CC BY
2DOI: 10.24412/2181 -144X-2023-4-47-51
Шодиев А.Ф.
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КОЛИЧЕСТВА 4,4-МЕТИЛДИФЕНИЛДИИЗОЦИАНАТА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ОТХОДОВ
Шодиев Аслиддин Фахриддина угли - заместитель декана сельскохозяйственного факультета Навоийского государственного горнотехнологического университета.
Аннотация. В данной статье на основе 4,4-метилендифенилдиизоцианата и полиэфирполиола синтезированы образцы термореактивного полиуретана методом поликонденсации традиционным способом. В полиуретановые отходы при производстве полиуретана добавляли 10, 30 и 50 массовых частей 4,4-метилендифенилдиизоцианата. Изучено влияние количества 4,4-метилендифенилдиизоцианата на физико-механические свойства образцов полиуретана.
Ключевые слова: полимер, полиуретан, молекулярная масса, полиэфирный полиол, диизоцианат, бутандиол, адипиновая кислота, этиленгликоль, прочность, деформация.
STUDY OF THE INFLUENCE OF THE AMOUNT OF 4,4-
METHYLENDIPHENYLDIISOCYANATE IN THE RECYCLING OF THERMOREACTIVE POLYURETHANE
WASTE
Shodiev Asliddin Fakhriddin ugli - Deputy Dean of the Faculty of Agriculture of Navoi State Mining and Technology University.
Abstract. In this article, based on 4,4-methylenediphenyldiisocyanate and polyether polyol, samples of thermoreactive polyurethane were synthesized by polycondensation in the traditional way. 10, 30 and 50 parts by mass of 4,4-methylenediphenyldiisocyanate were added to the polyurethane waste during the production of polyurethane. The effect of the amount of 4,4-methylenediphenyldiisocyanate on the physical and mechanical properties of the polyurethane samples was studied.
Key words: polymer, polyurethane, molecular mass, polyether polyol, diisocyanate, butanediol, adipic acid, ethylene glycol, durability, deformation.
TERMOREAKTIV POLIURETAN CHIQINDILARINI
QAYTA ISHLASHDA 4,4-METILENDIFENILDIIZOTSIANAT MIQDORINING TA'SIRINI O'RGANISH
Shodiyev Asliddin Faxriddin o'g'li - Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti Qishloq xo'jaligi fakulteti dekan o'rinbosari.
Annotatsiya. Ushbu maqolada 4,4-metilendifenildiizotsianat va poliefirpoliol asosida an'anaviy usulda termoreaktiv poliuretan namunalari polikondensatlab sintez qilib olingan. Poliuretan hosil qilishda poliuretan chiqindisiga 15, 20 25, 30 va 35 massa qismlarda 4,4-metilendifenil diizotsianatning qo'shilgan. Hosil bo'lgan poliuretan namunalarining fizik-mexanik xossalariga 4,4-metilendifenildiizotsianat miqdorining ta'siri o'rganilgan.
Kalit so'zlar: polimer, poliuretan, molekulyar massa, poliefirpoliol, diizosianat, butandiol, adipin kislota, etilenglikol, mustahkamlik, deformatsiya.
Kirish. Hozirgi kunda sanoat tarmoqlarida polimer materiallarining o'rni beqiyos hisoblanadi. Aynan polimer materiallarining keng ko'lamda ishlatilishining asosiy sababi bu g'ovaklilik, haroratga chidamlilik, turli yelimlar, tovush yutuvchi materiallar sifatida avtomobilsozlikda, samolyotsozlikda, kemasozlikda va boshqa sohalarda qo'llanilishidadir. Ushbu sinfga kiruvchi an'anaviy usulda termoreaktiv poliuretan olishda katta ahamiyatga ega bo'lgan poliyefirpoliollarning fizik-mexanik xossalarini o'rganish ushbu polimerdan tayyorlangan butlovchi qismlarining ishlash muddatini uzaytirishga xizmat qiladi. Poliuretan birinchi marta 1947-yilda diizotsianatlar bilan glikollarni polikondensatlash natijasida sintez qilingan. Uretan oligomerlari tuzilishidan qat'iy nazar, R-N-C(O)-O- (R bu yerda: H, alkil, aril yoki atsil) uretan guruhini o'z ichiga olgan yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalardan iborat. Poliuretanlar nemis tilida perlon deb ham ataladi. Hozirgi vaqtda metallurgiya, tog'-kon, qishloq xo'jaligi, kimyo sanoati kabi turli sohalarda polimer materiallarning o'rni beqiyosdir. Ushbu sinfga kiruvchi poliuretan materiallarining yuqori elastiklik, yedirilishga bardoshlilik, elektroizolyatsiya, yuqori deformatsiyalanish kabi xususiyatlari hisobiga ko'plab qo'llaniladigan polimerlardan hisoblanadi [1,2]. Termoreaktiv poliuretanlar asosan ishlab-chiqarish sanoatida qo'llanilishi bilan birga metallar o'rnini bosuvchi materiallar sifatida mashinasozlik sanoatida ham keng ko'lamda qo'llanilmoqda. Ushbu polimerning qovushqoqligi va mustahkamligi, yedrilishga bardoshliligi, yuqori elastikligini oshirishda ma'lum bir molekulyar massaga ega gidroksil saqlovchi poliefirpoliollarni poliuretan sinteziga qo'llanilishidir [3,4].
Metodlar va materiallar.Ilmiy tadqiqot olib borishda quyidagi metodlardan foydalanildi: GOST 34376.2-2017 Polimerlarning mustahkamlik xossalarini aniqlash, GOST 4670-2015 Plastmassalarda qattiqlikni aniqlash, GOST 56763-2015 Polimer kompozitlarini, tashqi muhitga chidamliligini aniqlash kabi usullardan foydalanilgan.
Ilmiy tadqiqot olib borishda quyidagi moddalardan foydalanildi: 4,4-metilendifenildiizotsianat (GOST 12.1.007-76), Etilenglikol (ХЧ) (ГОСТ 9710-2019), zichligi 20 0C da - 1,113 g/sm3 , nur sindirish ko'rsatgichi -1,4315, qaynash xarorati 197,3 0C ni tashkil qiladi. Butandiol (ХЧ) (ГОСТ 30333-2007), zichligi 20 0C da-1,017 g/sm3, qaynash harorati 235 0C ni tashkil qiladi. Adipin kislota (ХЧ) (ГОСТ 10558-80), erish nuqtasi - 152 0C, qaynash harorati +265 0C (100 mm/Hg).
Eksperiment va olingan natijalarning tahlili.
O'rganilayotgan poliuretan namunalari 100 massa og'irlik qism poliuretan chiqindisi va 10, 15, 50 massa og'irlik qismlardagi 4,4-metilendifenildiizotsianat asosida tayyorlandi. Olingan poliuretan namunasining mustahkamlik chegaralari poliefirpoliol miqdoriga bog'liq ravishda turlicha bo'ldi.
1-jadval.
Qayta ishlangan poliuretan materiallarining kristallanishiga 4,4'-metilendifenil
4,4'- Qattiqlik
Chiqindi metilendifenil Umumiy darajasi Kristallanish Kristallanish
№ massasi, diizosianat massasi, Shoru harorati, vaqti,
gr massasi, gr (A) °C soat
gr
1 850 150 1000 40 70 72
2 800 200 43
3 750 250 45
4 700 300 60
5 650 350 65
Ilmiy tadqiqot ishida metallurgiya sanoatida qo'llaniladigan butlovchi qismlarning ishlash unumdorligini oshirish uchun ularning ustki va ichki qismlari 4,4-metilendifenil diizotsianat tarkibli poliuretan materiallari bilan qoplanadi. Poliuretan materillarning fizik-mexanik xossalarini o'rganish uchun tarkibidagi 4,4-metilendifenil diizotsianatga nisbatan qo'shilayotgan poliefirpoliollarning turli miqdoriy qismlari tahlil qilindi[5,6]. 4,4-metilendifenildiizotsianat va poliefirpoliollarning polikondensatsiyalanishidan hosil qilingan (PU-1, PU-2, PU-3) poliuretan namunalarining massa tarkibi quyidagi jadvalda keltirilgan.
2-jadval.
Poliuretan namunalarining massa tarkibi
№ Namunalar Birlik Namunalarni xosil qiluvchi komponentlar
Chiqindi material 4,4-Metilendifenil diizotsianat
1 PU-1 og' rlik qism 100 15
2 PU-2 og' rlik qism 100 20
3 PU-3 og' rlik qism 100 25
4 PU-4 og' rlik qism 100 30
5 PU-5 og' rlik qism 100 35
Yuqorida keltirilgan turli miqdordagi 4,4'-metilendifenil diizosianat tarkibli poliuretan namunalarining fizik-mexanik xossalarining o'zgarishi 3-jadvalda keltirilgan.
3-jadval.
Poliuretan namunalarining fizik-mexanik qiymatlari
№ Sinov usuli Birligi Birlamchi Chiqindi Qayta ishlangan
1 Qattiqlik darajasi kgs/mm2 65 63 65
2 Nisbiy uzayish % 24 19 26
3 Uzilishdagi mustahkamlik MPa 26 22 27
4 Elastiklik moduli % 60 58 60
5 Yedrilish mm3 24 20 25
6 Deformatsiya MPa 10 9 10
Poliuretan namunasini hosil qilishda 4,4-metilendifenil diizotsianat miqdori ortishi bilan poliefirpoliolning orasidagi bog'lanishlar sonini ko'payishi uning elastiklik muvozanatini pasayishiga olib keldi.
Polimer materiallarining uzilish qarshilik ko'rsatkichi bu keng ma'noda jismlarning tashqi kuchlar ta'sirida qismlarga bo'linishi bo'lib, birlamchi shaklini qaytarilmas darajada o'zgarishi (plastik deformatsiya)ga aytiladi. Polimer materiallarining uzilish qarshilik
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(4), 2023 SJIF IF=4.023
Google | ^ub^™. W™™,™! ....^f^jl^L 49
ko'rsatkichi Разрывная машина P-0,5 yordamida o'rganildi [7,8]. Poliuretan namunalari tarkibida poliefirpoliol miqdori ortishi bilan uzilish qarshilik ko'rsatkichi ham oshganligini ko'rishimiz mumkin. Bunga sabab uretan guruhlari sonining ortishi va bog'lanishlar zichligi ortganligidir.
Poliuretan namunalari uchun uzilishdagi qiymatlarini 5 MPa dan 40 MPa gacha bo'lgan presslanish bosimi oralig'ida ko'rib chiqildi.[9-14]. Uzilishdagi mustahkamlik qiymatining pasayishi poliuretan tarkibidagi poliefirpoliol miqdorining ortishi, bog'lar sonining ortishiga va polimer tarkibidagi molekularning zichlashishi bilan izohlandi.
Xulosa.
4,4-metilendifenildiizotsianat va poliefirpoliollarining polikondensatsiyalanishidan hosil bo'ladigan poliuretan namunalarining fizik-mexanik xususiyatlari turli xil usullar yordamida o'rganildi. Poliuretan namunasi tarkibida 4,4-metilendifenildiizotsianat miqdori ortishi bilan elastiklik muvozanati kamayishi, mustahkamlik chegarasining va uzilish qarshilik ko'rsatkichining ortishi kabilar aniqlandi. Bunga sabab 4,4-metilendifenildiizotsianat va poliefirpoliollarining o'zaro birikib uretan guruhlari sonining ortishiga olib kelishidir.
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati:
[1.] Jalilov A. T., Tillayev A. T., Kiyomov S. N. Materials for friction units based on urethan-epoxy bicomponent systems //Scientific Bulletin of Namangan State University. -2020. - Т. 2. - №. 7. - С. 42-46.
[2.] Кочергин Ю.С., Золотарева В.В., "Износостойкость композиционных материалов на основе эпоксидно-каучуковых полимеров" Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова 2017, №4-21;
[3.] Киёмов Ш. Н., Джалилов А. Т. АДГЕЗИЯ ЭПОКСИУРЕТАНОВОГО ПОЛИМЕРА ПО МЕТАЛЛУ //Universum: технические науки. - 2020. - №. 9-2 (78);
[4.] Н.Н. Песчанская, Ю. Христова Скачкообразная деформация полимерных материалов на микронном и субмикронном уровнях структуры Физика твердого тела, 2006, том 48, вып. 10;
[5.] Инденбом В. Л., Орлов А. Н., Проблема разрушения в физике прочности, "Проблемы прочности", 1970, № 12, с. 3;
[6.] А.Ф. Шодиев, докторант; Б.Ф. Мухиддинов, проф.;Х.М. Вапоев, проф.; Б.Е. Юсупов, зам. гл. инженера;Ф.Ж. Оликулов, ассист. (НМЗ НГМК, г. Навои, Узбекистан) устройство для переработки отходов полиуретана Белорусский государственный технологический университет 31 января 12 февраля 2022 года с.167-169
[7.] A.F.Shodiyev1, B.F.Muxiddinov1, Sh.N.Qiyomov POLIEFIRPOLIOLNING SUYULTIRILGAN ERITMALARINING VISKOZIMETRIK KO'RSATKICHLARINI TADQIQ QILISH Namangan ilmiy-amaliy konfrensiya 3-Iyun-2022 yil. №-119-120 Б
[8.] Джалилов А. Т., Киёмов Ш. Н. Уретан-эпоксидные термореактивные полимерные системы в качестве антифрикционного материала //Булатовские чтения. - 2020. - Т. 5. - С. 76-78.
[9.] Shodiyev A., Mukhiddinov B., Kiyomov S. EFFECT OF CHANGE OF POLYETHROPOLIOL AMOUNT ON THE PHYSICAL-MECHANICAL PROPERTIES OF THERMOREACTIVE POLYURETHANE // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 10(103). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14396 (дата обращения: 28.11.2022).
[10.] А.Н. Радю^ , Н.В. Цобанова "Материалы для деталей низа обуви с использованием в качестве основного компонента отходов полиуретана" Oбувь и кожевенно-галантерейные изделия, 2019, №1 (3) 41
[11.] Тагаев И. А. и др. Результаты анализов пластов фосфоритов на джерой-сардаринском месторождении кфк //International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences. - 2022. - Т. 3. - №. 4. - С. 4-14.
[12.] Pirimov T. J. et al. Obtaining of magnesium oxide from serpentenites of the arvaten deposit of Uzbekistan //International Journal of Advanced Science and Technology.
- 2020. - Т. 29. - №. 8 Special Issue. - С. 1619-1627.
[13.] Темиров У. Ш. и др. Особенности компостирования навоза крупного рогатого скота и фосфоритного шлама с добавкой фосфогипса //Universum: химия и биология. - 2018. - №. 8 (50). - С. 25-32.
[14.] Uktam T., Ahmed R., Shafoat N. Organ mineral fertilizer based on waste from livestock sector and low-grade Kyzylkum phosphorite //International scientific review.
- 2016. - №. 5 (15). - С. 15-16.
