ไฮโดรเจนไอโซพรีนพอลิเมอร์ (EP): วิทยาศาสตร์วัสดุขั้นสูงและการใช้งานอุตสาหกรรม

เคมีพอลิเมอร์อยู่ในระดับแนวหน้าของนวัตกรรมวัสดุโดยนักวิจัยกำลังค้นหาวิธีการปรับปรุงลักษณะการทำงานของยางที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหรือยางสังเคราะห์อย่างต่อเนื่อง ในหมู่คนเหล่านี้ โพลีเมอร์ไอโซพรีนไฮโดรเจน (EP) โดดเด่นเนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลที่เป็นเอกลักษณ์และคุณสมบัติทางกายภาพที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับคู่ที่ไม่มีไฮโดรเจน-ยางธรรมชาติหรือโพลีโซพรีนทั่วไป

กระบวนการไฮโดรเจนเกี่ยวข้องกับความอิ่มตัวของการเลือกพันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอนภายในกระดูกสันหลังโพลีโซพรีนลดความไวต่อการย่อยสลายออกซิเดชั่นในขณะที่รักษาความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นของพอลิเมอร์ วัสดุที่เกิดขึ้น EP โพลิเมอร์แสดงให้เห็นถึงความต้านทานต่อความร้อนโอโซนและรังสี UV การวางตำแหน่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความยาวและความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

โครงสร้างทางเคมีและการสังเคราะห์
ในระดับโมเลกุล EP polymer นั้นมาจากการเร่งปฏิกิริยาไฮโดรเจนของ 1,4-polyisoprene ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ diene เชิงเส้นที่พบได้บ่อยที่สุดในยางธรรมชาติ ในขณะที่ยางธรรมชาติประกอบด้วย CIS-1,4-polyisoprene ที่มีโซ่ไม่อิ่มตัว แต่ไฮโดรเจนจะแปลงพันธะคู่เป็นพันธะเดี่ยวโดยไม่ต้องเปลี่ยนสถาปัตยกรรมโซ่โดยรวมอย่างมีนัยสำคัญ

โครงสร้างกึ่งอิ่มนี้ให้ข้อดีหลายประการ:

ลดความไม่อิ่มตัว: ลดไซต์ปฏิกิริยาที่เสี่ยงต่อการสลายตัวออกซิเดชั่นและความร้อน
การปรับปรุงผลึก: เพิ่มความต้านทานแรงดึงและความสามารถในการรับน้ำหนัก
ความเข้ากันได้ที่เพิ่มขึ้น: ช่วยให้ผสมกับโพลีเมอร์อื่น ๆ เช่นโพลีโอเลฟินและอีลาสโตเมอร์เทอร์โมพลาสติกสำหรับการพัฒนาวัสดุคอมโพสิต
เทคนิคการสังเคราะห์สมัยใหม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกันโดยใช้โลหะทรานซิชันเช่นแพลเลเดียมรูทีเนียมหรือนิกเกิลทำให้สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำในระดับของการสร้างไฮโดรเจนและการสร้างโครงสร้างจุลภาค

คุณสมบัติเชิงกลและความร้อน
EP Polymer แยกแยะตัวเองผ่านการผสมผสานที่สมดุลของความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นแม้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง คุณลักษณะเชิงกลและความร้อนที่สำคัญ ได้แก่ :

ความต้านทานแรงดึงสูง: โดยทั่วไปตั้งแต่ 15-25 MPa ขึ้นอยู่กับสูตรและความหนาแน่นของการเชื่อมขวาง
การยืดตัวเมื่อหยุดพัก: รักษาค่าที่สูงกว่า 400%เพื่อให้มั่นใจว่ามีความยืดหยุ่นและการกู้คืนการเสียรูป
ความต้านทานความร้อน: ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิการบริการอย่างต่อเนื่องสูงถึง 130 ° C โดยมีการสัมผัสระยะสั้นสูงถึง 150 ° C
ชุดการบีบอัดต่ำ: แสดงให้เห็นถึงการเสียรูปถาวรน้อยที่สุดหลังจากการบีบอัดเป็นเวลานานเหมาะสำหรับการปิดผนึกแอปพลิเคชัน
ความต้านทานโอโซนและรังสียูวี: ซึ่งแตกต่างจากยางธรรมชาติ EP โพลิเมอร์ไม่ลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อม
ลักษณะเหล่านี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในระบบกลไกเชิงกลไกและแอปพลิเคชันกลางแจ้งที่มีประสิทธิภาพในระยะยาวเป็นสิ่งจำเป็น

แอปพลิเคชันอุตสาหกรรม
เนื่องจากความแข็งแกร่งและการปรับตัว EP Polymer จึงพบแอปพลิเคชันในสาขาเทคนิคที่หลากหลาย:

1. อุตสาหกรรมยานยนต์
ใช้อย่างกว้างขวางในการติดตั้งเครื่องยนต์, สายพานไทม์มิ่งและส่วนประกอบการหน่วงการสั่นสะเทือนเนื่องจากความสามารถในการดูดซับแรงกระแทกเชิงกลและต้านทานการบวมของน้ำมัน

2. วิศวกรรมการบินและอวกาศ
มีการใช้งานในอากาศยานซีล, ปะเก็นและชั้นฉนวนที่ต้องทนต่ออุณหภูมิที่ผันผวนและความดันสุดขั้ว

3. การผลิตอุปกรณ์การแพทย์
เกรด Biocompatible ของ EP polymer ถูกนำมาใช้ในตอร์ปิโดเทียมฝักสายสวนและเซ็นเซอร์สุขภาพที่สวมใส่ได้ซึ่งความยืดหยุ่นและความปลอดภัยในการสัมผัสผิวหนังเป็นสิ่งสำคัญ

4. การปิดผนึกอุตสาหกรรมและการผลิตปะเก็น
มูลค่าสำหรับการซึมผ่านต่ำและประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ยอดเยี่ยมในระบบไฮดรอลิกคอมเพรสเซอร์และปั๊ม

5. ฉนวนไฟฟ้า
ใช้ในแจ็คเก็ตสายเคเบิลและเทปฉนวนเนื่องจากคุณสมบัติอิเล็กทริกและความต้านทานต่อริ้วรอยต่อสิ่งแวดล้อม

6. สินค้ากีฬาและเครื่องแต่งตัว
รวมอยู่ในรองเท้ากลางกีฬากลางช่องเสียบเกียร์ป้องกันและอินเทอร์เฟซที่สวมใส่ได้อย่างชาญฉลาดเพื่อความสะดวกสบายและการดูดซับแรงกระแทก

ประสิทธิภาพเปรียบเทียบกับอีลาสโตเมอร์อื่น ๆ