Эластомерҳои полиуретанӣ як синфи муҳими маводи полимерии баландсифат мебошанд. Бо хосиятҳои беназири физикию химиявии худ ва иҷрои аълои ҳамаҷониба онҳо дар саноати муосир мавқеи муҳимро ишғол мекунанд. Ин маводҳо бо сабаби чандирии хуб, муқовимат ба фарсудашавӣ, муқовимат ба зангзанӣ ва чандирии коркард дар бисёр соҳаҳои баландсифати истеҳсолӣ, аз қабили аэрокосмос, мошинҳои баландсифат, мошинҳои дақиқ, таҷҳизоти электронӣ ва таҷҳизоти тиббӣ васеъ истифода мешаванд. Бо пешрафти илм ва технология ва такмили пайвастаи талаботи иҷрои мавод дар саноати истеҳсолӣ, тарҳи баландсифати эластомерҳои полиуретанӣ омили асосии баланд бардоштани арзиши татбиқи онҳо гардид. Дар саноати баландсифати истеҳсолӣ, талабот ба иҷрои маводҳо торафт сахттар мешавад. Ҳамчун маводи баландсифат, тарҳрезӣ ва татбиқи эластомерҳои полиуретанӣ бояд ба стандартҳои мушаххаси техникӣ ҷавобгӯ бошанд. Истифодаи эластомерҳои полиуретанӣ дар истеҳсолоти баландсифат низ бо мушкилоти зиёд рӯбарӯ мешавад, аз ҷумла назорати хароҷот, татбиқи техникӣ ва қабули бозор. Бо вуҷуди ин, бо бартариҳои кори худ, эластомерҳои полиуретанӣ дар баланд бардоштани самаранокӣ ва рақобатпазирии маҳсулоти истеҳсолӣ нақши муҳим бозиданд. Тавассути таҳқиқоти амиқи ин соҳаҳои татбиқ, он метавонад барои беҳтарсозии минбаъдаи тарҳрезии мавод ва васеъ кардани барномаҳо дастгирии қавӣ расонад.

 

Тарҳрезии баландсифати эластомерҳои полиуретанӣ

 

Таркиби мавод ва талаботҳои иҷроиш

Эластомерҳои полиуретанӣ як синфи маводи полимерӣ бо иҷрои аъло мебошанд. Онҳо асосан аз ду ҷузъи асосӣ иборатанд: полиэфир ва изоцианат. Интихоб ва таносуби ин ҷузъҳо ба иҷрои маводи ниҳоӣ таъсири назаррас доранд. Полиэтер одатан сегменти асосии мулоими эластомерҳои полиуретанӣ мебошад. Дар сохтори молекулавии он гурӯҳҳои полиолӣ мавҷуданд, ки метавонанд чандирии хуб ва чандириро таъмин кунанд. Изоцианат, ҳамчун ҷузъи асосии сегменти сахт, барои реаксия бо полиэтер барои ташаккули занҷирҳои полиуретан, баланд бардоштани қувват ва муқовимати фарсудашавии мавод масъул аст. Намудҳои гуногуни полиэфирҳо ва изоцианатҳо хосиятҳои гуногуни химиявӣ ва хосиятҳои физикӣ доранд. Аз ин рӯ, ҳангоми тарҳрезии эластомерҳои полиуретанӣ, ба таври оқилона интихоб ва таносуби ин ҷузъҳо мувофиқи талаботи татбиқ барои ноил шудан ба нишондиҳандаҳои зарурии кор зарур аст. Дар робита ба талаботи иҷро, эластомерҳои полиуретанӣ бояд якчанд хусусиятҳои калидӣ дошта бошанд: муқовимат ба фарсудашавӣ, чандирӣ, зидди пиршавӣ ва ғайра. Муқовимат ба фарсудашавӣ ба иҷрои дарозмуддати мавод дар шароити соиш ва фарсуда дахл дорад. Махсусан, вақте ки дар муҳитҳои фарсудашуда, ба монанди системаҳои таваққуфи автомобилӣ ва таҷҳизоти саноатӣ истифода мешаванд, муқовимати хуби фарсудашавӣ метавонад мӯҳлати хизмати маҳсулотро ба таври назаррас дароз кунад. Эластомерӣ яке аз хосиятҳои асосии эластомерҳои полиуретанӣ мебошад. Он муайян мекунад, ки оё мавод ҳангоми деформатсия ва барқароршавӣ зуд ба шакли аслии худ бармегардад. Он дар мӯҳрҳо ва амортизаторҳо васеъ истифода мешавад. Мубориза бар зидди пиршавӣ ба қобилияти мавод барои нигоҳ доштани кори худ пас аз истифодаи дарозмуддат ё дучор шудан ба муҳити сахт (ба монанди рентгенҳои ултрабунафш, намӣ, тағирёбии ҳарорат ва ғайра) дахл дорад, ки мавод дар барномаҳои амалӣ кори устуворро нигоҳ медорад.

 

Стратегияҳои такмили тарҳрезӣ

Тарҳрезии баландсифати эластомерҳои полиуретанӣ як раванди мураккаб ва нозук аст, ки баррасии ҳамаҷонибаи стратегияҳои такмилдиҳии тарроҳиро талаб мекунад. Оптимизатсияи сохтори молекулавӣ як қадами калидӣ дар беҳтар кардани фаъолияти моддӣ мебошад. Бо танзими сохтори занҷири молекулавии полиуретан, ба монанди баланд бардоштани дараҷаи crosslinking, қувваи механикӣ ва муқовимати фарсудашавии мавод метавонад ба таври назаррас беҳтар карда шавад. Баландшавии дараҷаи пайвастшавӣ имкон медиҳад, ки дар байни занҷирҳои молекулавии мавод сохтори устувори шабакавӣ ба вуҷуд оварда шавад ва ба ин васила қувват ва устувории умумии онро баланд бардорад. Масалан, бо истифода аз реактивҳои полиизоцианат ё ворид кардани агентҳои байниҳамдигарӣ, дараҷаи пайвастшавӣ метавонад ба таври муассир зиёд карда шавад ва иҷрои мавод оптимизатсия карда шавад. Оптимизатсияи таносуби ҷузъҳо низ муҳим аст. Таносуби полиэфир ва изоцианат ба чандирӣ, сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии мавод бевосита таъсир мерасонад. Умуман, афзоиши ҳиссаи изоцианат метавонад сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии маводро зиёд кунад, аммо чандирии онро коҳиш диҳад. Аз ин рӯ, зарур аст, ки таносуби ин дуро мувофиқи талаботи воқеии барнома барои ба даст овардани тавозуни беҳтарини кор дуруст танзим кард. Илова ба оптимизатсияи сохтори молекулавӣ ва таносуби ҷузъҳо, истифодаи иловаҳо ва агентҳои тақвиятдиҳанда низ ба сифати мавод таъсири назаррас мерасонад. Наноматериалҳо, ба монанди нано-силикон ва нано-карбон, метавонанд кори ҳамаҷонибаи эластомерҳои полиуретаниро ба таври назаррас беҳтар кунанд. Наноматериалҳо хосиятҳои механикӣ ва муқовимати муҳити зисти маводҳоро тавассути баланд бардоштани қувват, муқовимат ба фарсудашавӣ ва муқовимати пиршавӣ беҳтар мекунанд.

 

 

Такмили процесси тайёрй

Такмил додани процесси тайёркунй яке аз роххои мухими бехтар намудани кори эластомерхои полиуретан мебошад. Пешрафти технологиям синтези полимерхо ба тайёр кардани эластомерхои полиуретанй таъсири калон расонд. Усулҳои муосири синтези полимерҳо, ба монанди қолаби реаксияи сӯзандору (RIM) ва технологияи полимеризатсияи баланд, метавонанд дар ҷараёни синтез назорати дақиқтарро ба даст оранд ва ба ин васила сохтори молекулавӣ ва иҷрои маводро оптимизатсия кунанд. Технологияи қолаби реаксияи реаксия метавонад самаранокии истеҳсолотро ба таври назаррас беҳтар созад ва дар ҷараёни шаклсозӣ тавассути зуд омехта кардани полиэтер ва изоцианат дар зери фишори баланд ва тазриқи онҳо ба қолаб яксонӣ ва пайдарпайии беҳтари маводро ба даст орад. Технологияи полимеризатсияи фишори баланд метавонад зичӣ ва мустаҳкамии маводро беҳтар кунад ва муқовимати фарсудашавӣ ва муқовимати пиршавии онро тавассути гузаронидани реаксияҳои полимеризатсия дар зери фишори баланд беҳтар созад. Технологияи такмил додани колибкашй ва коркард низ омили асосии бехтар намудани кори эластомерхои полиуретанй мебошад. Равандҳои анъанавии қолаби пресси гарм тадриҷан бо технологияҳои пешрафтаи қолаби сӯзандору ва экструзионӣ иваз карда шуданд. Ин равандҳои нав метавонанд на танҳо самаранокии истеҳсолотро беҳтар гардонанд, балки инчунин ба назорати дақиқтар дар ҷараёни қолабӣ ноил шаванд, то сифат ва иҷрои маводро таъмин кунанд. Технологияи қолаби сӯзандору метавонад ба қолаби дақиқи шаклҳои мураккаб ноил шавад ва партовҳои моддиро тавассути гарм кардани ашёи хоми полиуретан ба ҳолати гудохта ва ворид кардани онҳо ба қолаб кам кунад. Технологияи қолаби экструзионӣ маводи полиуретаниро аз экструдер гарм мекунад ва маҷбур мекунад, ки тавассути хунуккунӣ ва сахтшавӣ тасмаҳо ё қубурҳои пайвастаи маводро ташкил медиҳад. Он барои истеҳсоли миқёси калон ва коркарди фармоишӣ мувофиқ аст.

 

Истифодаи эластомерҳои полиуретанӣ дар истеҳсолоти олӣ

 

Аэрокоинот

Дар соҳаи аэрокосмос, эластомерҳои полиуретанӣ бо сабаби иҷрои аълоашон дар ҷузъҳои сершумори калидӣ, ба монанди мӯҳрҳо ва амортизаторҳо васеъ истифода мешаванд. Саноати кайҳонӣ нисбат ба иҷрои маводҳо талаботи ниҳоят серталаб дорад, ки асосан муқовимат ба ҳарорати баланд, муқовимат ба хастагӣ, муқовимат ба зангзании кимиёвӣ, муқовимат ба фарсудашавӣ ва ғайраро дар бар мегирад. Фаъолияти олии эластомерҳои полиуретанӣ дар ин ҷанбаҳо онро яке аз маводҳои ҳатмӣ дар соҳаи аэрокосмосӣ месозад. Барои мисол мӯҳрҳоро гиред. Дар системаи сӯзишвории мошинҳои кайҳонӣ, мӯҳрҳо бояд мӯҳри муассирро дар шароити ҳарорати шадид ва фишор нигоҳ доранд. Системаи сӯзишвории мошинҳои кайҳонӣ аксар вақт ба ҳарорати баланд, фишори баланд ва васоити зангзананда дучор мешавад. Аз ин рӯ, пломбаҳо бояд на танҳо ба ҳарорати баланд, балки ба зангзании химиявӣ тобовар бошанд. Эластомерҳои полиуретанӣ, махсусан полиуретанҳои баландсифат, ки дар ҳарорати баланд коркард шудаанд, муқовимати аълои ҳарорати баланд доранд ва метавонанд ба муҳити корӣ аз 300 ° C тоб оваранд. Ҳамзамон, чандирии аълои эластомерҳои полиуретанӣ ба онҳо имкон медиҳад, ки сатҳи номунтазамро самаранок пур кунанд ва устуворӣ ва эътимоднокии мӯҳрҳоро дар истифодаи дарозмуддат таъмин кунанд. Масалан, мӯҳрҳое, ки дар киштиҳои кайҳонӣ ва истгоҳҳои кайҳонии NASA истифода мешаванд, эластомерҳои полиуретаниро истифода мебаранд, ки иҷрои аълои мӯҳр ва устувориро дар муҳитҳои шадид нишон медиҳанд. Дигар амортизаторҳо мебошанд. Дар кайҳон, амортизаторҳо барои кам кардани таъсири ларзиши сохторӣ ва зарба ба ҷузъҳои асосӣ истифода мешаванд. Эластомерҳои полиуретанӣ дар чунин барномаҳо нақши муҳим доранд. Касалии аъло ва қобилияти хуби азхудкунии энергия ба онҳо имкон медиҳад, ки ларзиш ва зарбаро самаранок буфер кунанд ва кам кунанд ва ба ин васила сохтор ва таҷҳизоти электронии кайҳонро муҳофизат кунанд.

 

 Саноати автомобилии баландсифат

Дар саноати автомобилсозии баландсифат, татбиқи эластомерҳои полиуретанӣ омили асосии беҳтар кардани кор ва бароҳатии мошин гардид. Аз сабаби иҷрои аълои ҳамаҷонибаи худ, эластомерҳои полиуретанӣ дар бисёр ҷузъҳои асосии мошинҳо, аз ҷумла системаҳои амортизатсия, мӯҳрҳо, қисмҳои дохилӣ ва ғайра васеъ истифода мешаванд. Амортизаторҳоро дар системаи таваққуфи автомобилҳои баландсифат ба сифати мисол гирифтан, татбиқи эластомерҳои полиуретанӣ устувории роҳати ронандагӣ ва идоракунии воситаҳои нақлиётро хеле беҳтар кард. Дар системаи таваққуф, эластомерҳои полиуретанӣ таъсир ва ларзишро дар роҳ ба таври муассир ҷаббида мекунанд ва ларзиши корпуси автомобилро тавассути чандирии аълои худ ва хосиятҳои азхудкунии зарба кам мекунанд. Касалии аълои ин мавод кафолат медиҳад, ки системаи таваққуфи мошин метавонад дар шароити гуногуни ронандагӣ зуд вокуниш нишон диҳад ва таҷрибаи осонтар ва бароҳати ронандагӣ фароҳам оварад. Махсусан дар моделҳои боҳашамати олӣ, амортизаторҳои баландсифат бо эластомерҳои полиуретанӣ метавонанд бароҳатии саворро ба таври назаррас беҳтар созанд ва ба талаботи таҷрибаи ронандагии баландсифат ҷавобгӯ бошанд. Дар мошинҳои баландсифат, иҷрои мӯҳрҳо мустақиман ба изолятсияи садо, гармӣ ва обногузарии мошин таъсир мерасонад. Эластомерҳои полиуретанӣ аз сабаби муқовимати аълои мӯҳр ва муқовимати обу ҳаво дар пломбаҳо барои дару тирезаҳои автомобилӣ, қисмҳои муҳаррик ва зеризаминӣ васеъ истифода мешаванд. Истеҳсолкунандагони мошинҳои баландсифат эластомерҳои полиуретаниро ҳамчун мӯҳрҳои дарҳо истифода мебаранд, то изолятсияи садои мошинро беҳтар созанд ва вуруди садои берунаро кам кунанд.