پلی یورتان الاستومر

مقاله پلی یورتان الاستومر دارای 148 صفحه است و در فرمت فایل ورد و فایل پی دی اف تهیه شده است.

متاسفانه هیچ یک از عکس ها و جداول درون مقاله موجود نیست و جای آنها خالی گذاشته شده است.

در هنگام خرید حتما به نکات بالا توجه فرمایید. در ادامه قسمت هایی از این مقاله آورده شده است :

اصولاً عنوان پلی یورتان به تیره ای از مواد پلیمری اطلاق میگردد که شامل گروه های یورتان باشند . این گروه ها که خود نتیجه واکنش ایزوسیاناتها با ترکیبات اُلی می باشند در مراحلی چند بصورت مجزا و یا یکجا تولید میگردد که مراحل مربوط به آنها را از نظر ترتیب زمانی میتوان در فرآیندهای زیر ارائه کرد :

1. تهیه پیش پلیمر (prepolymer ) با وزن مولکولی پائین .
2. گسترش طول زنجیر (chain extension ) و تهیه یک پلیمر قابل حل با وزن مولکولی بالا .
3. شبکه ایی کردن (cross –linking )

مراحل یادشده در فوق معمولاً برای کلیه یورتان ها یکسان انجام می گیرد لیکن انجام این مراحل فرآیندهای مختلفی را شامل می گردد. روشهای تجاری اکثراً بصورت ریخته گری پلیمر(casting) ، غلتک زدن الاستومر(millable-gum) و سایر روشهای تهیه که برای ترمو پلاستیکها رایج اند ، میتوانند بکار روند .

سیستم ریخته گری پلیمر مواقعی بکار میرود که مواد اولیه بصورت مایع با یکدیگر مخلوط شده و مجموعه آماده شده بصورت مایع می باشد. مایع حاصل به داخل قالب ریخته می شود . زمانی صرف می شود ، تا در داخل قالب پخت گردد و تبدیل به جسمی جامد که بصورت لاستیکی (Rubbery) می باشد ، در آید . پخت بعدی (Additional or post) میتواند بعد از بیرون آمدن از قالب در دمای معمولی انجام گردد.

در روش غلتک زنی (millable gum ) فرآیند ، مشابه سیستم سایر لاستیکهای متداول می باشد . یک پلیمر پایدار در دمای معمولی و قابل حل ابتدا تهیه می شود . معمولاً پلیمر حاصل دارای کمی OH اضافی می باشد .

پلیمر ابتدا می تواند بصورت یک پیش پلیمر (با حد واسط ) باشد و یا اینکه تمام مراحل در یک فرآیند (one-shot ) انجام گیرد و مرحله تهیه پیش پلیمر حذف شود . لاستیک حاصل میتواند با پلی ایزوسیانات مخلوط گردیده و حرارت داده شود تا پخت گردد . اگر لاستیک (gum) حاصل شامل گروه های شیمیائی باشد که مستعد حمله توسط رادیکال آزاد باشند (مثل باندهای اشباع نشده یا گروه های متیلن ) در آن صورت میتوانند توسط پراکسید با مواد پخت کننده سولفوری نیز پخت شوند .

پلی یورتانهای مشابه ترموپلاستیکها ، نتیجه واکنش یک مرحله ائی یا چند مرحله ای میباشد که منجر به گسترش زنجیر و بدست آمدن پلیمری با وزن مولکولی بالا و قابل حل می شود . گسترش زنجیر ممکن است توسط ماده ائی دارای هیدروژن فعال انجام شود و پلیمری مشابه با یورتان قابل میل بدست آید . اگر چه وزن مولکولی پائین تر برای ترموپلاستیک تزریقی مطلوب تر است .

هنگامی که الاستومرهای متداول مطرح می شوند ، یک طراح یا مهندس لاستیک مجبور است بین کشانی (Elasticity) و سختی یکی را انتخاب کند . بنابراین اختلاط الاستومرها با نرم کننده (plasticizer) واکس پرکننده (Filler ) و مواد تقویت کننده میتواند سختی و خواص معینی را بوجود آورد .

هر چند که امکان بدست آوردن سختی و فنریت بالا همزمان غیرممکن است ، همینطور قابلیت فرآیند خوب ، مقاومت در مقابل سایش و خواص ضربه گیری را با هم نمی توان در یک آمیزه (Compound) لاستیکی طراحی کرد. لیکن پلی یورتان الاستومرها می توانند ترکیبی از خواص بالا را داشته باشند .

آنها می توانند در محدوده وسیعی از خواص فیزیکی و مکانیکی فرموله شوند . سختی آنها در محدوده (Range) بسیار وسیعی تغییر می کند .(shoreA 10تاD 75 shore ) مقدار قدرت کشتی اکثر یورتان الاستومرهای(بدون فیلر) عالی است . زیرا نیروهای بین مولکولی آنها زیاد می باشد .

افزایش فیلر در قدرت کشتی مؤثر نبوده فقط کمی مقدار ضریب ارتجاعیت (Elastic-Modulus ) را افزایش میدهد. (این موضوع نشانگر این حقیقت است که اثرات متقابل زنجیرهای مولکولی بسیار زیاد بوده و افزایش پرکننده (فیلر) نمیتواند از نظر تقویت کنندگی در مقایسه با نیروهای بین مولکولی مطرح باشد ) .

مقدار ازدیاد طولی ( Elongation) پلی یورتاها بالا بوده ، با افزایش سختی کاهش می یابد . یورتان الاستومرها در شرایط مساوی از نظر کشانی (Elasticity ) و سختی در مقایسه با سایر الاستومرها قدرت تحمل بار بالاتری را دارند . این مزیت باعث می شود که در مقدار کمتری (از نظر وزنی ) برای کاربرد مشابه بکار روند . به این ترتیب در میزان مصرف آنها صرفه جوئی شده محصول آنها با قیمت مناسب تهیه می شود .

یورتان الاستومرهایی که بر اساس پلی استروپلی اتردی آمینها هستند ، معمولاً مقاومت پارگی بالایی دارند . مقاومت در مقابل سایش لاستیکهای یورتانی عالی است . قطعات ساخته شده از لاستیکهای یورتانی (Urthane –Rubber) سختی بین ۸۳تا۷۸ shor A دارند و مضافاً ده بار بیشتر از لاستیکهای طبیعی و مصنوعی دوام دارند (wearing) .

این خاصیت ارتباط مستقیم با ضریب سایشی بالای آنها دارد (Coefficient friction) که نتیجتاً باعث میشود در مواقعی که سائیدگی در اثر حرارت یا رانش است (driving) این مواد بخوبی عمل کنند .

در مواردی که سایش کم مورد نیاز است مثل :مفصل یاتاقان ها و قسمتهایی از شفت که بوسیله یاتاقان نگهداشته شده است و حرکت ارتعاشی انجام میدهند ، این مواد می توانند بکار روند . با این مواد ، افزودنی هائی برای ایجاد حالت خودلیزانگی (self-lubrication) و افزایش مقاومت در مقابل سایش می تواند بکار رود .

لاستیکهای یورتانی در میزان جهندگی (Resilience) بالا و پائین فرموله میشوند . خواص الکتریکی یورتان الاستومرها خوب بوده و در حد رزین های فنلیک است ، انواع سخت آن خواص الکتریکی بهتری نسبت به فرم آن دارند .

یورتان الاستومرها در مقابل اکسیژن ، اوزون و هیدروکربنهای اشباع مقاوم هستند ، تورم قابل برگشت (به حالت غیرتورمی ) آنها در هیدروکربن های معطره اتفاق می افتد . تجزیه هیدرولیزی این مواد در اثر اسیدها قلیایی ها و در صورتی که در زمان طولانی در معرض آب و بخار باشند ، بوقوع می پیوندد.

در اثر پدید پسماند حرارتی (Hystersis) مقدار حرارت اندوزی (Heat-Build up) بالائی دارند . مقاومت خستگی تکانه ائی (flex-fatigue) آنها در اثر بار بالا خوب نیست ، بدین لحاظ تایرهای کامیون های سنگین و سواری نمی توانند از انواع متداول یورتان الاستومرها ساخته شوند ، گرچه بسیار مطلوب است که از این مواد (بعلت مقاومت بالای آنها در مقابل سایش ) در ساختمان تایر استفاده شود .