الوزن الجزيئي ووظائف البولي يوريثان (الجزء 1)

الوزن الجزيئي للبوليمر هو متوسط ​​الأوزان الجزيئية المختلفة لجزيئاته. ويشمل الوزن الجزيئي متوسط ​​عدد (MN) ، والذي يتم حساب متوسطه بناءً على عدد الجزيئات ، والوزن الجزيئي لمتوسط ​​الوزن (MW) ، والذي يبلغ متوسطه بناءً على كتلة الجزيئات. في المختبرات ، يتم قياس الوزن الجزيئي عادةً باستخدام تحليل المجموعة النهائية أو قياس ضغط البخار ، وكلاهما ينتج عن الوزن الجزيئي المتوسط.

الصيغة العامة لـ MN:

mn = & sum ؛ nimi / & sum ؛ ni  (11-18)

إذا كانت القيمة المكافئة (هـ) ووظائف (و) من البوليمر معروفة ، فعندئذٍ:

mn = e × و (11-19)

بالنسبة إلى بولي إيثر أو بوليستر بوليول مع قيمة هيدروكسيل معروفة (OH) والوظائف (F) ، يمكن إعادة كتابة الصيغة (11-19):

mn = (1000 × 56.1 × F) / OH (11-20)

مثال:

لثلاثي بولي إيثر مع قيمة هيدروكسيل 55.8 ملغ/ز:

mn = (1000 × 56.1 × 3) / 55.8 = 3016.1

في إنتاج البولي يوريثان ، غالبًا ما يتم استخدام بوليول بوليول المخلوط لتحقيق أداء المنتج الأمثل. لذلك ، فإن حساب دقيق للوزن الجزيئي المتوسط ​​لمخاليط البوليول أمر بالغ الأهمية.

النموذج العام للوزن الجزيئي المتوسط ​​لخليط الخليط:

mnm = (NJMJ + NKMK) / (NJ + NK) (11-21)

إذا كانت الأوزان الجزيئية والكسور الكتلة لكل مكون معروفة:

MNM = (MNJ × MNK) / (MNK × A + MNJ × (1 - A)) (11-22)

مثال: بالنسبة إلى المطاط اللاسلكي الدقيق (على سبيل المثال ، باطن الأحذية) ، باستخدام 80 ٪ بوليول بوليول (MN = 3000) و 20 ٪ بوليستر بوليول (MN = 1000):

MNM = (3000 × 1000) / (1000 × 0.8 + 3000 × 0.2) = 2142.8

إذا كانت قيم الهيدروكسيل والوظائف والكسور الشاملة من polyols معروفة ، فسيتم حساب الوزن الجزيئي لمتوسط ​​الرقم لمزيجها باستخدام:

MNM = (1000 × 56.1 × FJ × FK) / (OHJ × fk × A + OHK × FJ × (1 - A)) (11-23)

أين:

FJ – وظيفة المركب ي

fk – وظيفة المركب ك

أوه – قيمة هيدروكسيل المركب ي

OHK – قيمة هيدروكسيل المركب ك

A – جزء كتلة من المركب ي

1 – A – جزء كتلة من المركب ك

في صناعة البولي يوريثان ، تتضمن تقارير تحليل البوليول عادة قيم ووظائف الهيدروكسيل ، مما يجعل الصيغة (11-23) أكثر عملية من الصيغة (11-22).

مثال:

لتوليف prepolymer باستخدام 70 ٪ Polyether Diol (OH = 100) و 30 ٪ بوليستر ديول (OH = 56):

fj = 2 ؛ fk = 2 ؛ أ = 0.7 ؛ 1 - أ = 0.3

MNM = (1000 × 56.1 × 2 × 2) / (100 × 2 × 0.7 + 56 × 2 × 0.3) = 1292.6

الصيغة العامة للوزن الجزيئي متوسط ​​الوزن (MW) هي:

MW = & SUM ؛ iwimi / & sum ؛ iwi (11-24)

حيث wi – كتلة المكون I ؛ مي – الوزن الجزيئي للمكون i.

بدلاً من ذلك ، باستخدام عدد الجزيئات:

MW = & SUM ؛ Inimi² / & sum ؛ inimi (11-25)

لمزيج بوليول ، يكون الوزن الجزيئي لمتوسط ​​الوزن أكثر بساطة للحساب:

MWM = MWJ × A + MWK × (1 - A) (11-26)

ملاحظة: في الصيغة (11-26) ، يجب استخدام MW. قيم MN أو OH ليست بدائل صالحة.