ایزوپرن پلیمر هیدروژنه (EP): علوم پیشرفته مواد و کاربردهای صنعتی

شیمی پلیمر مدتهاست که در صدر نوآوری مواد قرار دارد و محققان به طور مداوم به دنبال راه هایی برای بهبود ویژگی های عملکرد لاستیک های طبیعی یا مصنوعی هستند. در میان اینها ، ایزوپرن پلیمر هیدروژنه (EP) به دلیل ساختار مولکولی منحصر به فرد و خصوصیات فیزیکی برتر در مقایسه با همتای غیر هیدروژنه آن-لاستیک طبیعی یا پلی ایزوپن معمولی.

فرآیند هیدروژناسیون شامل اشباع انتخابی پیوندهای مضاعف کربن-کربن در ستون فقرات پلی ایزوپرن است و باعث کاهش حساسیت به تخریب اکسیداتیو ضمن حفظ خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری پلیمر می شود. ماده حاصل ، پلیمر EP ، مقاومت در برابر تابش گرما ، ازن و اشعه ماوراء بنفش را نشان می دهد ، و آن را به عنوان یک مؤلفه مهم در محیط های خواستار قرار می دهد که ماندگاری و قابلیت اطمینان از آن مهم است.

ساختار شیمیایی و سنتز
در سطح مولکولی ، پلیمر EP از هیدروژناسیون کاتالیزوری 1،4-polyisoprene ، یک پلیمر دیین خطی که معمولاً در لاستیک طبیعی یافت می شود ، حاصل می شود. در حالی که لاستیک طبیعی از CIS-1،4-polyisoprene با زنجیرهای اشباع نشده تشکیل شده است ، هیدروژناسیون پیوند دوتایی را به پیوندهای منفرد تبدیل می کند بدون اینکه معماری زنجیره ای کلی را به طور قابل توجهی تغییر دهد.

این ساختار نیمه اشباع چندین مزیت را نشان می دهد:

کاهش اشباع کاهش یافته: سایتهای واکنشی آسیب پذیر در برابر تخریب اکسیداتیو و حرارتی را به حداقل می رساند.
بهبود بلورین: قدرت کششی و قابلیت های تحمل بار را تقویت می کند.
سازگاری پیشرفته: اجازه می دهد تا با سایر پلیمرها مانند پلی الیفین ها و الاستومرهای ترموپلاستیک برای توسعه مواد کامپوزیت ترکیب شود.
تکنیک های سنتز مدرن از کاتالیزورهای همگن یا ناهمگن بر اساس فلزات انتقال مانند پالادیوم ، روتنیم یا نیکل استفاده می کنند و کنترل دقیق بر میزان هیدروژناسیون و تشکیل ریزساختار را امکان پذیر می کنند.

خصوصیات مکانیکی و حرارتی
EP Polymer خود را از طریق ترکیبی متعادل از خاصیت ارتجاعی و مقاومت ، حتی در شرایط شدید متمایز می کند. ویژگی های مهم مکانیکی و حرارتی شامل موارد زیر است:

مقاومت کششی بالا: به طور معمول بسته به فرمولاسیون و چگالی اتصال متقابل از 15-25 مگاپاسکال است.
کشیدگی در زمان استراحت: مقادیر بالاتر از 400 ٪ را حفظ می کند و از انعطاف پذیری و بازیابی تغییر شکل اطمینان می دهد.
مقاومت در برابر حرارت: قادر به تحمل دمای مداوم خدمات تا 130 درجه سانتیگراد ، با قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت تا 150 درجه سانتیگراد.
مجموعه فشرده سازی کم: حداقل تغییر شکل دائمی پس از فشرده سازی طولانی مدت ، ایده آل برای آب بندی ها را نشان می دهد.
مقاومت ازن و اشعه ماوراء بنفش: برخلاف لاستیک طبیعی ، پلیمر EP در هنگام قرار گرفتن در معرض عوامل استرس زا محیطی به سرعت تخریب نمی شود.
این خصوصیات باعث می شود که آن را برای استفاده در سیستم های مکانیکی پویا و برنامه های در فضای باز که در آن عملکرد طولانی مدت ضروری است ، مناسب باشد.

کاربردهای صنعتی
با توجه به استحکام و سازگاری آن ، EP Polymer در طیف گسترده ای از زمینه های فنی کاربردی را پیدا می کند:

1. صنعت خودرو
به دلیل توانایی آن در جذب شوک های مکانیکی و مقاومت در برابر تورم روغن ، به طور گسترده در مونتاژ موتور ، پوشش های کمربند تایم و اجزای مرطوب کننده لرزش استفاده می شود.

2. مهندسی هوافضا
شاغل در مهر و موم هواپیما ، واشر و لایه های عایق که باید دما را در نوسان و افراط فشار تحمل کند.

3. تولید دستگاه پزشکی
از نمرات زیست سازگار با پلیمر EP در آسترهای پروتز ، غلاف سوند و سنسورهای بهداشتی پوشیدنی استفاده می شود که در آن انعطاف پذیری و ایمنی تماس با پوست بسیار مهم است.

4. آب بندی صنعتی و تولید واشر
برای نفوذپذیری کم و عملکرد آب بندی عالی در سیستم های هیدرولیک ، کمپرسورها و پمپ ها ارزش دارد.

5. عایق الکتریکی
به دلیل خاصیت دی الکتریک و مقاومت در برابر پیری محیطی در کاپشن های کابل و نوارهای عایق استفاده شده است.

6. کالاهای ورزشی و پوشیدنی
برای راحتی و جذب ضربه ، در وسط کفش های ورزشی ، بالشتک دنده محافظ و رابط های پوشیدنی هوشمند گنجانیده شده است.

عملکرد تطبیقی ​​با سایر الاستومرها