ଅଣ-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥେନ ଉପରେ ଗବେଷଣା ପ୍ରଗତି
୧୯୩୭ ମସିହାରେ ଏହାର ପରିଚୟ ହେବା ପରଠାରୁ, ପଲିୟୁରେଥାନ୍ (PU) ସାମଗ୍ରୀ ପରିବହନ, ନିର୍ମାଣ, ପେଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ସ, ବୟନଶିଳ୍ପ, ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ, ମହାକାଶ, ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟସେବା ଏବଂ କୃଷି ସମେତ ବିଭିନ୍ନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟାପକ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଛି। ଏହି ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ଫୋମ୍ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍, ଫାଇବର, ଇଲାଷ୍ଟୋମର୍ସ, ଜଳପ୍ରତିରୋଧୀ ଏଜେଣ୍ଟ, କୃତ୍ରିମ ଚମଡା, ଆବରଣ, ଆଡେସିଭ୍, ପେଭିଂ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଚିକିତ୍ସା ଯୋଗାଣ ଭଳି ରୂପରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ପାରମ୍ପରିକ PU ମୁଖ୍ୟତଃ ଦୁଇ କିମ୍ବା ଅଧିକ ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ସହିତ ମ୍ୟାକ୍ରୋମଲିକୁଲାର ପଲିଓଲ୍ସ ଏବଂ ଛୋଟ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ବିସ୍ତାରକରୁ ସଂଶ୍ଳେଷିତ ହୋଇଥାଏ। ତଥାପି, ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ସର ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ବିଷାକ୍ତତା ମାନବ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ଏବଂ ପରିବେଶ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବିପଦ ସୃଷ୍ଟି କରେ; ଅଧିକନ୍ତୁ, ଏଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ ଫସଜିନ୍ - ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିଷାକ୍ତ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ - ଏବଂ ଅନୁରୂପ ଆମାଇନ୍ କଞ୍ଚାମାଲରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥାଏ।
ସମସାମୟିକ ରାସାୟନିକ ଶିଳ୍ପର ସବୁଜ ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀ ବିକାଶ ଅଭ୍ୟାସଗୁଡ଼ିକୁ ଦୃଷ୍ଟିରେ ରଖି, ଗବେଷକମାନେ ଅଣ-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ (NIPU) ପାଇଁ ନୂତନ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପଥ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ସହିତ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ସମ୍ବଳ ସହିତ ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ କରିବା ଉପରେ ଅଧିକ ଧ୍ୟାନ ଦେଉଛନ୍ତି। ଏହି ପତ୍ର NIPU ପାଇଁ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପଥଗୁଡ଼ିକୁ ପରିଚିତ କରାଉଛି ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର NIPU ରେ ଉନ୍ନତି ସମୀକ୍ଷା କରୁଛି ଏବଂ ଅଧିକ ଗବେଷଣା ପାଇଁ ଏକ ସନ୍ଦର୍ଭ ପ୍ରଦାନ କରିବା ପାଇଁ ସେମାନଙ୍କର ଭବିଷ୍ୟତ ସମ୍ଭାବନା ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରୁଛି।
୧ ଅଣ-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥେନର ସଂଶ୍ଳେଷଣ
ଆଲିଫାଟିକ୍ ଡାଇମାଇନ୍ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ମୋନୋସାଇକ୍ଲିକ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରି କମ୍ ଆଣବିକ ଓଜନ କାର୍ବାମେଟ୍ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରଥମ ସଂଶ୍ଳେଷଣ 1950 ଦଶକରେ ବିଦେଶରେ ଘଟିଥିଲା - ଅଣ-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ମୁହୂର୍ତ୍ତ। ବର୍ତ୍ତମାନ NIPU ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଦୁଇଟି ପ୍ରାଥମିକ ପଦ୍ଧତି ଅଛି: ପ୍ରଥମଟିରେ ବାଇନାରୀ ଚକ୍ରୀୟ କାର୍ବୋନେଟ୍ ଏବଂ ବାଇନାରୀ ଆମାଇନ୍ ମଧ୍ୟରେ ପର୍ଯ୍ୟାୟକ୍ରମେ ଯୋଗ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ; ଦ୍ୱିତୀୟଟିରେ କାର୍ବାମେଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ଗଠନମୂଳକ ଆଦାନପ୍ରଦାନକୁ ସହଜ କରୁଥିବା ଡାୟୋଲ୍ ସହିତ ଡାଇୟୁରେଥେନ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ସହିତ ପଲିକନ୍ଡେନ୍ସେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଡାଇମାରବକ୍ସିଲେଟ୍ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀଗୁଡ଼ିକ ଚକ୍ରୀୟ କାର୍ବୋନେଟ୍ କିମ୍ବା ଡାଇମିଥାଇଲ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ (DMC) ମାର୍ଗ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ; ମୌଳିକ ଭାବରେ ସମସ୍ତ ପଦ୍ଧତି କାର୍ବୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି କାର୍ବାମେଟ୍ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା ପ୍ରଦାନ କରେ।
ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ବ୍ୟବହାର ନକରି ପଲିୟୁରେଥାନ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିବାର ତିନୋଟି ଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତି ବିଷୟରେ ନିମ୍ନଲିଖିତ ବିଭାଗଗୁଡ଼ିକ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରେ।
୧.୧ ବାଇନାରୀ ଚକ୍ରୀ କାର୍ବୋନେଟ୍ ମାର୍ଗ
ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ପରି ବାଇନାରୀ ଚକ୍ରୀ କାର୍ବୋନେଟ ସହିତ ବାଇନାରୀ ଆମାଇନ ସହିତ ପର୍ଯ୍ୟାୟକ୍ରମେ ଯୋଗ କରି NIPU କୁ ସଂଶ୍ଳେଷିତ କରାଯାଇପାରିବ।
ଏହାର ମୁଖ୍ୟ ଶୃଙ୍ଖଳ ଗଠନ ସହିତ ପୁନରାବୃତ୍ତି ୟୁନିଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ଉପସ୍ଥିତ ଏକାଧିକ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ଯୋଗୁଁ ଏହି ପଦ୍ଧତି ସାଧାରଣତଃ ପଲିβ-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ (PHU) ବୋଲି କୁହାଯାଏ। ଲିଟସ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ, ପଲିଥର PU ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ପାରମ୍ପରିକ ପଦ୍ଧତି ସହିତ ଚକ୍ରୀୟ କାର୍ବୋନେଟ୍-ଟର୍ମିନେଟେଡ୍ ପଲିଥର ଏବଂ ବାଇନାରୀ ଚକ୍ରୀୟ କାର୍ବୋନେଟ୍ ରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ଛୋଟ ଅଣୁ ବ୍ୟବହାର କରି ପଲିଥର PHU ର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ବିକଶିତ କରିଥିଲେ। ସେମାନଙ୍କର ଫଳାଫଳ ସୂଚାଇ ଦେଇଥିଲା ଯେ PHU ମଧ୍ୟରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀଗୁଡ଼ିକ ସହଜରେ ନରମ/କଠିନ ଅଂଶ ମଧ୍ୟରେ ଅବସ୍ଥିତ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍/ଅକ୍ସିଜେନ୍ ପରମାଣୁ ସହିତ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧ ଗଠନ କରନ୍ତି; ନରମ ଅଂଶ ମଧ୍ୟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧନ ଆଚରଣ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋଫେଜ୍ ପୃଥକୀକରଣ ଡିଗ୍ରୀକୁ ମଧ୍ୟ ପ୍ରଭାବିତ କରେ ଯାହା ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ସାମଗ୍ରିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ।
ସାଧାରଣତଃ 100 ଡିଗ୍ରୀ ସେଲସିୟସ୍ ରୁ ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରା ତଳେ ପରିଚାଳିତ ଏହି ମାର୍ଗ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ କୌଣସି ଉପ-ଉତ୍ପାଦ ସୃଷ୍ଟି କରେ ନାହିଁ ଯାହା ଏହାକୁ ଆର୍ଦ୍ରତା ପ୍ରତି ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଭାବରେ ଅସମ୍ବେଦନଶୀଳ କରିଥାଏ ଏବଂ ସ୍ଥିର ଉତ୍ପାଦ ପ୍ରଦାନ କରେ ଯାହା ଅସ୍ଥିରତା ଚିନ୍ତା ବିନା ସ୍ଥିର ଉତ୍ପାଦ ପ୍ରଦାନ କରେ, ତଥାପି ଡାଇମିଥାଇଲ୍ ସଲଫକ୍ସାଇଡ୍ (DMSO), N,N-ଡାଇମିଥାଇଲ୍ଫର୍ମାମାଇଡ୍ (DMF), ଇତ୍ୟାଦି ଭଳି ଦୃଢ଼ ଧ୍ରୁବୀତ୍ୱ ଦ୍ୱାରା ବର୍ଣ୍ଣିତ ଜୈବ ଦ୍ରବକ ଆବଶ୍ୟକ କରେ। ଏହା ସହିତ, ଗୋଟିଏ ଦିନରୁ ପାଞ୍ଚ ଦିନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଯେକୌଣସି ସ୍ଥାନରେ ବର୍ଦ୍ଧିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୟ ପ୍ରାୟତଃ କମ୍ ଆଣବିକ ଓଜନ ଉତ୍ପାଦନ କରେ ଯାହା ପ୍ରାୟତଃ 30k g/mol ସୀମା ତଳେ ହ୍ରାସ ପାଏ, ଯାହାକି ବଡ଼ ପରିମାଣର ଉତ୍ପାଦନକୁ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜିଂ କରେ କାରଣ ଏଥିରେ ଜଡିତ ଉଚ୍ଚ ଖର୍ଚ୍ଚ ଉଭୟ ସହିତ ଜଡିତ ଏବଂ ଆଶାଜନକ ପ୍ରୟୋଗ ସତ୍ତ୍ୱେ ପରିଣାମସ୍ୱରୂପ PHU ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଦର୍ଶିତ ଅପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ଶକ୍ତି ଡ୍ୟାମ୍ପିଂ ସାମଗ୍ରୀ ଡୋମେନ୍ ଆକୃତି ମେମୋରୀ ଗଠନ ଆଠକାରୀ ଫର୍ମୁଲେସନ୍ ଆବରଣ ଫୋମ୍ ଇତ୍ୟାଦି।
୧.୨ ମନୋସାଇଲିକ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ମାର୍ଗ
ମୋନୋସାଇଲିକ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ସିଧାସଳଖ ଡାଇମାଇନ୍ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ ଯାହା ଫଳରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ ଶେଷ-ଗୋଷ୍ଠୀ ଧାରଣ କରୁଥିବା ଡାଇକାର୍ବାମେଟ୍ ଯାହା ପରେ ଡାଇଓଲ୍ ସହିତ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଟ୍ରାନ୍ସଷ୍ଟେରିଫିକେସନ୍/ପଲିକଣ୍ଡେନ୍ସେସନ୍ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିଥାଏ ଯାହା ଶେଷରେ ଚିତ୍ର 2 ମାଧ୍ୟମରେ ଦୃଶ୍ୟମାନ ଭାବରେ ଚିତ୍ରିତ ଏକ NIPU ଗଠନମୂଳକ ଭାବରେ ସମାନ ପାରମ୍ପରିକ ପ୍ରତିରୂପ ସୃଷ୍ଟି କରେ।
ସାଧାରଣତଃ ନିୟୋଜିତ ମୋନୋସାଇଲିକ୍ ପ୍ରକାରଗୁଡ଼ିକରେ ଇଥିଲିନ୍ ଏବଂ ପ୍ରୋପିଲିନ୍ କାର୍ବୋନେଟେଡ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ଯେଉଁଠାରେ ବେଜିଂ ୟୁନିଭରସିଟି ଅଫ୍ କେମିକାଲ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜିର ଝାଓ ଜିଙ୍ଗବୋଙ୍କ ଦଳ ଉକ୍ତ ଚକ୍ରୀୟ ସଂସ୍ଥା ବିରୁଦ୍ଧରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ବିଭିନ୍ନ ଡାଇମାଇନ୍ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ, ପ୍ରାରମ୍ଭରେ ପଲିଟେଟ୍ରାହାଇଡ୍ରୋଫ୍ୟୁରାନେଡିଓଲ୍ / ପଲିଥର-ଡାୟୋଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଘନୀଭୂତ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଆଗକୁ ବଢ଼ିବା ପୂର୍ବରୁ ବିଭିନ୍ନ ସଂରଚନାତ୍ମକ ଡାଇକାର୍ବାମେଟ୍ ମଧ୍ୟସ୍ଥି ପ୍ରାପ୍ତ କରିଥିଲେ। ସଫଳ ଗଠନରେ ସଫଳ ହୋଇଥିଲା। ସମ୍ପୃକ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ରେଖାଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ତାପଜ/ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରି ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ଉପରକୁ ପହଞ୍ଚି ପ୍ରାୟ 125 ~ 161°C ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ଘୂରି ବୁଲୁଥିବା ତାପଜ ଶକ୍ତି 24MPa ପାଖାପାଖି ବୃଦ୍ଧି ହାର 1476% ପାଖାପାଖି ପହଞ୍ଚିଥିଲା। ୱାଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, ସେହିପରି ଲିଭରେଜଡ୍ ମିଶ୍ରଣଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ ହେକ୍ସାମେଥାଇଲେନିଡିଆମିନ୍ / ସାଇକ୍ଲୋକାର୍ବୋନେଟେଡ୍ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ସହିତ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସି-ଟର୍ମିନେଟେଡ୍ ଡେରିଭେଟିଭ୍ସ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରି ଡିଏମସିକୁ ନେଇ ଗଠିତ, ପରେ ଅକ୍ସାଲିକ୍ / ସେବାସିକ୍ / ଏସିଡ୍ ପରି ଜୈବ-ଆଧାରିତ ଡାଇବାସିକ୍ ଏସିଡ୍ ଆଡିପିକ୍-ଏସିଡ୍-ଟେରେପ୍ଥାଲିକ୍ସ ପରି ଅନ୍ତିମ ଆଉଟପୁଟ୍ ହାସଲ କରି 13k~28k g/mol ଟେନସାଇଲ୍ ଶକ୍ତି ପରିବର୍ତ୍ତନଶୀଳ 9~17 MPa ଦୀର୍ଘତା 35%~235% ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ।
ସାଇକ୍ଲୋକାର୍ବୋନିକ୍ ଏଷ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଆବଶ୍ୟକ ନକରି ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରନ୍ତି, ପ୍ରାୟ 80° ରୁ 120° ସେଲ୍ସିୟସ୍ ତାପମାତ୍ରା ବଜାୟ ରଖନ୍ତି ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ଟ୍ରାନ୍ସଷ୍ଟେରିଫିକେସନ୍ ସାଧାରଣତଃ ଅର୍ଗାନୋଟିନ୍-ଆଧାରିତ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପ୍ରଣାଳୀ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି ଯାହା ନିଶ୍ଚିତ କରେ ଯେ ସର୍ବୋତ୍ତମ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ 200° ଅତିକ୍ରମ ନ କରେ। କେବଳ ସଂକଳନ ପ୍ରୟାସ ବ୍ୟତୀତ ଡାୟୋଲିକ୍ ଇନପୁଟ୍ ସକ୍ଷମ ସ୍ୱ-ପଲିମରାଇଜେସନ୍ / ଡିଗ୍ଲାଇକୋଲିସିସ୍ ଘଟଣା ସୃଷ୍ଟିକୁ ସହଜ କରିବା ଇଚ୍ଛିତ ଫଳାଫଳ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପଦ୍ଧତି ସ୍ୱାଭାବିକ ଭାବରେ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ, ମୁଖ୍ୟତଃ ମିଥାନଲ୍ / କ୍ଷୁଦ୍ର-ଅଣ-ଡାୟୋଲିକ୍ ଅବଶିଷ୍ଟାଂଶ ପ୍ରଦାନ କରେ ଯାହା ଫଳରେ ଆଗକୁ ବଢ଼ିବା ସମ୍ଭବ ଶିଳ୍ପ ବିକଳ୍ପ ଉପସ୍ଥାପନ କରେ।
୧.୩ଡାଇମିଥାଇଲ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ମାର୍ଗ
DMC ଏକ ପରିବେଶଗତ ଭାବରେ ସୁସ୍ଥ/ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ ବିକଳ୍ପକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ ଯାହା ବହୁ ସକ୍ରିୟ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଅଂଶ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ମିଥାଇଲ୍/ମେଥୋକ୍ସି/କାର୍ବୋନିଲ୍ ବିନ୍ୟାସ ସହିତ ସକ୍ରିୟତା ପ୍ରୋଫାଇଲକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ ଯାହା ପ୍ରାରମ୍ଭିକ କାର୍ଯ୍ୟକୁ ଯଥେଷ୍ଟ ଭାବରେ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ ଯାହା ଦ୍ଵାରା DMC ସିଧାସଳଖ ଡାୟାମିନ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରେ ଯାହା ଛୋଟ ମିଥାଇଲ୍-କାର୍ବାମେଟ୍ ସମାପ୍ତ ମଧ୍ୟସ୍ଥି ଗଠନ କରେ ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ତରଳାଇବା-ଘନନ କାର୍ଯ୍ୟକୁ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ ଯାହା ଅତିରିକ୍ତ କ୍ଷୁଦ୍ର-ଶୃଙ୍ଖଳ-ବିସ୍ତାରକ-ଡାୟୋଲିକ୍ସ/ବଡ଼-ପଲିଓଲ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ ଯାହା ଚିତ୍ର 3 ମାଧ୍ୟମରେ ଦୃଶ୍ୟମାନ ହୋଇଥିବା ପରିଶେଷରେ ଉଦ୍ଭବ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ପଲିମର ଗଠନକୁ ନେତୃତ୍ୱ ଦିଏ।
ଦୀପା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉପରୋକ୍ତ ଗତିବିଧିକୁ ପୁଞ୍ଜିକୃତ କରି ସୋଡିୟମ ମେଥୋକ୍ସାଇଡ୍ କାଟାଲିସିସ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ବିଭିନ୍ନ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଗଠନଗୁଡ଼ିକୁ ପରିଚାଳନା କରି ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ଲକ୍ଷ୍ୟଭିତ୍ତିକ ଏକ୍ସଟେନ୍ସନ୍ ସହିତ ଜଡିତ ହୋଇ ଶୃଙ୍ଖଳା ସମକକ୍ଷ କଠିନ-ଖଣ୍ଡ ରଚନାଗୁଡ଼ିକୁ ଆଣବିକ ଓଜନ (3 ~ 20) x 10^ 3g/mol ଗ୍ଲାସ୍ ଟ୍ରାଞ୍ଜିସନ୍ ତାପମାତ୍ରା (-30 ~ 120°C) ହାସଲ କରିଥିଲେ। ପାନ ଡୋଙ୍ଗଡୋଙ୍ଗ୍ DMC ହେକ୍ସାମେଥିଲିନ୍-ଡାଏମିନୋପଲିକାର୍ବୋନେଟ୍-ପଲିଆଲକୋହଲ୍ସ ବିଶିଷ୍ଟ ରଣନୈତିକ ଯୋଡ଼ିଗୁଡ଼ିକୁ ଚୟନ କରିଥିଲେ ଯାହା ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଫଳାଫଳ ହାସଲ କରିଥିଲା ଯାହା ଟେନସାଇଲ-ଶକ୍ତି ମେଟ୍ରିକ୍ସକୁ ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା ଯାହା 1000% - 1400% ନିକଟତର ହୋଇଥିଲା। ବିଭିନ୍ନ ଶୃଙ୍ଖଳ-ବିସ୍ତାରିତ ପ୍ରଭାବ ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ତଦନ୍ତ କାର୍ଯ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା ଯାହା ପସନ୍ଦଗୁଡ଼ିକୁ ଅନୁକୂଳ ଭାବରେ ସମନ୍ୱିତ କରି ବ୍ୟୁଟାନେଡିଓଲ୍/ହେକ୍ସାନେଡିଓଲ୍ ଚୟନଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା ଯେତେବେଳେ ପରମାଣୁ-ସଂଖ୍ୟା ସମାନତା ସମତା ବଜାୟ ରଖିଥିଲା ଏବଂ ଶୃଙ୍ଖଳା ମଧ୍ୟରେ ପରିଲକ୍ଷିତ କ୍ରମିକ ସ୍ଫଟିକତା ବୃଦ୍ଧିକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିଥିଲା। ସାରାଜିନ୍ଙ୍କ ଗୋଷ୍ଠୀ 230℃ ରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପରେ ସନ୍ତୋଷଜନକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣାବଳୀ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରି ଲିଗ୍ନିନ୍/DMCକୁ ସମନ୍ୱିତ କରୁଥିବା କମ୍ପୋଜିଟ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲା। ଅତିରିକ୍ତ ଅନୁସନ୍ଧାନଗୁଡ଼ିକ ଡାଏଜୋମୋନୋମର ନିବେଶକୁ ବ୍ୟବହାର କରି ଅଣ-ଆଇସୋସାଇଣ୍ଟ-ପଲିୟୁରିଆସ୍ ହାସଲ କରିବାର ଲକ୍ଷ୍ୟ ରଖିଥିଲା ଯାହା ଉପଲବ୍ଧ ମୂଲ୍ୟ-ପ୍ରଭାବଶାଳୀତା/ବିସ୍ତୃତ ସୋର୍ସିଂ ରାସ୍ତାଗୁଡ଼ିକୁ ହାଇଲାଇଟ୍ କରି ଭିନାଇଲ୍-କାର୍ବୋନାସିୟସ୍ ପ୍ରତିପକ୍ଷଙ୍କ ତୁଳନାରେ ତୁଳନାତ୍ମକ ଲାଭ ସୃଷ୍ଟି କରୁଥିବା ଆଶା କରାଯାଇଥିଲା। ବଲ୍କ-ସଂଶ୍ଳେଷିତ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ବିଷୟରେ ଯଥାର୍ଥ ପରିଶ୍ରମ ସାଧାରଣତଃ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ/ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପରିବେଶ ଆବଶ୍ୟକ କରେ ଯାହା ଦ୍ରାବକ ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ଅଣଦେଖା କରେ ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଅପଚୟ ପ୍ରବାହକୁ ମୁଖ୍ୟତଃ କେବଳ ମିଥାନଲ୍/ଛୋଟ-ଅଣ-ଡାୟୋଲିକ୍ ପ୍ରବାହକୁ ସୀମିତ କରି ସବୁଜ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାରଦର୍ଶିତା ସ୍ଥାପନ କରେ।
ଅଣ-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନର 2 ଭିନ୍ନ ନରମ ଖଣ୍ଡ
୨.୧ ପଲିଥର ପଲିୟୁରେଥାନ୍
ପଲିଥର ପଲିୟୁରେଥାନ୍ (PEU) ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ କାରଣ ଏହାର ନରମ ଅଂଶ ପୁନରାବୃତ୍ତି ୟୁନିଟ୍ଗୁଡ଼ିକରେ ଇଥର ବନ୍ଧନର କମ୍ ସଂଯୋଜନ ଶକ୍ତି, ସହଜ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ନମନୀୟତା ଏବଂ ଜଳବିଶ୍ବାସ ପ୍ରତିରୋଧ।
କେବିର ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ DMC, ପଲିଥିଲିନ୍ ଗ୍ଲାଇକଲ୍ ଏବଂ ବ୍ୟୁଟାନେଡିଓଲ୍ ସହିତ ପଲିଥର ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ସଂଶ୍ଳେଷିତ କରିଥିଲେ, କିନ୍ତୁ ଆଣବିକ ଓଜନ କମ୍ ଥିଲା (7 500 ~ 14 800g/mol), Tg 0 ℃ ରୁ କମ୍ ଥିଲା, ଏବଂ ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ମଧ୍ୟ କମ୍ ଥିଲା (38 ~ 48 ℃), ଏବଂ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସୂଚକଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାରର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା କଷ୍ଟକର ଥିଲା। ଝାଓ ଜିଙ୍ଗବୋଙ୍କ ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀ PEU ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ଇଥିଲିନ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍, 1, 6-ହେକ୍ସାନେଡିଆମିନ୍ ଏବଂ ପଲିଥିଲିନ୍ ଗ୍ଲାଇକଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ, ଯାହାର ଆଣବିକ ଓଜନ 31 000g/mol, ଟେନସାଇଲ୍ ଶକ୍ତି 5 ~ 24MPa, ଏବଂ 0.9% ~ 1 388% ବିରତିରେ ଦୀର୍ଘତା। ସଂଶ୍ଳେଷିତ ସୁଗନ୍ଧିତ ପଲିୟୁରେଥାନ ସିରିଜର ଆଣବିକ ଓଜନ 17 300 ~ 21 000g/mol, Tg ହେଉଛି -19 ~ 10 ℃, ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ହେଉଛି 102 ~ 110 ℃, ତନ୍ମ ଶକ୍ତି ହେଉଛି 12 ~ 38MPa, ଏବଂ 200% ସ୍ଥିର ଦୀର୍ଘତାର ଇଲାଷ୍ଟିକ ପୁନରୁଦ୍ଧାର ହାର ହେଉଛି 69% ~ 89%।
ଝେଙ୍ଗ ଲିଉଚୁନ ଏବଂ ଲି ଚୁନଚେଙ୍ଗଙ୍କ ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀ ଡାଇମିଥାଇଲ କାର୍ବୋନେଟ ଏବଂ 1, 6-ହେକ୍ସାମେଥାଇଲିନେଡିଆମିନ ସହିତ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ 1, 6-ହେକ୍ସାମେଥାଇଲିନେଡିଆମିନ (BHC) ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ, ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଛୋଟ ଅଣୁ ସିଧା ଶୃଙ୍ଖଳ ଡାୟୋଲ ଏବଂ ପଲିଟେଟ୍ରାହାଇଡ୍ରୋଫ୍ୟୁରାନେଡିଆଲ (Mn=2 000) ସହିତ ପଲିକଣ୍ଡେନ୍ସେସନ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ। ଅଣ-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ରୁଟ୍ ସହିତ ପଲିଥର ପଲିଥେରେନେଡାଇନ (NIPEU) ର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୟରେ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀଗୁଡ଼ିକର କ୍ରସଲିଙ୍କିଂ ସମସ୍ୟା ସମାଧାନ କରାଯାଇଥିଲା। NIPEU ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ପାରମ୍ପରିକ ପଲିଥର ପଲିଥେରେନେଡିଆ (HDIPU) ଏବଂ 1, 6-ହେକ୍ସାମେଥାଇଲିନ୍ ଡାଇସୋସାଇନେଟର ଗଠନ ଏବଂ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ତୁଳନା କରାଯାଇଥିଲା, ଯେପରି ଟେବୁଲ 1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
| ନମୁନା | କଠିନ ଖଣ୍ଡର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଭଗ୍ନାଂଶ/% | ଆଣବିକ ଓଜନ/(ଗ୍ରା·ମୋଲ୍^(-1)) | ଆଣବିକ ଓଜନ ବଣ୍ଟନ ସୂଚକାଙ୍କ | ଟେନସାଇଲ୍ ଶକ୍ତି/MPa | ବିରତି ସମୟରେ ଲମ୍ବନ/% |
| ନିପ୍ଇୟୁ୩୦ | 30 | ୭୪୦୦୦ | ୧.୯ | ୧୨.୫ | ୧୨୫୦ |
| ନିପ୍ଇୟୁ୪୦ | 40 | ୬୬୦୦୦ | ୨.୨ | ୮.୦ | ୫୫୦ |
| HDIPU30 | 30 | ୪୬୦୦୦ | ୧.୯ | ୩୧.୩ | ୧୪୪୦ |
| HDIPU40 | 40 | ୫୪୦୦୦ | ୨.୦ | ୨୫.୮ | ୧୩୬୦ |
ଟେବୁଲ 1
ସାରଣୀ 1 ରେ ଥିବା ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ NIPEU ଏବଂ HDIPU ମଧ୍ୟରେ ଗଠନାତ୍ମକ ପାର୍ଥକ୍ୟ ମୁଖ୍ୟତଃ କଠିନ ଅଂଶ ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥାଏ। NIPEU ର ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ୟୁରିଆ ଗୋଷ୍ଠୀ ଅନିୟମିତ ଭାବରେ କଠିନ ଅଂଶ ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ସ୍ଥାପିତ ହୋଇଥାଏ, କଠିନ ଅଂଶକୁ ଭାଙ୍ଗି କ୍ରମିକ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧ ଗଠନ କରିଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ କଠିନ ଅଂଶର ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳ ମଧ୍ୟରେ ଦୁର୍ବଳ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧ ଏବଂ କଠିନ ଅଂଶର କମ୍ ସ୍ଫଟିକତା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଯାହା ଫଳରେ NIPEU ର ନିମ୍ନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପୃଥକୀକରଣ ହୁଏ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, ଏହାର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ HDIPU ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଖରାପ।
୨.୨ ପଲିଷ୍ଟର ପଲିୟୁରେଥେନ
ପଲିଷ୍ଟର ଡାଏଲଗୁଡ଼ିକୁ ନରମ ଅଂଶ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ପଲିଷ୍ଟର ପଲିୟୁରେଥାନ (PETU) ଭଲ ଜୈବ ଅପଘଟନଶୀଳତା, ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତତା ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଧର୍ମର ଅଧିକାରୀ, ଏବଂ ଏହାକୁ ଟିସୁ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ସ୍କାଫୋଲ୍ଡ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ଏକ ଜୈବ ଚିକିତ୍ସା ସାମଗ୍ରୀ ଯାହାର ପ୍ରୟୋଗର ସମ୍ଭାବନା ଅଧିକ। ନରମ ଅଂଶରେ ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ପଲିଷ୍ଟର ଡାଏଲଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ପଲିବ୍ୟୁଟିଲିନ୍ ଆଡିପେଟ୍ ଡାଏଲ, ପଲିଗ୍ଲାଇକଲ୍ ଆଡିପେଟ୍ ଡାଏଲ ଏବଂ ପଲିକାପ୍ରୋଲାକ୍ଟୋନ୍ ଡାଏଲ।
ପୂର୍ବରୁ, ରୋକିକି ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଭିନ୍ନ NIPU ପାଇବା ପାଇଁ ଇଥିଲିନ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ଡାୟାମିନ୍ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଡାୟୋଲ୍ (1, 6-ହେକ୍ସାନେଡିଓଲ୍,1, 10-n-ଡୋଡେକାନୋଲ୍) ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିଥିଲେ, କିନ୍ତୁ ସଂଶ୍ଳେଷିତ NIPU ର ଆଣବିକ ଓଜନ କମ୍ ଏବଂ Tg କମ୍ ଥିଲା। ଫରହାଡିଆନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ସୂର୍ଯ୍ୟମୁଖୀ ବିହନ ତେଲକୁ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରି ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ, ତାପରେ ଜୈବ-ଆଧାରିତ ପଲିମାଇନ୍ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ କରିଥିଲେ, ଏକ ପ୍ଲେଟରେ ଲେପ ଦେଇଥିଲେ, ଏବଂ ଥର୍ମୋସେଟିଂ ପଲିଷ୍ଟର୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ଫିଲ୍ମ ପାଇବା ପାଇଁ 90 ℃ ରେ 24 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ କ୍ୱାରି କରିଥିଲେ, ଯାହା ଭଲ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଦେଖାଇଥିଲା। ଦକ୍ଷିଣ ଚୀନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ଝାଙ୍ଗ ଲିକୁନ୍ ଙ୍କ ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀ ଡାୟାମିନ୍ ଏବଂ ସାଇକ୍ଲିକ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିଥିଲେ, ଏବଂ ତାପରେ ଜୈବଆଧାରିତ ପଲିଷ୍ଟର୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ଜୈବଆଧାରିତ ଡାୟାସିକ୍ ଏସିଡ୍ ସହିତ ଘନୀଭୂତ କରିଥିଲେ। ଚାଇନିଜ୍ ଏକାଡେମୀ ଅଫ୍ ସାଇନ୍ସେସ୍ର ନିଙ୍ଗ୍ବୋ ଇନଷ୍ଟିଚ୍ୟୁଟ୍ ଅଫ୍ ମ୍ୟାଟେରିଆଲ୍ସ ରିସର୍ଚ୍ଚରେ ଝୁ ଜିନ୍ଙ୍କ ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀ ହେକ୍ସାଡିଆମାଇନ୍ ଏବଂ ଭିନାଇଲ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଡାଏମିନୋଡାୟୋଲ୍ କଠିନ ଅଂଶ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଜୈବ-ଆଧାରିତ ଅସମ୍ତୃକୃତ ଡାଏବାସିକ ଏସିଡ୍ ସହିତ ପଲିକଣ୍ଡେନ୍ସେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ପଲିଏଷ୍ଟର୍ ପଲିଏଥେରନର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ପ୍ରାପ୍ତ କରିଥିଲେ, ଯାହାକୁ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ କ୍ୟୁରିଂ ପରେ ରଙ୍ଗ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ [23]। ଝେଙ୍ଗ୍ ଲିଉଚୁନ୍ ଏବଂ ଲି ଚୁନଚେଙ୍ଗଙ୍କ ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀ ଆଡିପିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା ସହିତ ଚାରୋଟି ଆଲିଫାଟିକ୍ ଡାଏଲ୍ (ବୁଟାନେଡିଓଲ୍, ହେକ୍ସାଡିଓଲ୍, ଅକ୍ଟାନେଡିଓଲ୍ ଏବଂ ଡେକାନେଡିଓଲ୍) ବ୍ୟବହାର କରି ସମ୍ପୃକ୍ତ ପଲିଏଷ୍ଟର୍ ଡାଏଲ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ନରମ ଅଂଶ ଭାବରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ; ଆଲିଫାଟିକ୍ ଡାଏଲ୍ର କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା ଅନୁସାରେ ନାମିତ ଅଣ-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପଲିଏଷ୍ଟର୍ ପଲିଏଥେରନ୍ (PETU) ର ଏକ ଗୋଷ୍ଠୀ, BHC ଏବଂ ଡାଏଲ୍ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସି-ସିଲ୍ଡ୍ କଠିନ ଅଂଶ ପ୍ରିପଲିମର ସହିତ ପଲିକଣ୍ଡେନ୍ସେସନ୍ ତରଳାଇ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥିଲା। PETU ର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ସାରଣୀ 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
| ନମୁନା | ଟେନସାଇଲ୍ ଶକ୍ତି/MPa | ଇଲାଷ୍ଟିକ ମଡ୍ୟୁଲସ୍/ଏମ୍ପିଏ | ବିରତି ସମୟରେ ଲମ୍ବନ/% |
| ପିଇଟିୟୁ୪ | ୬.୯±୧.୦ | 36±8 | ୬୭୩±35 |
| ପିଇଟିୟୁ୬ | ୧୦.୧±୧.୦ | 55±4 | ୫୬୮±32 |
| ପିଇଟିୟୁ୮ | ୯.୦±୦.୮ | 47±4 | ୫୫୧±25 |
| ପିଇଟିୟୁ୧୦ | ୮.୮±୦.୧ | 52±5 | ୧୩୭±23 |
ଟେବୁଲ 2
ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ PETU4 ର ନରମ ଅଂଶରେ ସର୍ବାଧିକ କାର୍ବୋନିଲ୍ ଘନତା, କଠିନ ଅଂଶ ସହିତ ସବୁଠାରୁ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧ ଏବଂ ସର୍ବନିମ୍ନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପୃଥକୀକରଣ ଡିଗ୍ରୀ ଅଛି। ନରମ ଏବଂ କଠିନ ଅଂଶ ଉଭୟର ସ୍ଫଟିକୀକରଣ ସୀମିତ, ଯାହା କମ୍ ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ଏବଂ ଟାନସାଇନ୍ ଶକ୍ତି ଦେଖାଉଛି, କିନ୍ତୁ ବିରତି ସମୟରେ ସର୍ବାଧିକ ଦୀର୍ଘତା ଦେଖାଉଛି।
୨.୩ ପଲିକାର୍ବୋନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍
ପଲିକାର୍ବୋନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ (PCU), ବିଶେଷକରି ଆଲିଫାଟିକ୍ PCU, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଜଳବିଜ୍ଞାନ ପ୍ରତିରୋଧ, ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ପ୍ରତିରୋଧ, ଭଲ ଜୈବିକ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତତା ରହିଛି, ଏବଂ ଜୈବ ଔଷଧ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଭଲ ପ୍ରୟୋଗ ସମ୍ଭାବନା ରହିଛି। ବର୍ତ୍ତମାନ, ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୋଇଥିବା NIPU ମଧ୍ୟରୁ ଅଧିକାଂଶ ପଲିଥର ପଲିଓଲ୍ ଏବଂ ପଲିଏଷ୍ଟର ପଲିଓଲ୍ କୁ ନରମ ଅଂଶ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରେ, ଏବଂ ପଲିକାର୍ବୋନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ଉପରେ ବହୁତ କମ୍ ଗବେଷଣା ରିପୋର୍ଟ ଅଛି।
ଦକ୍ଷିଣ ଚୀନ୍ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ଟେକ୍ନୋଲୋଜିର ତିଆନ୍ ହେଙ୍ଗସୁଇଙ୍କ ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ଅଣ-ଆଇସୋସାୟାନେଟ୍ ପଲିକାରାବୋନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ର ଆଣବିକ ଓଜନ 50 000 ଗ୍ରାମ/ମୋଲ୍ ରୁ ଅଧିକ। ପଲିମରର ଆଣବିକ ଓଜନ ଉପରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥାର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି, କିନ୍ତୁ ଏହାର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇ ନାହିଁ। ଝେଙ୍ଗ ଲିଉଚୁନ୍ ଏବଂ ଲି ଚୁନଚେଙ୍ଗଙ୍କ ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀ DMC, ହେକ୍ସାନେଡିଆମିନ୍, ହେକ୍ସାଡିଓଲ୍ ଏବଂ ପଲିକାରାବୋନେଟ୍ ଡାୟୋଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରି PCU ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ ଏବଂ କଠିନ ଅଂଶ ପୁନରାବୃତ୍ତି ୟୁନିଟର ଗଣ ଭଗ୍ନାଂଶ ଅନୁସାରେ PCU ନାମକରଣ କରିଥିଲେ। ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ସାରଣୀ 3 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
| ନମୁନା | ଟେନସାଇଲ୍ ଶକ୍ତି/MPa | ଇଲାଷ୍ଟିକ ମଡ୍ୟୁଲସ୍/ଏମ୍ପିଏ | ବିରତି ସମୟରେ ଲମ୍ବନ/% |
| ପିସିୟୁ୧୮ | 17±୧ | 36±8 | ୬୬୫±24 |
| ପିସିୟୁ୩୩ | 19±୧ | ୧୦୭±9 | ୬୫୬±33 |
| ପିସିୟୁ୪୬ | 21±୧ | ୧୫୦±16 | ୪୦୭±23 |
| PCU57 | 22±2 | ୨୧୦±17 | ୨୬୨±27 |
| ପିସିୟୁ୬୭ | 27±2 | ୪୦୦±13 | 63±5 |
| PCU82 | 29±୧ | ୫୧୮±34 | 26±5 |
ଟେବୁଲ 3
ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ PCU ର ଆଣବିକ ଓଜନ ଅଧିକ, 6×104 ~ 9×104g/mol ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ 137 ℃ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଏବଂ 29 MPa ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତନ୍ମ ଶକ୍ତି ଅଛି। ଏହି ପ୍ରକାରର PCU କୁ ଏକ କଠୋର ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଭାବରେ କିମ୍ବା ଏକ ଇଲାଷ୍ଟୋମର ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହାର ବାୟୋମେଡିକାଲ୍ କ୍ଷେତ୍ରରେ (ଯେପରିକି ମାନବ ଟିସୁ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ସ୍କାଫୋଲ୍ଡ କିମ୍ବା ହୃଦ୍ରୋଗ ପ୍ରତିରୋପଣ ସାମଗ୍ରୀ) ଏକ ଭଲ ପ୍ରୟୋଗ ସମ୍ଭାବନା ଅଛି।
୨.୪ ହାଇବ୍ରିଡ୍ ଅଣ-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍
ହାଇବ୍ରିଡ୍ ନନ୍-ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ (ହାଇବ୍ରିଡ୍ NIPU) ହେଉଛି ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ଆଣବିକ ଢାଞ୍ଚାରେ ଇପୋକ୍ସି ରେଜିନ୍, ଆକ୍ରିଲେଟ୍, ସିଲିକା କିମ୍ବା ସିଲୋକ୍ସେନ୍ ଗୋଷ୍ଠୀର ପ୍ରବେଶ ଯାହା ଏକ ଇଣ୍ଟରପେନେଟ୍ରେଟିଂ ନେଟୱାର୍କ ଗଠନ କରେ, ପଲିୟୁରେଥାନ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ କିମ୍ବା ପଲିୟୁରେଥାନ୍କୁ ଭିନ୍ନ କାର୍ଯ୍ୟ ଦିଏ।
ଫେଙ୍ଗ ୟୁଏଲାନ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ପେଣ୍ଟାମୋନିକ୍ ସାଇକ୍ଲିକ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ (CSBO) ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ଜୈବ-ଆଧାରିତ ଇପୋକ୍ସି ସୋୟାବିନ୍ ତେଲକୁ CO2 ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିଥିଲେ, ଏବଂ CSBO ଦ୍ୱାରା ଆମାଇନ୍ ସହିତ ଘନିଷ୍ଠ ହୋଇଥିବା NIPU କୁ ଆହୁରି ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଅଧିକ କଠୋର ଚେନ୍ ସେଗମେଣ୍ଟ ସହିତ ବିସ୍ଫେନୋଲ୍ A ଡାଇଗ୍ଲାଇସିଡିଲ୍ ଇଥର (ଇପୋକ୍ସି ରେଜିନ୍ E51) ପ୍ରଚଳନ କରିଥିଲେ। ଆଣବିକ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ଓଲିକ୍ ଏସିଡ୍/ଲିନୋଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ର ଏକ ଲମ୍ବା ନମନୀୟ ଶୃଙ୍ଖଳ ସେଗମେଣ୍ଟ ଥାଏ। ଏଥିରେ ଅଧିକ କଠୋର ଶୃଙ୍ଖଳ ସେଗମେଣ୍ଟ ମଧ୍ୟ ଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଏଥିରେ ଉଚ୍ଚ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା ଥାଏ। କିଛି ଗବେଷକ ଡାଇଥାଇଲିନ୍ ଗ୍ଲାଇକଲ୍ ବାଇସାଇକ୍ଲିକ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ଏବଂ ଡାୟାମିନ୍ ର ହାର-ଖୋଲିବା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ଫ୍ୟୁରାନ୍ ଏଣ୍ଡ୍ ଗ୍ରୁପ୍ ସହିତ ତିନି ପ୍ରକାରର NIPU ପ୍ରିପଲିମରଗୁଡ଼ିକୁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିଥିଲେ, ଏବଂ ତା’ପରେ ସ୍ୱୟଂ-ଉପଚାର କାର୍ଯ୍ୟ ସହିତ ଏକ ନରମ ପଲିଏରେଥାନ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ଅସମ୍ତୃପ୍ତ ପଲିଏଷ୍ଟର ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିଥିଲେ, ଏବଂ ନରମ NIPU ର ଉଚ୍ଚ ସ୍ୱ-ଉପଚାର ଦକ୍ଷତାକୁ ସଫଳତାର ସହିତ ଅନୁଭବ କରିଥିଲେ। ହାଇବ୍ରିଡ୍ NIPU କେବଳ ସାଧାରଣ NIPU ର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ରଖିନାହିଁ, ବରଂ ଏଥିରେ ଉତ୍ତମ ଆଡ଼ହେସନ୍, ଏସିଡ୍ ଏବଂ କ୍ଷାର କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ, ଦ୍ରାବକ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ମଧ୍ୟ ଥାଇପାରେ।
୩ ଆଉଟଲୁକ୍
NIPU ବିଷାକ୍ତ ଆଇସୋସାଇନେଟ୍ ବ୍ୟବହାର ବିନା ପ୍ରସ୍ତୁତ, ଏବଂ ବର୍ତ୍ତମାନ ଫୋମ୍, ଆବରଣ, ଆଡ୍ହେସିଭ୍, ଇଲାଷ୍ଟୋମର ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉତ୍ପାଦ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଉଛି, ଏବଂ ଏହାର ପ୍ରୟୋଗ ସମ୍ଭାବନାର ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପରିସର ଅଛି। ତଥାପି, ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ ଅଧିକାଂଶ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପରୀକ୍ଷାଗାର ଗବେଷଣା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସୀମିତ, ଏବଂ କୌଣସି ବଡ଼ ପରିମାଣର ଉତ୍ପାଦନ ନାହିଁ। ଏହା ସହିତ, ଲୋକଙ୍କ ଜୀବନଧାରଣ ମାନର ଉନ୍ନତି ଏବଂ ଚାହିଦାର ନିରନ୍ତର ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ଗୋଟିଏ କାର୍ଯ୍ୟ କିମ୍ବା ଏକାଧିକ କାର୍ଯ୍ୟ ସହିତ NIPU ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଗବେଷଣା ଦିଗ ପାଲଟିଛି, ଯେପରିକି ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ୍, ସ୍ୱ-ମରାମତି, ଆକୃତି ସ୍ମୃତି, ଅଗ୍ନି ପ୍ରତିରୋଧକ, ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ତାପ ପ୍ରତିରୋଧ ଇତ୍ୟାଦି। ତେଣୁ, ଭବିଷ୍ୟତ ଗବେଷଣା ଶିଳ୍ପାୟନର ପ୍ରମୁଖ ସମସ୍ୟାଗୁଡ଼ିକୁ କିପରି ଭାଙ୍ଗିବେ ତାହା ବୁଝିବା ଉଚିତ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ NIPU ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବାର ଦିଗ ଅନୁସନ୍ଧାନ ଜାରି ରଖିବା ଉଚିତ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଅଗଷ୍ଟ-୨୯-୨୦୨୪