
Υπό το πρίσμα της επιδίωξης της σύγχρονης χημικής βιομηχανίας για πράσινες και βιώσιμες πρακτικές ανάπτυξης, οι ερευνητές επικεντρώνονται ολοένα και περισσότερο στην υποκατάσταση των ισοκυανικών με φιλικούς προς το περιβάλλον πόρους ενώ διερευνούν νέες διαδρομές σύνθεσης για πολυουρεθάνες μη ισοκυανικών (NIPU). Το παρόν έγγραφο εισάγει τις οδούς προετοιμασίας για το NIPU, ενώ εξετάζει τις εξελίξεις σε διάφορους τύπους NIPUS και συζητώντας τις μελλοντικές προοπτικές τους για να παράσχουν αναφορά για περαιτέρω έρευνα.
1 σύνθεση μη ισοκυανικών πολυουρεθάνων
Η πρώτη σύνθεση καρβαμικών χαμηλού μοριακού βάρους που χρησιμοποιεί μονοκυκλικά ανθρακικά άλατα σε συνδυασμό με αλειφατικές διαμίνες εμφανίστηκε στο εξωτερικό στη δεκαετία του 1950-προορίζοντας μια κεντρική στιγμή προς τη σύνθεση μη ισοκυανικής πολυουρεθάνης. Επί του παρόντος υπάρχουν δύο πρωταρχικές μεθοδολογίες για την παραγωγή NIPU: η πρώτη περιλαμβάνει βηματικές αντιδράσεις προσθήκης μεταξύ δυαδικών κυκλικών ανθρακικών αλάτων και δυαδικών αμινών. Η δεύτερη συνεπάγεται αντιδράσεις πολυσυμπύνδεσης που περιλαμβάνουν ενδιάμεσα διουρεθάνης παράλληλα με διόλες που διευκολύνουν τις δομικές ανταλλαγές εντός των καρβαμικών. Τα διαδρομικά ενδιάμεσα διαδρομές μπορούν να ληφθούν είτε μέσω είτε μέσω κυκλικών ανθρακικών είτε διμεθυλικών ανθρακικών (DMC). Βασικά όλες οι μέθοδοι αντιδρούν μέσω ομάδων καρβονικού οξέος που αποδίδουν λειτουργίες καρβαμικού.
Τα ακόλουθα τμήματα επεξεργάζονται τρεις ξεχωριστές προσεγγίσεις για τη σύνθεση πολυουρεθάνης χωρίς να χρησιμοποιούν ισοκυανικό.
1,1 Βιβλιακή κυκλική ανθρακική διαδρομή
Το NIPU μπορεί να συντεθεί μέσω σταδιακών προσθηκών που περιλαμβάνουν δυαδικό κυκλικό ανθρακικό άλας σε συνδυασμό με δυαδική αμίνη όπως απεικονίζεται στο σχήμα 1.
Λόγω των πολλαπλών ομάδων υδροξυλίου που υπάρχουν στις επαναλαμβανόμενες μονάδες κατά μήκος της δομής της κύριας αλυσίδας, αυτή η μέθοδος γενικά αποδίδει αυτό που ονομάζεται πολυουλεξυλ πολυουρεθάνη (PHU). Οι Leitsch et al., Ανέπτυξαν μια σειρά από πολυαιθένους PHU που χρησιμοποιούν πολυαιθένια κυκλικά ανθρακικά άλατα παράλληλα με δυαδικές αμίνες συν μικρά μόρια που προέρχονται από δυαδικά κυκλικά ανθρακικά άλατα-σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή πολυαιθένων πύον. Τα ευρήματά τους έδειξαν ότι οι ομάδες υδροξυλίου εντός PHUs σχηματίζουν εύκολα δεσμούς υδρογόνου με άτομα αζώτου/οξυγόνου που βρίσκονται σε μαλακά/σκληρά τμήματα. Οι παραλλαγές μεταξύ των μαλακών τμημάτων επηρεάζουν επίσης τη συμπεριφορά δεσμού υδρογόνου καθώς και τους βαθμούς διαχωρισμού των μικροφάσων που επηρεάζουν στη συνέχεια συνολικά χαρακτηριστικά απόδοσης.
Τυπικά διεξάγονται κάτω από τις θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 100 ° C Αυτή η διαδρομή δεν παράγει υποπροϊόντα κατά τη διάρκεια των διεργασιών αντίδρασης καθιστώντας το σχετικά μη ευαίσθητο προς την υγρασία, ενώ αποδίδει σταθερά προϊόντα που στερούνται αστάθειας, ωστόσο, απαιτούσαν οργανικές διαλύτες που χαρακτηρίζονται από ισχυρή πολικότητα όπως το διμεθυλο σουλφοξείδιο (DMSO) Μέχρι πέντε ημέρες συχνά αποδίδουν χαμηλότερα μοριακά βάρη που συχνά πέφτουν μικρά κάτω από τα κατώτατα όρια γύρω από 30k g/mol καθιστώντας την παραγωγή μεγάλης κλίμακας προκλήσεις που οφείλονται σε μεγάλο βαθμό που αποδίδονται τόσο υψηλό κόστος που συνδέεται με αυτό που συνδέεται με ανεπαρκή αντοχή που παρουσιάζεται από τις προκύπτουσες PHU παρά τις υποσχόμενες εφαρμογές που καλύπτουν την απόσβεση του υλικού τομέων δομών μνήμης συγκολλητικών σχηματισμών συγκολλητικών διαλυμάτων επικάλυψης Foams κ.λπ.
1,2 μονοκυλική οδό ανθρακικού άλατος
Το μονοκυλικό ανθρακικό άλας αντιδρά άμεσα με τη διαμίνη που προκύπτει από δικεαρβαμικό που διαθέτει υδροξυλικές ομάδες που στη συνέχεια υφίστανται εξειδικευμένες αλληλεπιδράσεις μετεστεροποίησης/πολυσυμπύνδεσης παράλληλα με διόλες που τελικά δημιουργούν δομικά παρόμοια αντίστοιχοι ομολόγοι που απεικονίζονται οπτικά μέσω του Σχήματος 2.
Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες μονοκυλικές παραλλαγές περιλαμβάνουν υποστρώματα αιθυλενίου και προπυλενίου, όπου η ομάδα του Zhao Jingbo σε πανεπιστήμιο του Πεκίνου της Χημικής Τεχνολογίας ασχολήθηκε με διάφορες διαμαντίνες που αντιδρούν με την εν λόγω κυκλική οντότητα που αρχικά επιτυγχάνοντας ποικίλη δομική δομική δομική δομική δομική δομική δομική δομική δομική δομική δομική δομική διάμεση Οι γραμμές που παρουσιάζουν εντυπωσιακές θερμικές/μηχανικές ιδιότητες που φτάνουν προς τα πάνω τα σημεία τήξης που αιωρούνται γύρω από το εύρος που εκτείνεται περίπου 125 ~ 161 ° C αντοχές εφελκυσμού που κορυφώνονται κοντά στα ποσοστά επιμήκυνσης των 24MPA κοντά στο1476%. Οι Wang et al., Ομοίως μοχλευμένοι συνδυασμοί που περιλαμβάνουν DMC ζευγαρωμένα αντίστοιχα με προδρόμενα ιξοποιημένα/οξέα/οξέος που συνθέτουν τα τελικά παραγόμενα από υδροξυτάδες που υποβλήθηκαν σε υποβρύχια διχασικά οξέα, G/mol αντοχές εφελκυσμού που κυμαίνονται9 ~ 17 επιμήκυνση MPa ποικίλλουν35%~ 235%.
Οι κυκλοκονικοί εστέρες εμπλέκονται αποτελεσματικά χωρίς να απαιτούν καταλύτες κάτω από τυπικές συνθήκες που διατηρούν τη θερμοκρασία που διαμορφώνουν περίπου 80 ° στους 12 ° C επακόλουθες μετα-εστεροποίηση συνήθως χρησιμοποιούν καταλυτικά συστήματα με βάση οργανοτίνη, εξασφαλίζοντας ότι η βέλτιστη επεξεργασία δεν ξεπερνά τους2 °. Πέρα από τις απλές προσπάθειες συμπύκνωσης που στοχεύουν σε διολικές εισροές ικανές αυτο-πλευρικές/φαινόμενες απογλυκόλυσης που διευκολύνουν την παραγωγή των επιθυμητών αποτελεσμάτων, καθιστά την μεθοδολογία εγγενώς φιλική προς το περιβάλλον που προέρχονται κυρίως από τη μεθανόλη/μικρά μόλι-διολικά υπολείμματα που παρουσιάζουν έτσι βιώσιμες βιομηχανικές εναλλακτικές λύσεις που κινούνται προς τα εμπρός.
Διαδρομή ανθρακικού 1,3dimethyl
Το DMC αντιπροσωπεύει μια οικολογικά υγιή/μη τοξική εναλλακτική λύση με πολυάριθμες ενεργές λειτουργικές μονάδες χωρίς ενδιάμεσα ενδιάμεσα ενδιάμεσα, ενισχύουν τα προφίλ της αντιδραστικότητας που ενσωματώνουν σημαντικά τις αρχικές δεσμεύσεις με τις οποίες η DMC αλληλεπιδρά απευθείας με διαμέτρους που σχηματίζουν μικρότερες ενδιάμεσες μεθυλ-καρβαμικές Τα συστατικά που οδηγούν σε ενδεχόμενη εμφάνιση, οι δομές πολυμερούς μετά από το σχήμα 3.
Η Deepa et.al κεφαλαιοποίησε την προαναφερθείσα δυναμική που αξιοποιεί την κατάλυση μεθοξειδίου του νατρίου που ενορχηστρώνει διάφορους ενδιάμεσους σχηματισμούς που στη συνέχεια εμπλέκουν στοχοθετημένες επεκτάσεις που κορυφώνουν τις σειρές ισοδύναμες συνθέσεις σκληρού τμήματος που επιτυγχάνουν μοριακά βάρη προσέγγιση (3 ~ 20) x10^3G/mol μεταβατικές θερμοκρασίες (-30 ~ 120 ° C). Pan Dongdong Επιλεγμένα Στρατηγικά ζευγάρια που αποτελούνται από DMC εξαμεθυλενο-διαμολινοπολυκαρβονικό-πετρελαϊκό-πολυαλικών με αξιοσημείωτα αποτελέσματα που εκδηλώνουν μετρήσεις εφελκυσμού-αντοχής ταλαντεύοντας 10-15MPA δείκτες επιμήκυνσης πλησιάζουν1000%-1400%. Οι ερευνητικές επιδιώξεις που περιβάλλουν τις διαφορετικές επιρροές που επέκτειναν την αλυσίδα αποκάλυψαν προτιμήσεις ευνοϊκά ευθυγραμμισμένες επιλογές βουτανοδιόλης/ εξανιδιόλης όταν η ισοτιμία της ατομικής ομάδας διατηρούσε την ομαλότητα που προωθούσε την διαταγμένη βελτίωση της κρυσταλλικότητας που παρατηρήθηκαν σε όλο το εξάξυλο. . Πρόσθετες εξερευνήσεις με στόχο την παραγωγή μη-ισοκυαντέτων-πολυγυρών αξιοποίησης της δέσμευσης διαζομονομερής που αναμένουν πιθανές εφαρμογές βαφής που αναδύονται συγκριτικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις ενέχοντες βινυλο-καρβονικό αντίστοιχοι περιβαλλόντες του ακτινοβολίας των ακρωτηριασμών. Η ελαχιστοποίηση των ρευμάτων των αποβλήτων περιορίζεται κυρίως αποκλειστικά μεθανόλης/μικρού μοριακού διολικού excueds που καθορίζουν συνολικά τις πιο πράσινες συνθέσεις.
2 διαφορετικά μαλακά τμήματα μη ισοκυανικής πολυουρεθάνης
2.1 Πολυουρεθάνη πολυαιθένης
Η πολυαιρρεθάνη πολυαιθυθωνική (PEU) χρησιμοποιείται ευρέως λόγω της χαμηλής ενέργειας της ενέργειας των δεσμών αιθέρα σε μονάδες επαναλαμβανόμενων μονάδων, εύκολη περιστροφή, εξαιρετική ευελιξία χαμηλής θερμοκρασίας και αντοχή στην υδρόλυση.
Kebir et αϊ. Η συνθετική πολυαιθυθάνη πολυερεθάνη με DMC, πολυαιθυλενογλυκόλη και βουτανοδιόλη ως πρώτες ύλες, αλλά το μοριακό βάρος ήταν χαμηλό (7 500 ~ 14 800g/mol), η Tg ήταν χαμηλότερη από 0 ℃ και το σημείο τήξης ήταν επίσης χαμηλό Η ερευνητική ομάδα του Zhao Jingbo χρησιμοποίησε ανθρακικό αιθυλένιο, 1, 6-εξανιδιαμίνη και πολυαιθυλενογλυκόλη για να συνθέσει το PEU, η οποία έχει μοριακό βάρος 31 000g/mol, αντοχή σε εφελκυσμό 5 ~ 24MPa και επιμήκυνση σε διάλειμμα 0,9% ~ 1 388%. Το μοριακό βάρος της συνθετικής σειράς αρωματικών πολυουρεθανίων είναι 17 300 ~ 21 000g/mol, η Tg είναι -19 ~ 10 ℃, το σημείο τήξης είναι 102 ~ 110 ℃, η αντοχή εφελκυσμού είναι 12 ~ 38MPa και το ποσοστό ελαστικής ανάκτησης 200% είναι 69% ~ 89%.
Η ερευνητική ομάδα των Zheng Liuchun και Li Chuncheng προετοίμασε τα ενδιάμεσα 1, 6-εξαμεθυλενοδιαμίνη (BHC) με διμεθυλ ανθρακικό και 1, 6-εξαμεθυλενοδιαμίνη και πολυσυμπύκνωση με διαφορετικά μικρά μόρια ευθείες διόλες αλυσίδας και πολυτετραϋδροφουρανοδόλια (ΜΝ = 2 000). Παρασκευάστηκε μια σειρά από πολυαιθουρεθάνες πολυαιθένης (nipeu) με μη ισοκυανική οδό και το πρόβλημα διασύνδεσης των ενδιάμεσων κατά τη διάρκεια της αντίδρασης επιλύθηκε. Η δομή και οι ιδιότητες της παραδοσιακής πολυαιθυθάνης πολυαιθυθάνης (HDIPU) παρασκευάστηκαν από το Nipeu και 1, 6-εξεθυλενο διισοκυανικό, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.
| Δείγμα | Σκληρό κλάσμα μάζας/% | Μοριακό βάρος/(g·mol^(-1)) | Δείκτης διανομής μοριακού βάρους | Αντοχή σε εφελκυσμό/MPa | Επιμήκυνση σε διάλειμμα/% |
| Nipeu30 | 30 | 74000 | 1.9 | 12.5 | 1250 |
| Nipeu40 | 40 | 66000 | 2.2 | 8.0 | 550 |
| HDIPU30 | 30 | 46000 | 1.9 | 31.3 | 1440 |
| Hdipu40 | 40 | 54000 | 2.0 | 25.8 | 1360 |
Πίνακας 1
Τα αποτελέσματα στον Πίνακα 1 δείχνουν ότι οι διαρθρωτικές διαφορές μεταξύ του Nipeu και του HDIPU οφείλονται κυρίως στο σκληρό τμήμα. Η ομάδα ουρίας που παράγεται από την πλευρική αντίδραση του Nipeu είναι τυχαία ενσωματωμένη στη μοριακή αλυσίδα σκληρού τμήματος, σπάζοντας το σκληρό τμήμα για να σχηματίσουν διατεταγμένους δεσμούς υδρογόνου, με αποτέλεσμα τους ασθενείς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των μοριακών αλυσίδων του σκληρού τμήματος και της χαμηλής κρυσταλλικότητας του σκληρού τμήματος, με αποτέλεσμα τον χαμηλό διαχωρισμό της φάσης του Nipeu. Ως αποτέλεσμα, οι μηχανικές του ιδιότητες είναι πολύ χειρότερες από το HDIPU.
2,2 πολυερρεθάνη πολυεστέρα
Πολυεστερές πολυουρεθάνη (PETU) με πολυεστέρα ως μαλακά τμήματα έχει καλή βιοαποικοδόμηση, βιοσυμβατότητα και μηχανικές ιδιότητες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή ικριωμάτων μηχανικών ιστών, τα οποία είναι ένα βιοϊατρικό υλικό με εξαιρετικές προοπτικές εφαρμογής. Οι πολυεστέρας που χρησιμοποιούνται συνήθως σε μαλακά τμήματα είναι πολυβουτυλένιο atipate diol, πολυγλυκόλης διόλη και διόλη πολυκαπρολακτόνης.
Νωρίτερα, οι Rokicki et αϊ. αντέδρασε ανθρακικό αιθυλένιο με διαμίνη και διαφορετικά διόλες (1, 6-εξανδεδιόλη, 1, 10-Ν-δωδεκανόλη) για να ληφθεί διαφορετικός NIPU, αλλά το συνθετικό NIPU είχε χαμηλότερο μοριακό βάρος και χαμηλότερο Tg. Farhadian et αϊ. παρασκευασμένο πολυκυκλικό ανθρακικό άλας χρησιμοποιώντας λάδι ηλίανθου ως πρώτη ύλη, στη συνέχεια αναμιγνύεται με βιολογικές πολυαμίνες, επικαλυμμένες σε μια πλάκα και θεραπεύτηκε σε 90 ℃ για 24 ώρες για να ληφθεί φιλμ πολυουρεθάνης πολυεστέρας, η οποία έδειξε καλή θερμική σταθερότητα. Η ερευνητική ομάδα του Zhang Liqun από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας της Νότιας Κίνας συνέθεσε μια σειρά διαμινών και κυκλικών ανθρακικών αλάτων και στη συνέχεια συμπυκνώθηκε με βιοσυζοιγμένο διζικό οξύ για να αποκτήσει πολυεστολική πολυεστέρα βιολογικής πολυεστέρας. Η ερευνητική ομάδα του Zhu Jin στο Ningbo Institute of Materials Research, η κινεζική Ακαδημία Επιστημών προετοίμασε το σκληρό τμήμα της διαμινοδιόλης χρησιμοποιώντας εξαδαμίνη και ανθρακικό βινύλιο και στη συνέχεια πολυκολυοποίηση με βιολογικό ακόρεστο διπασικό οξύ για να αποκτήσει μια σειρά πολυεστέρα πολυουρεθάνης, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βαφή μετά την υπεριώδη καμπύλη [23]. Η ερευνητική ομάδα του Zheng Liuchun και του Li Chuncheng χρησιμοποίησε αδιπικό οξύ και τέσσερις αλειφατικές διόλες (βουτανοδιόλη, εξωδόλη, οκτανοδιόλη και δεκανοδιόλη) με διαφορετικούς ατομικούς αριθμούς άνθρακα για να προετοιμάσουν τα αντίστοιχα πολυεστέρα ως μαλακά τμήματα. Μία ομάδα πολυουρεθάνης πολυεστέρας μη ισοκυανικής πολυεστέρας (PETU), που ονομάστηκε από τον αριθμό των ατόμων άνθρακα των αλειφατικών διόλων, ελήφθη με την τήξη της πολυκαταστάσεως με το προπολυμερές σκληρού τμήματος που παρασκευάζεται με υδροξυτ. Οι μηχανικές ιδιότητες του PETU φαίνονται στον Πίνακα 2.
| Δείγμα | Αντοχή σε εφελκυσμό/MPa | Ελαστικό μέτρο/MPA | Επιμήκυνση σε διάλειμμα/% |
| PETU4 | 6.9±1.0 | 36±8 | 673±35 |
| Πέτου6 | 10.1±1.0 | 55±4 | 568±32 |
| PETU8 | 9.0±0,8 | 47±4 | 551±25 |
| PETU10 | 8.8±0,1 | 52±5 | 137±23 |
Πίνακας 2
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το μαλακό τμήμα του PETU4 έχει την υψηλότερη πυκνότητα καρβονυλίου, τον ισχυρότερο δεσμό υδρογόνου με το σκληρό τμήμα και τον χαμηλότερο βαθμό διαχωρισμού φάσης. Η κρυστάλλωση τόσο των μαλακών όσο και των σκληρών τμημάτων είναι περιορισμένη, που δείχνει χαμηλό σημείο τήξης και αντοχή σε εφελκυσμό, αλλά η υψηλότερη επιμήκυνση στο διάλειμμα.
2.3 πολυανθρακική πολυουρεθάνη
Η πολυουρεθάνη πολυανθρακικού (PCU), ειδικά η αλειφατική PCU, έχει εξαιρετική αντοχή στην υδρόλυση, αντοχή στην οξείδωση, καλή βιολογική σταθερότητα και βιοσυμβατότητα και έχει καλές προοπτικές εφαρμογής στον τομέα της βιοϊατρικής. Επί του παρόντος, το μεγαλύτερο μέρος του παρασκευασμένου NIPU χρησιμοποιεί πολυαιρένια πολυολικά και πολυεστέρα ως μαλακά τμήματα και υπάρχουν λίγες ερευνητικές αναφορές για πολυουρεθάνη πολυανθρακικού.
Η πολυουρεθάνη μη ισοκυανικού πολυερεθάνη που παρασκευάζεται από την ερευνητική ομάδα του Tian Hengshui στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας της Νότιας Κίνας έχει μοριακό βάρος άνω των 50.000 g/mol. Η επίδραση των συνθηκών αντίδρασης στο μοριακό βάρος του πολυμερούς έχει μελετηθεί, αλλά οι μηχανικές του ιδιότητες δεν έχουν αναφερθεί. Η ερευνητική ομάδα του Zheng Liuchun και του Li Chuncheng προετοίμασε PCU χρησιμοποιώντας DMC, εξανιδιαμίνη, εξαδόλη και πολυανθρακικά διόλες και ονομάστηκε PCU σύμφωνα με το μάζα της μονάδας επαναλαμβανόμενης μονάδας σκληρού τμήματος. Οι μηχανικές ιδιότητες εμφανίζονται στον Πίνακα 3.
| Δείγμα | Αντοχή σε εφελκυσμό/MPa | Ελαστικό μέτρο/MPA | Επιμήκυνση σε διάλειμμα/% |
| PCU18 | 17±1 | 36±8 | 665±24 |
| PCU33 | 19±1 | 107±9 | 656±33 |
| PCU46 | 21±1 | 150±16 | 407±23 |
| PCU57 | 22±2 | 210±17 | 262±27 |
| PCU67 | 27±2 | 400±13 | 63±5 |
| PCU82 | 29±1 | 518±34 | 26±5 |
Πίνακας 3
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το PCU έχει υψηλό μοριακό βάρος, μέχρι 6 × 104 ~ 9 × 104g/mol, σημείο τήξης έως 137 ℃ και αντοχή σε εφελκυσμό μέχρι 29 MPa. Αυτό το είδος PCU μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε ως άκαμπτο πλαστικό είτε ως ελαστομερές, το οποίο έχει καλή προοπτική εφαρμογής στο βιοϊατρικό πεδίο (όπως τα ικριώματα μηχανικής ανθρώπινου ιστού ή τα υλικά καρδιαγγειακού εμφυτεύματος).
2.4 Υβριδική μη ισοκυανική πολυουρεθάνη
Η υβριδική μη ισοκυανική πολυουρεθάνη (υβριδική NIPU) είναι η εισαγωγή ομάδων εποξειδικής ρητίνης, ακρυλικού, πυριλοειδούς ή σιλοξάνης στο μοριακό πλαίσιο πολυουρεθάνης για να σχηματίσει ένα διεπατητικό δίκτυο, να βελτιώσει την απόδοση της πολυουρεθάνης ή να δώσει τις διαφορετικές λειτουργίες πολυουρεθάνης.
Feng Yuelan et αϊ. Αντιδραστήθηκε βιο-βασισμένο εποξειδικό έλαιο σόγιας με CO2 για να συνθέσει πενταμινοϊκό κυκλικό ανθρακικό (CSBO) και εισήγαγε δισφαινόλη ένα diglycidyl αιθέρα (εποξειδική ρητίνη Ε51) με πιο άκαμπτα τμήματα αλυσίδας για να βελτιωθεί περαιτέρω το NIPU που σχηματίζεται με CSBO στερεοποιημένη με αμίνη. Η μοριακή αλυσίδα περιέχει ένα μακρύ εύκαμπτο τμήμα αλυσίδας του ελαϊκού οξέος/λινολεϊκού οξέος. Περιέχει επίσης πιο άκαμπτα τμήματα αλυσίδας, έτσι ώστε να έχει υψηλή μηχανική αντοχή και υψηλή σκληρότητα. Μερικοί ερευνητές συνθέτουν επίσης τρία είδη προπολυμερών NIPU με ομάδες τελικού φουρανίου μέσω της αντίδρασης ανοίγματος του ρυθμού διαιθυλενογλυκόλης δικυκλικής ανθρακικού και διαμίνης και στη συνέχεια αντέδρασαν με ακόρεστο πολυεστέρα για να παρασκευάσουν μια μαλακή πολυουρεθάνη με τη λειτουργία αυτοθεραπείας και επιτυχώς συνειδητοποίησαν την υψηλή αυτοκολλητική απόδοση της μαλακής NIPU. Το υβριδικό NIPU όχι μόνο έχει τα χαρακτηριστικά του γενικού NIPU, αλλά μπορεί επίσης να έχει καλύτερη προσκόλληση, ανθεκτικότητα στη διάβρωση και αλκαλική διάβρωση, αντίσταση διαλύτη και μηχανική αντοχή.
3 Προοπτικές
Το NIPU παρασκευάζεται χωρίς τη χρήση τοξικών ισοκυανικών και μελετάται επί του παρόντος με τη μορφή αφρού, επικάλυψης, συγκολλητικής, ελαστομερούς και άλλων προϊόντων και έχει ένα ευρύ φάσμα προοπτικών εφαρμογής. Ωστόσο, οι περισσότεροι από αυτούς εξακολουθούν να περιορίζονται στην εργαστηριακή έρευνα και δεν υπάρχει παραγωγή μεγάλης κλίμακας. Επιπλέον, με τη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των ανθρώπων και τη συνεχή ανάπτυξη της ζήτησης, το NIPU με μία μόνο λειτουργία ή πολλαπλές λειτουργίες έχει γίνει μια σημαντική ερευνητική κατεύθυνση, όπως η αντιβακτηριακή, αυτο-επαναφορά, η μνήμη σχήματος, το επιβραδυντικό φλόγας, η υψηλή αντοχή στη θερμότητα και ούτω καθεξής. Ως εκ τούτου, η μελλοντική έρευνα θα πρέπει να κατανοήσει πώς να σπάσει τα βασικά προβλήματα της εκβιομηχάνισης και να συνεχίσει να διερευνά την κατεύθυνση της προετοιμασίας λειτουργικού NIPU.
Χρόνος δημοσίευσης: Αυγ-29-2024