Түбәндәге бүлекләрдә полиуретан күбекнең вискоэластик эволюциясе этап-этап белән аңлатыла, реакция механизмнарын, күзәтелә торган күренешләрне һәм практик җитештерү мәсьәләләрен берләштерә.

1. Төп төшенчәләр

1. Ябышлылык

Ябышлылык материалның агымга каршы торучанлыгын күрсәтә һәм аның ябышлылык үзенчәлеген чагылдыра. Югарырак ябышлылык агымның начаррак булуын аңлата.

2. Эластиклык

Эластиклык материалның деформациядән соң башлангыч формасын торгызу сәләтен аңлата. Зуррак эластиклык деформациягә һәм күбек җимерелүгә яхшырак каршылык бирә.

3. Гель ноктасы

Гель ноктасы - системаның агымлы сыеклыктан агымсыз каты челтәргә күчүенең мөһим күчү ноктасы. Ул күбекләнү процессында иң мөһим бүленеш ноктасы.

4. Гомуми тенденция

Күбекләнү барышында ябышлык өзлексез арта, ә эластиклык бик көчсездән доминантка кадәр әкренләп үсә. Гельләнүдән соң, эластиклык системаның төп үзенчәлегенә әйләнә.

2. Күбекләнү этабы белән вискоэластик эволюция

1 нче этап: Башлангыч катнаштыру этабы (Крем вакытына кадәр индукция чоры)

Штат

Полиол, изоцианат һәм өстәмәләр яңа гына кушылды. Химик реакцияләр әкрен бара, газ барлыкка килү минималь, һәм система бер төрле сыеклык булып кала.

Ябышкаклыклы үзенчәлекләр

• Түбән ябышлылык һәм бик яхшы агымчанлык.
• Эластиклык бөтенләй юк диярлек.
• Тышкы көч тәэсирендә материал ирекле ага һәм деформация кире кайтарып булмый.

Үзгәреш сәбәбе

Молекуляр чылбырлар әле зур бәйләнешләр барлыкка китермәгән. NCO–OH реакция тизлеге түбән булып кала, һәм полимер челтәре булдырылмаган.

Җитештерүне күзәтү

Катнашма үтә күренмәле яки бераз сөтсыман күренә һәм иркен ага.

2 нче этап: Крем этабы (күбекләнү башлану)

Штат

Реакция тизлеге арта. Су изоцианат белән реакциягә кереп, күп күләмдә CO₂ барлыкка китерә. Система агара, кечкенә күбекләр барлыкка килә һәм башлангыч киңәю башлана.

Ябышкаклыклы үзенчәлекләр

• Олигомерлар һәм озынрак молекуляр чылбырлар барлыкка килгән саен, ябышлык тиз арта.
• Башлангыч чылбыр ассоциацияләре формалашу сәбәпле, зәгыйфь эластиклык күренә башлый.
• Система, нигездә, ябышлы булып кала һәм агуын һәм сузылуын дәвам итә.

Төп үзенчәлек

Күбекләр өзлексез формалаша һәм үсә. Система газ күбекләрен каплау һәм газ чыгуын булдырмау өчен, нигездә, үзенең ябышлыгына таяна.

3 нче этап: Күтәрелү этабы (Гельгә әйләнү алдыннан интенсив күбекләнү чоры)

Штат

Реакция тизлеге иң югары ноктасына җитә. Күп күләмдә газ барлыкка килә, күбек күләме тиз киңәя һәм күзәнәкләр тиз үсә. Бу күбек барлыкка килү өчен иң мөһим этап.

Ябышкаклыклы үзенчәлекләр

• Ябышлылык кискен арта бара.
• Агымлылык сизелерлек кими.
• Кросс-бәйләнеш реакцияләре көчәя, шуның аркасында эластиклык тиз арта.
• Вельюэластик үз-үзен тотышы тагын да ачыграк күрсәтә, әкренләп эластик доминантлыкка күчә.
• Материал тартылуга чыдамлык һәм җимерелүгә каршы торучанлык үстерә.

Сузылганда, күбек деформацияләнә, ләкин көч бетерелгәннән соң өлешчә торгызыла. Үсеп килүче күбекләр матрица эчендә нәтиҗәле рәвештә тотрыклы булып кала.

Процесс нәтиҗәләре

• Әгәр эластиклык җитәрлек булмаса һәм ябышлык өстенлек итсә, күбекләр ярылырга, кушылырга яки җимерелергә мөмкин.
• Әгәр эластиклык бик иртә яки бик көчле үсеш алса, күбек киңәюе чикләнә, нәтиҗәдә югарырак тыгызлык барлыкка килә.

4 нче этап: Гель ноктасы (Критик күчеш этабы)

Штат

Өч үлчәмле аркылы бәйләнгән челтәр, нигездә, барлыкка килә. Күбекләнү һәм гельләнү тигезлеккә ирешә, бу исә бөтен процессның иң мөһим ноктасы була.

Ябышкак трансформация

• Система үзенең агым үткәрү сәләтен югалта.
• Күренмә ябышлык чиксезлеккә якынлаша.
• Эластиклык өстенлек итүче үзлеккә әйләнә.
• Деформация, нигездә, эластик була, кысылудан яки сузылудан соң тиз торгызыла.
• Күзәнәк тышчалары катыланган саен, күзәнәк структуралары даими рәвештә ныгытыла.

Җитештерүнең әһәмияте

• Гельләшүнең бик иртә булуы тулы булмаган киңәюгә һәм күбек тыгызлыгының югары булуына китерергә мөмкин.
• Гельләшүнең бик соң булуы газ югалуга, күбекнең кимеүгә һәм җимерелүгә китерергә мөмкин.

5 нче этап: Катыру һәм өлгерү этабы (Гельдән соңгы)

Штат

Калган реактив төркемнәр реакциягә керүен дәвам итәләр, үзара бәйләнгән челтәрне тагын да ныгыталар. Күбек киңәюе туктала, һәм материал әкренләп катылана.

Ябышкаклыклы үзенчәлекләр

• Кросслинк тыгызлыгы арта бара.
• Катылык әкренләп арта.
• Эластиклык тотрыклана.

Сыгылмалы күбек өчен:

• Югары эластиклык саклана.
• Яхшы чыдамлык һәм ныклык саклана.

Каты күбек өчен:

• Эластиклык кими.
• Материал каты каты халәткә күчә.
• Деформация эластиклыкка караганда пластикрак була.

Башта калдык эчке көчәнешләр була, ләкин катыру вакытында әкренләп юкка чыга, бу вискоэластик үзлекләрнең тотрыклылануына мөмкинлек бирә.

Аннан соңгы үзгәрешләр

Әйләнә-тирә мохит шартларында җитәрлек дәрәҗәдә катырганнан соң, аркылы бәйләнеш тулысынча тәмамлана, һәм механик һәм вискоэластик үзлекләре чагыштырмача тотрыклы булып кала.

3. Ябышлылыкка тәэсир итүче төп факторлар

1. Катализаторлар (Иң мөһим контроль фактор)

Катализаторларны өрү

• Газ генерациясен тизләтегез.
• Элегрәк ябышлык үсешен стимуллаштырыгыз.
• Күбек киңәюен тизрәк башкарыгыз.

Гель катализаторлары

• Кросс-бәйләнеш реакцияләрен тизләтегез.
• Эластик челтәрне тизрәк урнаштырыгыз.
• Гель вакытын кыскартыгыз.

Катализатор дисбалансы

Өрү һәм гель катализаторлары арасындагы дөрес булмаган баланс күбекләнү-гельләнү туры килүен боза, вискоэластик профильне боза һәм күбекнең җимерелүенә, кысылуына яки күзәнәк структураларының тупаслануына китерергә мөмкин.

2. Чимал температурасы

Югарырак температура

• Гомуми реакция тизлеген тизләтә.
• Ябышлылык һәм эластиклык үсеш темпларын арттыра.
• Иртәрәк гелләшүгә китерә.

Түбәнрәк температура

• Реакция тизлеген әкренәйтә.
• Вулькоэластик үзлекләрнең акрынрак артуын тәэмин итә.
• Гельләшүне тоткарлый һәм газ югалу куркынычын арттыра.

3. NCO индексы (Изоцианат индексы)

Югары NCO индексы

• Ныклырак кросс-бәйләнешне стимуллаштыра.
• Эластиклыкны һәм катылыкны тизрәк арттыра.
• Тагын да сынучанрак күбек барлыкка китерә.

Түбән NCO индексы

• Нәтиҗәләрдә кисәк бәйләү җитәрлек түгел.
• Эластиклыкның көчсезләнүенә һәм калдык ябышлылыкның артуына китерә.
• Йомшаграк күбек барлыкка китерә, зуррак деформация һәм начаррак торгызылу белән.

4. Өслекле актив матдәләр һәм тутыргычлар

Силикон өслек актив матдәләре

• Фазалар арасындагы киеренкелекне контрольдә тотуны яхшырту.
• Күбекнең бөтен өлешендә тигез вискоэластик таралуын тәэмин итегез.
• Локаллаштырылган ябышлык яки эластиклык аермалары аркасында барлыкка килгән тигез булмаган күзәнәк структураларын булдырмагыз.

Органик булмаган тутыргычлар

• Башлангыч система ябышлыгын арттырыгыз.
• Эластиклыкны киметү.
• Күбек структурасын гомуми рәвештә катырак итегез.

5. Полиол структурасы

Югары функциональ полиоллар

• Тыгыз бәйләнгән челтәрләрне җиңелрәк формалаштырыгыз.
• Эластиклыкны һәм катылыкны тиз арада арттырыгыз.

Югары молекуляр авырлыктагы, озын чылбырлы полиоллар

• Тагын да акрынрак кросс-бәйләү процессын булдырыгыз.
• Йомшаграк эластик характер тудырыгыз.
• Озак вакыт дәвамында ябышлыкны саклагыз.
• Сыгылмалы күбек составларына хас.

4. Кыскача мәгълүмат: Күбекләнү барышында гомуми вискоэластик тенденция

Асылда, күбекләнү процессы - системаның эволюцияләнә торган реологик трансформациясе.саф ябышкак сыеклыкэченәөч үлчәмле аркылы бәйләнгән эластомер челтәр.

Арасындагы баланскүбек киңәюе һәм желалашу, системаның үзгәрүче вискоэластик үзлекләре белән чагыла, ул турыдан-туры күбекнең соңгы структурасын, үлчәм тотрыклылыгын һәм продуктның гомуми сыйфатын билгели.