سنتز چسب پلی یورتان بدون ایزوسیانات برپایه روغن های گیاهی

پلی یورتان یکی از پلیمرهای پرکاربرد است که از واکنش ایزوسیانات و پلی ال ها ساخته می شود. در سال ۱۹۳۷ اتو بایر با انجام واکنش بین دی ایزوسیانات الیفاتیک و دی ال الیفاتیک گلایکول پلیمر خطی با جرم مولکولی بالا بدست آورد که کاربرد این مواد در تهیه چسب، اسفنج، روکش و چرم مورد توجه قرار گرفت. اولین فوم پلی یورتان در سال ۱۹۴۷ توسط اتوبایر و اولین فوم منعطف در سال ۱۹۵۲ توسط هوتچلن بدست آمد. در طی جنگ جهانی دوم پلی یورتان به عنوان ماده ای استراتژیک بود و از سال ۱۹۵۰ به پلیمر تجاری تبدیل شد. در سال ۱۹۵۵ فوم های پلی یورتان استری وارد بازار شدند و در سال ۱۹۵۷ پلی یورتان اتری هم به بازار آمد. در طی سال های ۱۹۶۳-۲۰۰۱ بررسی ها نشان داد که از طریق پلی ال و دی ایزوسیانات پلی یورتان هایی تولید می شوند که گروه هیدروکسیل ندارند اما در NIPU بدلیل وجود گروه هیدروکسیل در موقعیت B و برهم کنش های بین مولکولی و درون مولکولی با گروه کربونیل به صورت پیوند هیدروژنی می تواند سبب بهتر شدن مقاومت شیمیایی، دمای انتقال شیشه و همچنین استحکام کششی می شود. هر چند این روش ها نسبت به روش های معمولی تا حدودی سازگارتر با محیط زیست هستند اما درجه پلیمریزاسیون باعث می شود که این فرآیندها ارجحیت کمتری داشته باشند. در میان تمام روش های سنتز بدون ایزوسیانات پلی یورتان واکنش کربنات حلقوی با آمین جذاب ترین است. در سال ۱۹۵۷، دایر و اسکات برای اولین بار استفاده از اتیلن کربنات و دی آمین های اولیه برای تهیه پلی یورتان ها را گزارش دادند. آنها کشف کردند که از اتیلن کربنات و دی آمین های نوع ۱ سبب تشکیل -۲-هیدروکسی (تیل کاربامات و متعاقبا پلی یورتان ها می شود. با افزایش روزافزون گازهای گلخانه ای، افزایش استخراج از منابع نفتی و آلودگی های زیست محیطی ناشی از پسماندهای صنعتی نیاز به جایگزینی منابع نفتی با منابع گیاهی و تجدیدپذیر و در دسترس بیش از پیش محسوس است که این موضوع مورد توجه بسیاری از پژوهشگران و صنایع قرار گرفته است. تولید پلی یورتان بدون ایزوسیانات با استفاده از روغن های گیاهی استفاده از ایزوسیانات را به عنوان یک ماده سمی سرطان زا محدود کرده و سبب کاهش پسماندهای سمی و آلودگی های زیست محیطی می شود. سنتز چسب پلی یورتان بدون ایزوسیانات به وسیله منابع تجدیدپذیر انجام شد. در ابتدا پیوند دوگانه روغن سویا با استفاده از هیدروژن پراکسید به حلقه اپوکسید و سپس حلقه اپوکسید با استفاده از گاز CO۲ به حلقه پنج عضوی سیکلوکربنات تبدیل شد که برای این منظور از TBAB به عنوان کاتالیست استفاده شد. از واکنش دی آمین با حلقه سیکلوکربنات گروه یورتان سنتز شد و به این ترتیب بدون استفاده از پلی ال و ایزوسیانات پلی یورتان سنتز شد. پس از سنتز پلی یورتان بدون ایزوسیانات به منظور شناسایی ترکیبات، از روش های آنالیزی IR و H۱ NMR استفاده می کنیم. به منظور بررسی استحکام چسب های تولید شده از تست های LAP SHEAR استفاده گردید. همچنین با استفاده از آمین های آروماتیک و آلیفاتیک تاثیر گروه های آروماتیک و آلیفاتیک را بررسی کردیم.

کلیدواژه ها:

چسب پلی یورتان بدون ایزوسیانات ، دوستدار محیط زیست ، کاهش آلایندگی ، سیکلوکربنات ، روغن گیاهی ، T-PEAL