2. Virkni 1,4-bútanedíóls sem keðjuframlengingar
Til að skilja vinsældir 1,4-bútandíóls sem keðjuframlengingar, er mikilvægt að viðurkenna ójöfn áhrif í pólýúretan milliefni.
Fyrsta viðmiðunin fyrir virkt díólúretan milliefni er línuleiki; önnur viðmiðunin er sú að það innihaldi helst jafnan fjölda kolefnisatóma (þ.e. fjölda CH2 hópa í endurtekinni keðju).
Keðjupökkun á sameindastigi einstakra hörðra og mjúkra hluta pólýúretans gagnast heildarframmistöðueiginleikum teygjananna sem myndast. Fyrir pólýesterpólýól og díólkeðjuframlengingar hafa komið fram áhrif af ójafnri kolefnistölu.
Til dæmis, í adipat pólýesterpólýólum sem byggjast á díólum með jöfnum fjölda kolefnisatóma (EG-2, BDO-4 og HDO-6), bræðslumark, glerbreytingshitastig og heildarframmistöðueiginleikar eru hærri en sambærileg kerfi byggð á díólum með oddafjölda kolefnisatóma (PrDO-3 og PeDO-5).
Sérstaklega áberandi er mikil kristöllun og bráðnuntalpía (þ.e. hiti sem þarf til að bræða kristallaða harða hlutann) í MDI-BDO hörðum hlutum pólýúretans. Vinsamlegast sjáðu töfluna hér að neðan til að fá dæmi.
Bræðslu entalpía fyrir MDI/díól hluti í BDO/adipat pólýester pólýól byggt pólýúretan | ||
Diol í Hard Block | ΔH(J/g)- TM | TM°C |
td | 0.9 | 175 |
1,3-VUT | 0.4 | 145 |
BDO | 2.8 | 148 |
1,5-VUT | 0.14 | 167 |
1,6-HDO | 0.69 | 156 |
(Heimild)
Odd-jöfn áhrifin eru rakin til kristalpökkunar á harða hlutanum og vetnisbindingu milli nálægra úretansameinda.
Fyrir keðjuframlengingar með jöfnum tölum hefur líkan sýnt að sameindakeðjurnar raðast betur saman og vetnistenging milli keðja er auðvelduð með keðjuframlengingum eins og BDO. Þetta knýr jákvæðan fasaaðskilnað milli hörðu og mjúku fjölliðahlutanna. Reyndar hafa margar rannsóknir sýnt fram á að eiginleikar pólýúretans eru mjög háðir umfangi og fullkomnun þessa fasaaðskilnaðar.
Þó að etýlen glýkól (EG) sé einnig díólkeðjuframlenging með jöfnum kolefnisfjölda, er það ekki góður valkostur við BDO.
Það eru tveir ókostir sem koma fram við EG: léleg blandanleiki með mörgum pólýólum sem leiðir til vinnslu- og frammistöðugalla og skautað eðli EG sem leiðir til minnkunar á vatnsrofsþol.
Annars er EG góður keðjuframlengingur og pólýester milliefni, sem gefur pólýúretan með góða vélræna eiginleika.
3. Vinnsluskilyrði fyrir 1,4-Butanediol Chain Extenders
Sem fljótandi díól er hægt að nota 1,4-bútandíól sem keðjuframlengingu við stofuhita í MDI og alifatískum díísósýanatkerfum.
Vinnsluhitastig og hleðslustig hvata hafa áhrif á endingartíma díól/MDI kerfa. Þó að óhvatuð kerfi geti haft 10–20 mínútur við 70°C, mun vinnsla við hærra hitastig eða notkun hvata draga verulega úr vinnslutímanum. Tin- og títanathvatar eru almennt notaðir til að auka hvarfhraða díólsins við ísósýanatið.
Að auki frýs BDO við 20°C (68°F). Þess vegna er mikilvægt að halda BDO yfir frostmarki til að forðast kristöllun í búnaðarlínum og fasaskil í B-hliðarblöndu.
BDO er einnig rakafræðilegt og þarfnast viðhalds í óvirku umhverfi til að forðast rakaupptöku. Með lágu rakainnihaldi sínu gerir urethane grade BDO örgjörvum kleift að hafa góða stjórn á stoichiometry með því að forðast hvarf H2O við ísósýanöt og samhliða losun CO2 gasbóla.