पॉलीयूरेथेन हार्डनर्स की दुनिया में ले जाएं

पॉलीयूरेथेन हार्डनर आमतौर पर दो-घटक पॉलीयूरेथेन उत्पादों में आइसोसायनेट समूहों (NCO) युक्त घटक को संदर्भित करता है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से सक्रिय हाइड्रोजन युक्त घटकों के साथ संयोजन में किया जाता है। सक्रिय हाइड्रोजन युक्त सामान्य घटकों में पॉलीइथर पॉलिओल, पॉलीएस्टर पॉलिओल, एपॉक्सी राल, हाइड्रॉक्सी एक्रिलिक राल आदि शामिल हैं। इन उत्पादों में, हार्डनर के अतिरिक्त उत्पाद की क्रॉस-लिंकिंग डिग्री और आंतरिक ऊर्जा में सुधार करने के साथ-साथ अंतिम उत्पाद की शक्ति और मौसम प्रतिरोधकता में वृद्धि करता है। पॉलीयूरेथेन हार्डनर का उपयोग चिपकने वाले पदार्थों, लेप, स्याही आदि जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है।

पॉलीयूरेथेन हार्डनर का वर्गीकरण

पॉलीयूरेथेन हार्डनर के लिए, उन्हें तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: विलायक आधारित, जल वितरणीय और बंद प्रकार।

विलायक आधारित हार्डनर

अधिकांश पारंपरिक उत्पादों के लिए, विलायक आधारित हार्डनर का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, जो उत्पाद को बेहतर शक्ति, मौसम प्रतिरोधकता, यांत्रिक गुण आदि प्रदान कर सकता है।

विलायक आधारित हार्डनर की सामान्य पदार्थ संरचना

कुछ सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले पॉलीआइसोसायनेट्स के संरचनात्मक सूत्र

जल में फैलने योग्य हार्डनर

लोगों के बीच पर्यावरण संरक्षण के प्रति बढ़ती जागरूकता के साथ, जल-आधारित पॉलीयूरिथेन सामग्री को धीरे-धीरे ध्यान दिया जा रहा है। दो-घटक जलयोग्य पॉलीयूरिथेन उत्पादों में, आइसोसायनेट घटक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वर्तमान में सामान्य दृष्टिकोण आइसोसायनेट्स के जलरागी संशोधन द्वारा जल में फैलाव प्राप्त करना है। संशोधन की मुख्य विधियाँ अन-आयनिक संशोधन, ऋणात्मक संशोधन और ऋणात्मक-अनायनिक संशोधन हैं।

अन-आयनिक संशोधन

अन-आयनिक संशोधन में मुख्य रूप से पॉलीएथिलीन ग्लाइकॉल मोनोमिथाइल ईथर (MPEG), पॉलीएथिलीन ग्लाइकॉल (PEG) आदि का उपयोग करके पॉलीआइसोसायनेट्स का जलरागी संशोधन शामिल है। संशोधित पॉलीयूरिथेन हार्डनर में न केवल एक निश्चित जलरागी प्रकृति होती है, बल्कि शेष NCO समूहों को संवरित भी किया जाता है, जिससे यह जल में कुछ समय तक स्थिर रह सकता है।

अ-आयनिक संशोधित पदार्थों का सामान्य संघटन

ऋणायनिक संशोधन

आयन संशोधन द्वारा हाइड्रोफिलिक पॉलीआइसोसायनेट्स को भी प्राप्त किया जा सकता है। सामान्य आयन संशोधन विधियों में कार्बोक्सिलेट संशोधन, सल्फोनेट संशोधन आदि शामिल हैं। कार्बोक्सिलेट संशोधन में आमतौर पर डाइमेथाइलोलप्रोपियोनिक एसिड (DMPA) का उपयोग किया जाता है, जबकि सल्फोनेट संशोधन में आमतौर पर एथिलीनडाइएमाइन एथेनसल्फोनेट और एमिनोसल्फोनेट आदि का उपयोग किया जाता है। ये आण्विक श्रृंखला पर कार्बोक्सिल या सल्फोनिक अम्ल समूहों को पेश करके पॉलीयूरेथेन हार्डनर को जल में इमल्सीकृत करने में सक्षम बनाते हैं।

ऋणायनिक संशोधित पदार्थों का सामान्य संघटन

पॉलीआइसोसायनेट्स: HDI ट्राइमर, HDI ब्यूरेट, TDI-TMP एड्डक्ट्स

हाइड्रोफिलिक एकलल: पॉलीएथिलीन ग्लाइकॉल मोनोमिथाइल ईथर, 3- (साइक्लोहेक्सिलामाइन) -1-प्रोपियोनिक एसिड, पॉलीएथिलीन ग्लाइकॉल मोनोमिथाइल ईथर, डाइहाइड्रॉक्सीमेथाइलप्रोपियोनिक एसिड

लवणीकरण अभिकर्मक: N, N-डाइमेथाइलसाइक्लोहेक्सिलामाइन, ट्राइएथिलामाइन

नकारात्मक अलवणीय संशोधन

वर्तमान में, पॉलिएथिलीन ग्लाइकॉल मोनोमिथाइल ईथर का उपयोग करके आमतौर पर अलवणीय संशोधन किया जाता है, लेकिन मोनोमिथाइल ईथर के समावेश से जल प्रतिरोधकता की समस्याएँ और क्रिस्टलीकरण प्रवृत्ति हो सकती है। यद्यपि आयनिक संशोधन जल प्रतिरोधकता की समस्याओं को हल कर सकता है, लेकिन इसके लिए विलयन के उच्च pH की आवश्यकता होती है। ऋणायन और अलवणीय का मिश्रित संशोधन प्रभावी ढंग से उपरोक्त समस्याओं पर काबू पा सकता है।

ऋणायनिक अलवणीय संशोधन का सामान्य पदार्थ संघटन

पॉलीआइसोसायनेट्स: HDI ट्राइमर, HDI ब्यूरेट, TDI-TMP एड्डक्ट्स

हाइड्रोफिलिक एकलल: 3- (साइक्लोहेक्सिलएमिन) -1-प्रोपियोनिक अम्ल, डाइहाइड्रॉक्सीमेथाइलप्रोपियोनिक अम्ल

लवणीकरण अभिकर्मक: N, N-डाइमेथाइलसाइक्लोहेक्सिलामाइन, ट्राइएथिलामाइन

बंद पॉलियूरेथेन हार्डनर

हार्डनर घटकों में NCO समूहों की उच्च गतिविधि होती है और वे कमरे के तापमान पर वातावरण में उपस्थित जल के साथ अभिक्रिया करके खराबी का कारण बन सकते हैं। भंडारण की सुविधा और कच्चे माल की हानि को कम करने के लिए, NCO के साथ अभिक्रिया करने के लिए एक सीलिंग एजेंट का उपयोग किया जा सकता है जो कमरे के तापमान पर एक स्थिर बंद हार्डनिंग एजेंट का उत्पादन करता है।

बंद उत्प्रेरकों को मूल आइसोसाइनेट संरचना को पुनःस्थापित करने और हाइड्रॉक्सिल युक्त घटकों के साथ अभिक्रिया करने के लिए गर्म किया जा सकता है। सूत्र डिज़ाइन की अवधारणा आमतौर पर उपरोक्त उल्लेखित सामान्य विलायक-आधारित और जल-परिक्षेप्य पॉलियूरेथेन हार्डनर्स के आधार पर एक सीलिंग एजेंट को शामिल करना होता है, अतिरिक्त NCO समूहों को अवरुद्ध करने के लिए। विभिन्न सीलेंट के अनसीलिंग तापमान भिन्न होते हैं, और हम विशिष्ट उपयोग स्थितियों के अनुसार विभिन्न सीलेंट का चयन भी कर सकते हैं। सामान्य सीलेंट और उनके अनसीलिंग तापमान नीचे दी गई तालिका में दर्शाए गए हैं।

सामान्य सीलिंग एजेंट और उनके अनसीलिंग तापमान

सीलेंट	तापमान छोड़ें/℃
कैप्रोलैक्टम	175-200
इथेनॉल	180-185
मेथाइल एथाइल केटोक्सिम	140-150
फिनॉल	140-145
3,5-डाइमेथिलपाइराज़ोल	130-150
एसीटोन ऑक्सिम	130-140
एथिल एसीटोएसीटेट	125-150
डाइएथिल मैलोनेट	130-140
इमिडाजोल्स	130-140
सोडियम बाइसल्फाइट	50-70

पॉलीयूरेथेन हार्डनर का अनुप्रयोग

पॉलीयूरेथेन के तीव्र विकास के साथ, इसके हार्डनर का भी उत्पादन और तीव्र विकास हुआ है।

पॉलीयूरेथेन हार्डनर का उपयोग चिपकने की क्षमता में सुधार करने और धोने की स्थायित्व को बढ़ाने के लिए गोंद, मुद्रण पेस्ट और स्याही के क्षेत्रों में किया जाता है; लकड़ी के कोटिंग, पेंट, चमड़ा फिनिशिंग एजेंट आदि में बाह्य क्रॉसलिंकिंग एजेंट के रूप में लागू किया जाता है, जो उच्च चमक बनाए रख सकता है, कठोरता में सुधार कर सकता है और जल प्रतिरोध, विलायक प्रतिरोध और अन्य गुणों को बढ़ा सकता है।

कुछ बेकिंग पेंट प्रणालियों, जैसे कोइल स्टील पेंट में, बंद पॉलीयूरेथेन हार्डनर का अधिकांशतः उपयोग किया जाता है। गर्म करने और खोलने के बाद यह जम जाता है, और फिल्म बनने के बाद कोटिंग में कठोरता, मौसम प्रतिरोध और खरोंच प्रतिरोध में सुधार होता है।

कुछ उच्च-गुणवत्ता वाले फर्नीचर उद्योगों में, जैसे मैट लकड़ी के पेंट में, बाहरी मैटिंग एजेंट के साथ स्पष्ट वार्निश कोटिंग की पारदर्शिता कम होती है और माध्यम के प्रति प्रतिरोध कमजोर होता है। और हार्डनर के उपयोग से, अणु संरचना से ही विलुप्ति प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। एक ही प्रकार के पेंट को मैट हार्डनर की विभिन्न संरचनाओं के साथ मिलाकर हमें आवश्यक चमक प्राप्त की जा सकती है।

कुछ खाद्य लचीले पैकेजिंग के क्षेत्रों में, घुलनशील ऐरोमैटिक पॉलियूरेथेन हार्डनर जैसे TDI-TMP एडक्ट्स का अधिकांशतः उपयोग किया जाता है। हाल के वर्षों में, शोधकर्ता खाद्य सुरक्षा के विचार से कम मुक्त NCO वाले हार्डनर और वैकल्पिक एलिफैटिक पॉलियूरेथेन हार्डनर विकसित करने के लिए प्रतिबद्ध रहे हैं।