Aşakdaky bölümlerde poliuretan köpüginiň wiskoelastik ewolýusiýasy tapgyrma-tapgyr düşündirilýär, reaksiýa mehanizmlerini, syn edilýän hadysalary we önümçilik babatdaky amaly garaýyşlary birleşdirýär.

1. Esasy düşünjeler

1. Ýapyşganlyk

Ýapyşganlyk materialyň akmaga garşylygyny görkezýär we onuň ýapyşganlyk häsiýetini görkezýär. Ýokary ýapyşganlyk akyş ukybynyň pesdigini aňladýar.

2. Elastiklik

Elastiklik materialyň deformasiýadan soň asyl görnüşini dikeltmek ukybyny aňladýar. Ýokary elastiklik deformasiýa we köpük çökmegine has gowy garşylyk görkezýär.

3. Gel Nokady

Gel nokady, ulgamyň akyp bilýän suwuklykdan akyp bilmeýän berk ulgama öwrülýän möhüm geçiş nokadydyr. Ol köpüklenme prosesinde iň möhüm bölüniş nokadydyr.

4. Umumy tendensiýa

Köpüklenme döwründe ýapyşyklyk yzygiderli artýar, şol bir wagtyň özünde elastiklik örän gowşakdan dominantlyga çenli kem-kemden ösýär. Gelleşmeden soň, elastiklik ulgamyň esasy häsiýetnamasyna öwrülýär.

2. Köpüklenme tapgyry arkaly wiskoelastik ewolýusiýa

1-nji tapgyr: Ilkinji garyşdyrma tapgyry (Gaýmak wagtyndan öň induksiýa döwri)

Döwlet

Poliol, izosiýanat we goşundylar ýaňy garyşdyryldy. Himiki reaksiýalar haýal dowam edýär, gazyň emele gelmegi minimal we ulgam birmeňzeş suwuklyk bolmagynda galýar.

Wiskoelastik häsiýetler

• Pes ýapyşyklyk we ajaýyp akymlylyk.
• Elastiklik diýen ýaly ýok.
• Daşarky güýjüň täsiri astynda material erkin akýar we deformasiýa yzyna gaýtaryp bolmajak zatdyr.

Üýtgeşmäniň sebäbi

Molekulýar zynjyrlar heniz möhüm özara baglanyşyklary emele getirmedi. NCO–OH reaksiýasynyň tizligi pes bolmagynda galýar we polimer ulgamy döredilmedi.

Önümçilik gözegçiligi

Garyndy açyk ýa-da diňe biraz süýt reňkli bolup görünýär we erkin akýar.

2-nji tapgyr: Krem tapgyry (Köpüklenme başlangyjy)

Döwlet

Reaksiýa tizligi çaltlaşýar. Suw izosianat bilen reaksiýa girip, köp mukdarda CO2 emele getirýär. Sistema ak reňke öwrülýär, kiçijik köpürjikler peýda bolýar we ilkinji giňelme başlaýar.

Wiskoelastik häsiýetler

• Oligomerler we has uzyn molekulýar zynjyrlar emele gelende, ýapyşyklyk çalt artýar.
• Ilkinji zynjyr birleşmeleriniň emele gelmegi sebäpli gowşak elastiklik ýüze çykyp başlaýar.
• Sistema esasan ýapyşykly bolmagynda galýar we akmagyny we uzalmagyny dowam etdirýär.

Esasy aýratynlyk

Köpükler yzygiderli emele gelýär we ösýär. Sistema, esasan, gaz köpüklerini öz içine almak we gazyň çykmagynyň öňüni almak üçin öz ýapyşganlygyna daýanýar.

3-nji tapgyr: Galkynma tapgyry (Gelleşmeden öň güýçli köpüklenme döwri)

Döwlet

Reaksiýa tizligi iň ýokary derejä ýetýär. Köp mukdarda gaz emele gelýär, köpük göwrümi çalt giňelýär we öýjükler çalt ösýär. Bu köpük emele gelmeginiň iň möhüm tapgyrydyr.

Wiskoelastik häsiýetler

• Ýapyşganlyk kesgin artmagyny dowam etdirýär.
• Suw akymlylygy ep-esli peselýär.
• Çarpaz baglanyşyk reaksiýalary güýçlenýär, bu bolsa elastikligiň çalt artmagyna sebäp bolýar.
• Wiskoelastik häsiýet has aýdyňlaşýar we ýuwaş-ýuwaşdan elastik agalyga geçýär.
• Material dartgynlylyk güýjüni we ýykylmaga garşylyk görkezýär.

Dartylanda, köpük deformasiýa bolýar, ýöne güýç aýrylandan soň bölekleýin dikeldilýär. Ösýän köpükler matrisanyň içinde netijeli durnuklaşýar.

Prosesiň netijeleri

• Eger elastiklik ýeterlik bolmasa we ýapyşyklyk agdyklyk etse, köpürjikler ýarylyp, birleşip ýa-da ýykylyp biler.
• Eger elastiklik gaty ir ýa-da gaty güýçli össe, köpügiň giňelmegi çäklendirilýär we netijede gutarnykly dykyzlyk ýokary bolýar.

4-nji tapgyr: Gel Nokady (Kritiki Geçiş tapgyry)

Döwlet

Üç ölçegli özara baglanyşykly ulgam esasen döredilýär. Köpüklenme we gelleşme deňagramlylyga ýetýär, bu bolsa tutuş prosesde iň möhüm nokady öwürýär.

Wiskoelastik Öwrüliş

• Sistema akym ukybyny ýitirýär.
• Görünýän ýapyşyklyk çäksizlige golaýlaşýar.
• Elastiklik esasy häsiýete öwrülýär.
• Deformasiýa esasan elastik bolýar, gysyşdan ýa-da uzaldylandan soň çalt dikelýär.
• Öýjük diwarlary berkleşende, öýjük gurluşlary hemişelik berk bolýar.

Önümçiligiň ähmiýeti

• Gelleşme gaty ir ýüze çyksa, ol doly däl giňelmäge we köpük dykyzlygynyň ýokary bolmagyna sebäp bolup biler.
• Gelleşme gaty giç bolup, gazyň ýitmegine, köpügiň kiçelmegine we çökmegine sebäp bolup biler.

5-nji tapgyr: Gatyşma we ýetişme tapgyry (Gelleşmeden soňky)

Döwlet

Galan reaksiýa beriji toparlar reaksiýa bermegini dowam etdirýärler we özara baglanyşykly ulgamy has-da güýçlendirýärler. Köpük giňelmegi bes edýär we material kem-kemden gataýar.

Wiskoelastik häsiýetler

• Çarpaz baglanyşyk dykyzlygy artmagyny dowam etdirýär.
• Gatylyk kem-kemden ýokarlanýar.
• Elastiklik durnuklaşýar.

Çeýe köpük üçin:

• Ýokary elastiklik saklanýar.
• Gowy çydamlylyk we berklik saklanýar.

Gaty köpük üçin:

• Elastiklik peselýär.
• Material berk berk ýagdaýa geçýär.
• Deformasiýa elastiklikden has köp plastikleşýär.

Galan içki stresler ilki başda bolýar, ýöne berkime wagtynda kem-kemden aýrylýar, bu bolsa wiskoelastik häsiýetleriň durnuklaşmagyna mümkinçilik berýär.

Soňraky üýtgeşmeler

Daşky gurşaw şertlerinde ýeterlik derejede berkiden soň, özara baglanyşyk esasan tamamlanýar we mehaniki we wiskoelastik häsiýetler deňeşdirme boýunça durnukly bolup galýar.

3. Wiskoelastik häsiýete täsir edýän esasy faktorlar

1. Katalizatorlar (Iň möhüm gözegçilik faktory)

Üfleýji katalizatorlar

• Gaz öndürilişini çaltlaşdyryň.
• Ýapyşmanyň irki ösüşini höweslendirmek.
• Köpügiň giňelmegini has çaltlaşdyryň.

Gel katalizatorlary

• Çarpaz baglanyşyk reaksiýalaryny çaltlaşdyryň.
• Elastik toruny has ir dörediň.
• Geliň täsir ediş wagtyny gysgaldyň.

Katalizator deňagramlylygynyň bozulmagy

Üfleýji we gel katalizatorlarynyň arasyndaky nädogry deňagramlylyk köpüklenme-gelleşme deňagramlylygyny bozýar, wiskoelastik profilini bozýar we köpügiň dargamagyna, kiçelmegine ýa-da gödek öýjük gurluşlaryna sebäp bolup biler.

2. Çig malyň temperaturasy

Ýokary temperatura

• Umumy reaksiýa tizligini çaltlaşdyrýar.
• Ýapyşlygyň we elastikligiň ösüş tizligini ýokarlandyrýar.
• Irki gelleşmege sebäp bolýar.

Pes temperatura

• Reaksiýa tizligini haýalladýar.
• Wiskoelastik häsiýetleriniň has ýuwaş-ýuwaş artmagyny üpjün edýär.
• Jeleleşmegi gijikdirýär we gaz ýitgisiniň töwekgelçiligini ýokarlandyrýar.

3. NCO indeksi (Izosianat indeksi)

Ýokary NCO indeksi

• Has berk özara baglanyşygy ösdürýär.
• Elastikligi we berkligi has çalt artdyrýar.
• Has döwülýän köpük öndürýär.

Pes NCO indeksi

• Çarpaz baglanyşygyň ýeterlik däl bolmagyna getirýär.
• Elastikligiň gowşamagyna we galyndy ýapyşyklygyň ýokarlanmagyna getirýär.
• Has uly deformasiýa we has gowşak dikeldilme bilen has ýumşak köpük öndürýär.

4. Surfaktantlar we doldurgyçlar

Silikon surfaktantlar

• Interfeýs dartgynlylygynyň gözegçiligini gowulandyryň.
• Köpügiň ähli ýerinde birmeňzeş wizkoelastik paýlanyşyny üpjün ediň.
• Ýerli ýapyşyklyk ýa-da elastiklik tapawutlary sebäpli emele gelýän deň däl öýjük gurluşlarynyň öňüni alyň.

Organiki däl doldurgyçlar

• Başlangyç ulgamyň ýapyşganlygyny ýokarlandyryň.
• Elastikligi azaldyň.
• Köpük gurluşyny umumy taýdan has berk ediň.

5. Poliol gurluşy

Ýokary funksiýaly poliollar

• Gygyz özara baglanyşykly torlary has aňsat emele getiriň.
• Elastikligi we berkligini çalt artdyryň.

Ýokary molekulýar agramly, uzyn zynjyrly poliollar

• Has ýuwaş-ýuwaşdan özara baglanyşyk prosesini dörediň.
• Ýumşak elastik häsiýet dörediň.
• Ýapyşganlygy has uzak wagtlap saklaň.
• Çeýe köpük formulalaryna häsiýetlidir.

4. Gysgaça mazmuny: Köpüklenme döwründe umumy wiskoelastik meýil

Esasan, köpüklenme prosesiniň hemmesi reologik özgeriş bolup, onda ulgam birden ösüp başlaýardiňe ýapyşykly suwuklykiçineüç ölçegli özara baglanyşykly elastomer tor.

Arasyndaky deňagramlylykköpük giňelmegi we gelleşme, ulgamyň üýtgeýän wskoelastik häsiýetleri bilen şöhlelenýän ýaly, köpügiň soňky gurluşyny, ölçeg durnuklylygyny we umumy önümiň hilini gönüden-göni kesgitleýär.