بررسی و مقایسه شیمی رئولوژیکی اثر سه نوع تاخیرانداز پلیمریزاسیون بر سرعت تشکیل پلی یورتان برپایه پلی بوتادین خاتمه یافته با هیدروکسیل

موضوع تحقیق: 

سیستم بایندر برپایه پلی بوتادین خاتمه یافته با گروه هیدروکسیل (HTPB)، شامل دی اکتیل سباسات به عنوان نرم کننده (DOS) و تولوین دی ایزوسیانات به عنوان عامل پخت می باشد. واکنش بین گروه هیدروکسیل رزین HTPB با گروه ایزوسیانات عامل پخت تولید شبکه پلی یورتانی می کند تا منجر به تولید یک لاستیک با خواص مطلوب شود. در این کار پژوهشی بررسی خواص ریولوژیکی و مکانیسمی سیستم بایندر در حضور سه ماده شیمیایی به عنوان تاخیرانداز پلیمریزاسیون تشکیل پلی یورتان شامل اگزالیک اسید، مالییک اسید و تتراسایکلین انجام و خواص فیزیکی آنها بررسی و مقایسه شد.

روش تحقیق:

 اگزالیک اسید، مالییک اسید و تتراسایکلین با مکانیسم های ویژه ای خواص سیستم بایندر را تغییر می دهند. اگزالیک اسید و مالییک اسید در واکنش با گروه ایزوسیانات عامل پخت تولید آمید کرده و گرانروی سیستم بایندر را کاهش می دهند. تتراسایکلین نیز با توجه به ساختار شیمیایی خود، با عامل پخت وارد واکنش شده و از پیشرفت واکنش اصلی که بین رزین HTPB و عامل پخت TDI است، جلوگیری کرده و در نتیجه باعث کاهش گرانروی می شود. همچنین برای بررسی مکانیسم عملکردی این ترکیبات از طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) استفاده شد. در این طیف سنجی شدت طیف های مربوط به هر نمونه با یکدیگر مقایسه و نوع عملکرد و مکانیسم هر کدام از تاخیراندازهای اگزالیک، مالییک اسید و تتراسایکلین مشخص شد. خواص سختی و تورم نیز برای نمونه ها اندازه گیری و مقایسه شد.

نتایج اصلی: 

نوع ساختار محصول واکنش بین رزین HTPB و تاخیراندازهای اگزالیک اسید، مالییک اسید و تتراسایکلین با عامل پخت توسط FT-IR مشخص و تایید شد. بررسی طیف های FT-IR درجا نشان داد شدت پیک ایزوسیانات بعد از گذشت 60/90 دقیقه کاهش پیدا می کند. بررسی رفتار شیمی ریولوژیکی نشان داد که به طورکلی در غلظت 05/0% بهترین عملکرد از تاخیراندازها مشاهده می شود و در بین این سه؛ به ترتیب تتراسایکلین با حدود 54%، اگزالیک اسید با حدود 48% و مالییک اسید با حدود 47% بیشترین میزان کاهش در افزایش ویسکوزیته را داشته است. افزودن 05/0% از تتراسایکلین به سیستم بایندر احتمالا به علت درگیری بیشتر با عامل پخت منجر به کاهش حدود 20% دانسیته اتصالات عرضی شده که نشان دهنده عملکرد بهتر این ماده به عنوان تاخیرانداز واکنش می باشد.