1. پولیوریتھین پری پولیمر کیا ہے؟
Polyurethane prepolymer، جسے polyurethane prepolymer کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، ایک پولیمر نیم-تیار شدہ مصنوعات ہے جو polyisocyanate کے polyols (polyethers یا polyesters) کے ساتھ متناسب رد عمل سے تشکیل پاتی ہے، جس میں مالیکیولر چین کے دونوں سروں پر ری ایکٹیو فنکشنل گروپس یکساں رہتے ہیں۔ یہ کوئی حتمی مصنوعہ نہیں ہے، بلکہ ایک انٹرمیڈیٹ ہے جس پر چین ایکسٹینڈرس، کراس لنکرز یا دیگر فعال مادوں کے ساتھ مزید ردعمل کیا جا سکتا ہے تاکہ حتمی پولی یوریتھین مواد بنایا جا سکے۔ پری پولیمر طریقہ (جسے دو-مرحلہ کا طریقہ بھی کہا جاتا ہے) پولی یوریتھین انڈسٹری میں سب سے زیادہ مرکزی دھارے کی ترکیب کا راستہ ہے۔ پری پولیمر طریقہ کی سالماتی ساخت اور مکینیکل خواص ایک-مرحلے کے طریقہ سے زیادہ کنٹرول ہوتے ہیں، جس میں تمام خام مال ایک ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔
خلاصہ: Polyurethane prepolymer isocyanate اور polyol کے جزوی رد عمل سے تشکیل پانے والا ایک فعال انٹرمیڈیٹ ہے۔ یہ دل میں "پری پولیمر طریقہ (دو-مرحلہ) عمل ہے، جس میں حتمی پولی یوریتھین پروڈکٹ کو حاصل کرنے کے لیے توسیعی زنجیروں یا کراس-لنک کی ضرورت ہوتی ہے۔
2، بنیادی خام مال: isocyanates اور polyols کا انتخاب۔
پری پولیمر کی تیاری کے لیے دو بنیادی خام مال ہیں پولی آئوسیانیٹ اور اولیگومرک پولیول۔ عام طور پر استعمال ہونے والے پولی آئسوسیانیٹ میں ٹولیوین ڈائیسوسیانیٹ (TDI)، diphenylmethane diisocyanate (MDI)، isophorone diisocyanate (IPDI)، hexamethylene diisocyanate (HDI) وغیرہ شامل ہیں۔ TDI اور MDI عام طور پر فائنل NCO پری پولیمر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں، جبکہ HDI اور IPDI بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں اور پانی کے نظام میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ ان کی زرد مخالف خصوصیات کی وجہ سے۔ polyols کے معاملے میں، polyether polyols (جیسے polyethylene glycol، polypropylene glycol اور tetrahydrofuran glycol) نرم نظاموں میں استعمال ہوتے ہیں، جب کہ پالئیےسٹر پولیول (جیسے پولی بیوٹلین ایڈیپیٹ) سخت نظاموں میں استعمال ہوتے ہیں جن کے لیے موسم کی مزاحمت اور میکانکی طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہائیڈروکسیل ویلیو، ایسڈ ویلیو، نمی کا مواد اور خام مال کی دھاتی آئن کا مواد براہ راست پری پولیمر کے معیار کو متاثر کرتا ہے۔
خلاصہ: Isocyanates prepolymers کی سختی اور رد عمل کا تعین کرتے ہیں، polyols نرم حصوں اور اختتام{0}}استعمال کی خصوصیات کا تعین کرتے ہیں، اور خام مال کی پاکیزگی اور pretreatment اہل پری پولیمر کی تیاری کا پہلا مرحلہ ہے۔
3، رد عمل کا اصول: آہستہ آہستہ isocyanate اور hydroxyl گروپس شامل کریں۔
The synthesis of polyurethane prepolymers is basically a gradual addition reaction between isocyanate groups (-NCO) and hydroxyl groups groups (-OH) to form amino ester bonds (-NHCO-). This is an exothermic reaction in which the order of reaction activity is: primary alcohol-OH>secondary alcohol-OH>phenol-OH; phenol-OH; -NCO activity on aromatic rings>- NCO activity on cycloalkanes>- فیٹی ہائیڈرو کاربن پر NCO سرگرمی۔ مختلف فنکشنل گروپس کے جواب میں مسابقتی ردعمل ہو سکتا ہے۔ لہذا، خام مال اور تکنیکی حالات کے تناسب کو کنٹرول کرکے رد عمل کی سمت کی رہنمائی کرنا ضروری ہے۔ اتپریرک کا اضافہ، جیسے آرگنوٹین مرکبات آکٹیٹ اور اسٹینوس آکٹیٹ اور ڈبیوٹیلٹن ڈائیوریٹ، اور ٹرائامین، جیسے ٹرائیتھیلینیڈیامین اور ٹرائیتھیلامین، رد عمل کو بہت تیز کر سکتے ہیں۔
مصنوعی پری پولیمر کا کیمیائی رد عمل امائنو ایسٹر بانڈز بنانے کے لیے -NCO اور -OH کے درمیان ایکزتھرمک مرحلہ وار اضافی رد عمل کا بتدریج اضافہ ہے۔ گروپ کی سرگرمی اور اتپریرک کے انتخاب میں فرق رد عمل کی سمت اور رد عمل کی شرح کو کنٹرول کرنے والے اہم عوامل ہیں۔
4. ٹرمینل NCO پری پولیمر کی تیاری (عام استعمال)
End NCO پری پولیمر صنعت میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والی قسم ہے، اور اس کی تیاری میں ری ایکشن مالیکیولر چین کے دونوں سروں پر مفت-NCO گروپس کو برقرار رکھنے کے لیے اضافی آئوسیانیٹ شامل ہے۔ عام عمل یہ ہے کہ پہلے ویکیوم میں پانی کی کمی (عام طور پر 120 ڈگری، 2-3 گھنٹے کے لیے ویکیوم کیا جاتا ہے)، ٹھنڈا کیا جاتا ہے، پھر پولی الکوحل کو آہستہ آہستہ پولی آئوسینیٹس کی زیادہ مقدار میں ٹپکانا، نائٹروجن کے تحفظ کے تحت ہلچل مچانا ہے۔ ایک ہی وقت میں، درجہ حرارت کو 40 اور 80 ڈگری کے درمیان رکھنے کے لیے وقت پر ردعمل سے گرمی کو ہٹا دیں۔ NCO مولز کو عام طور پر 1.5:1 اور 3:1 کے درمیان کنٹرول کیا جاتا ہے، اور مفت NCO مواد کی حتمی مصنوعات عام طور پر 3% سے 12% ہوتی ہے۔ رد عمل کے دوران، تھوڑی مقدار میں سالوینٹس (مثلاً ایسیٹون، ایتھائل ایسیٹیٹ، ٹولیوین) کو viscosity کو منظم کرنے کے لیے شامل کیا جا سکتا ہے، یا جیل کی تشکیل کو روکنے کے لیے پولیمرائزیشن روکنے والا (مثلاً بینزین سلفونیل کلورائیڈ) شامل کیا جا سکتا ہے۔ رد عمل کے اختتامی نقطہ کا تعین NCO مواد کی پیمائش کرکے کیا گیا تھا، اور نظریاتی قدر تک پہنچنے پر ردعمل روک دیا جاتا ہے۔
5، اختتام OH پریپولیمر کی تیاری۔
ٹرمینل NCO پری پولیمر کے برعکس، ٹرمینل OH پری پولیمر اضافی پولیول کو ہائیڈروکسیل گروپس (-OH) کو ری ایکشن مالیکیولر چین کے دونوں سروں پر برقرار رکھنے کی اجازت دیتے ہیں۔ یہ طریقہ اختتامی NCO کی طرح ہے، سوائے اس کے کہ اجزاء کے تناسب کو الٹ دیا جاتا ہے --بہت زیادہ پولیول، کافی آئوسینیٹس نہیں، اور NCO میں داڑھ کا تناسب 0.8:1 اور 1:1 کے درمیان کنٹرول ہوتا ہے۔ چونکہ ہائیڈروکسیل گروپ کی رد عمل isocyanate گروپوں کی نسبت بہت کم ہے، اس لیے ٹرمینل ہائیڈروکسیل پری پولیمر میں ذخیرہ کرنے کا اچھا استحکام ہے اور اسے خود پولیمرائز کرنا آسان نہیں ہے۔ وہ عام طور پر دو اجزاء کے چپکنے والے کے مرکزی یا نرم حصے کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ عملی ایپلی کیشنز میں، ٹرمینل OH پری پولیمر کو عام طور پر ٹرمینل NCO پری پولیمر کی بنیاد پر ڈائیتھیلین گلائکول کی تھوڑی زیادہ مقدار کے ساتھ چین کو مزید بڑھا کر حاصل کیا جاتا ہے۔