Abstracto

Congreso de espectrometría de masas 2019: Síntesis de poliuretano rígido y efecto del surfactante de silicio en sus propiedades - M Shafiq Randhawa - Universidad del Punjab, Pakistán

 M. Shafiq Randhawa        

La espuma rígida de poliuretano se ha sintetizado a partir de MDI crudo de alta funcionalidad y mezcla de poli-l para una amplia gama de concentraciones de surfactante con agente de expansión R141b. El tiempo de crema, el tiempo de gelificación y el tiempo de liberación aumentan a medida que aumenta la concentración de surfactante. La densidad de la espuma disminuye a medida que aumenta la concentración de surfactante, la disminución de la densidad debido al aumento de la eficiencia de expansión con surfactante. La tensión superficial también disminuye rápidamente de acuerdo con la disminución del tamaño de la celda y el contenido de celdas cerradas aumenta rápidamente a baja concentración de surfactante. La disminución del tamaño de la celda estuvo acompañada por la disminución de la conductividad térmica. Hoy en día, los químicos e ingenieros tienen a su disposición numerosos bloques de construcción y estructuras de polímeros para la síntesis de poliuretanos mediante el principio de poliadición. Debido a que el fabricante de artículos de poliuretano convierte materias primas de bajo peso molecular en polímeros terminados en el sitio de producción, el autor ha hecho especial hincapié en la breve historia y algunos conceptos básicos sobre las materias primas y la química del poliuretano. También cubre las técnicas de fabricación y los equipos de procesamiento en este artículo de investigación, revisa las propiedades físicas, químicas, mecánicas y eléctricas y también cubre las aplicaciones de todos los tipos de poliuretanos para una amplia gama de industrias. A partir de diisocianato de 4,4'-difenilmetano (CMDI) crudo y glicoles de polipropileno (PPG), se han fabricado espumas de poliuretano rígidas (RPUF). El tiempo de crema, el tiempo de gelificación y el tiempo libre de pegajosidad aumentaron con la adición de surfactante. La densidad de la espuma disminuyó rápidamente a un mínimo de 0,5 pphp (porcentaje de poliol) de surfactante debido a la mayor eficiencia de soplado con el surfactante. La tensión superficial disminuyó rápidamente a un valor asintótico a 2 pphp de surfactante. En consonancia con esto, el tamaño de la celda disminuyó y el contenido de celdas cerradas aumentó rápidamente a valores constantes a bajas concentraciones de surfactante (<1 pphp). La disminución del tamaño de la celda estuvo acompañada por la disminución de la conductividad térmica para dar una relación lineal entre los dos, lo que implica que el modelo serial de transferencia de calor es aplicable. Los poliuretanos (PU) se utilizan como recubrimientos, adhesivos, selladores, elastómeros (CASE) y fibras, así como espumas flexibles, semirrígidas y rígidas. Por lo tanto, los RPUF encuentran aplicaciones como aislamiento de refrigeradores, congeladores, tuberías, tanques, construcción naval y cargamentos de GNL. La formación de espuma se puede realizar mediante métodos de uno o dos disparos. En el método de un solo disparo, todos los materiales se colocan en un recipiente mezclador y se mezclan uniformemente antes de verterlos en un molde. En el método de dos dosis, se agrega isocianato a la mezcla en el segundo paso. La formación de espuma se puede lograr con un agente de soplado físico, un agente de soplado químico o una mezcla de ambos. En el soplado físico, las reacciones entre el isocianato y el poliol producen enlaces de poliuretano con la emisión de calor de reacción. Como regla,La conductividad térmica del gas soplado es muy baja. Esto, junto con una pequeña estructura de celdas cerradas, da como resultado una conductividad térmica extremadamente baja de las RPUF. En el soplado químico, el agua (el agente de soplado más utilizado) reacciona con el isocianato para formar ácido carbámico inestable que se descompone inmediatamente en una amina y dióxido de carbono. Por lo tanto, el uso de agentes de soplado respetuosos con el medio ambiente se ha convertido en un problema importante y urgente en la síntesis de espuma de poliuretano. La espuma de poliuretano flexible se utiliza como relleno para una variedad de productos comerciales y de consumo, que incluyen ropa de cama, muebles, interiores de automóviles, relleno de alfombras y envolturas. La densidad de la espuma se midió de acuerdo con ASTM D 1622 con un tamaño de muestra de 30 x 30 x 30 mm (ancho x largo x espesor), y se tomó un promedio de al menos cinco mediciones para informar. La distribución de densidad se calculó en base a 100 × (densidad máxima-densidad mínima) / densidad promedio. El contenido de celdas cerradas se determinó mediante un picnómetro de aire según ASTM D 2850 con dimensiones de muestra de 50 x 50 x 25 mm. La morfología celular se observó con un microscopio electrónico de barrido (SEM, HITACHI S3500N). Las muestras se fracturaron criogénicamente en nitrógeno líquido y oro en polvo antes de escanearlas en la dirección libre ascendente. Las propiedades mecánicas a temperatura ambiente se midieron utilizando una máquina de prueba universal (Ametek, Lloyd). La resistencia a la compresión se determinó mediante ASTM D 1621 a una velocidad de cabezal de 3,0 mm/min con un tamaño de muestra de 30 x 30 x 30 mm. La fuerza requerida para una deformación del 10 % en función del espesor original se tomó como la resistencia a la compresión de la espuma. La tensión superficial se midió utilizando el tensiómetro K 100 (Kruss) según ASTM D 1331 en función de la presión de la burbuja. Las RPUF se fabricaron a partir de CMDI y PPG dependiendo de la concentración de surfactante con un agente de soplado respetuoso con el medio ambiente (HFC 365mfc). El tiempo de crema, el tiempo de gelificación y el tiempo libre de pegajosidad aumentaron con la adición de surfactante debido a la mayor estabilidad de la mezcla de reacción y el aumento de las burbujas. La densidad de la espuma y la distribución de la densidad disminuyeron rápidamente hasta un mínimo a 0,5 pphp de surfactante debido a la mayor eficiencia de soplado en presencia de surfactante. La tensión superficial de la espuma disminuyó rápidamente hasta un valor asintótico a 2 pphp de surfactante, lo que implica que la mezcla de reacción estaba saturada a esta concentración. En consonancia con la disminución de la tensión superficial, el tamaño de las celdas disminuyó y el contenido de celdas cerradas aumentó rápidamente hasta valores constantes a bajas concentraciones de surfactante (<1 pphp). La disminución del tamaño de las celdas estuvo acompañada por la disminución de la conductividad térmica, y se mantuvo una relación lineal entre ambas para una amplia gama de tamaños de celdas. Un análisis simple basado en un modelo serial también dio el mismo resultado suponiendo que la resistencia de la pared celular es insignificante, excepto para células pequeñas. Donde hay alta actividad superficial,Los surfactantes de silicona son útiles para diversas aplicaciones. Recientemente se ha demostrado que mejoran la eficacia de las microemulsiones. Los estudios sistemáticos de su comportamiento de fase continúan ampliando nuestro conocimiento sobre el autoensamblaje de moléculas grandes. Están comenzando a usarse para preparar materiales nanoestructurados. Las inusuales propiedades humectantes de los surfactantes de trisiloxano han sido muy discutidas, lo que ha llevado a una mejor comprensión de los roles de la difusión, la agregación de surfactantes y los efectos Marangoni en la mejora de la dispersión de surfactantes.