থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরিয়া (টিপিইউ) একটি ইলাস্টোমেরিক উপাদান যা আবরণ এবং ফোম থেকে শুরু করে ক্যাপাসিটার এবং অ্যাকচুয়েটরগুলির জন্য ডাইলেক্ট্রিক উপাদান পর্যন্ত বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, বর্তমান পলিউরিয়া সংশ্লেষণ পদ্ধতি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল আইসোসায়ানেট, দ্রাবক এবং অনুঘটকের উপর নির্ভরশীল, যা গুরুতর নিরাপত্তা উদ্বেগের কারণ। এই নিবন্ধটি আইসোসায়ানেট, দ্রাবক এবং অনুঘটক-মুক্ত পদ্ধতির ব্যবহার করে গলিত-প্রক্রিয়াকরণযোগ্য পলি(টেট্রামেথিলিন অক্সাইড) (পিটিএমও) সেগমেন্টেড পলিউরিয়া ইলাস্টোমারের সংশ্লেষণ এবং বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করে। ডায়নামিক মেকানিক্যাল বিশ্লেষণ এবং ডিফারেনশিয়াল স্ক্যানিং ক্যালোরিমিট্রি নরম এবং কঠিন সেগমেন্ট পলিউরিয়ার মধ্যে মাইক্রোফেজ বিভাজন দেখায়। প্রসার্য বিশ্লেষণ ৩৪0 থেকে ৭৭0% পর্যন্ত সমস্ত সেগমেন্টেড কোপলিমারের জন্য উচ্চ বিরতি বিকৃতি এবং 0.76 থেকে 29.5 MPa পর্যন্ত সামঞ্জস্যযোগ্য মডুলাস দেখায়। ডাইলেক্ট্রিক স্পেকট্রোস্কোপি দেখায় যে 20 ওজন% কঠিন সেগমেন্ট পলিউরিয়াযুক্ত সংমিশ্রণে সেগমেন্টেড কোপলিমারগুলির মধ্যে সর্বোচ্চ ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবক 10.6 (1 kHz, 300 K) রয়েছে, যা ডাইলেক্ট্রিক ইলাস্টোমার হিসাবে অ্যাপ্লিকেশনগুলির সম্ভাবনা নির্দেশ করে।
পলিউরিয়া ইলাস্টোমারগুলি নরম সেগমেন্ট এবং হার্ড সেগমেন্ট পলিউরিয়া নিয়ে গঠিত যা পর্যায়ক্রমে সমযোজীভাবে আবদ্ধ থাকে। কম Tg সহ নমনীয় পলিমার নরম সেগমেন্টকে সংজ্ঞায়িত করে এবং কোপলিমারকে নমনীয়তা প্রদান করে যেখানে কঠিন সেগমেন্টগুলি ভৌত ক্রসলিঙ্ক হিসাবে কাজ করে এবং যান্ত্রিক শক্তি তৈরি করে। পলিউরিয়ার ইলাস্টোমেরিক বৈশিষ্ট্য নরম এবং কঠিন সেগমেন্টগুলির মধ্যে ঘটে যাওয়া মাইক্রোফেজ বিভাজন থেকে উদ্ভূত হয়।
ঐতিহ্যবাহী পলিউরিয়া সংশ্লেষণ পদ্ধতি ডায়ামিন এর সাথে বিষাক্ত ডায়াসোসায়ানেটের বিক্রিয়া ব্যবহার করে, যা মানুষের স্বাস্থ্য এবং পরিবেশের জন্য উল্লেখযোগ্য উদ্বেগের কারণ। এই নিবন্ধটি ইউরিয়াকে একটি কোমোনোমার হিসাবে ব্যবহার করে পিটিএমও-ভিত্তিক পলিউরিয়া তৈরি করার কৌশল বর্ণনা করে যেখানে 5 থেকে 30 ওজন% পর্যন্ত কঠিন সেগমেন্ট সামগ্রী রয়েছে। অনুঘটক ছাড়াই ইউরিয়া এবং ইথার-যুক্ত ডায়ামিন চেইন এক্সটেন্ডার সহ বাণিজ্যিক পিটিএমও-ভিত্তিক ডায়ামিনের গলিত-পলিমারকরণ প্রতিক্রিয়া গলিত-প্রক্রিয়াকরণযোগ্য সেগমেন্টেড পলিউরিয়ার একটি পরিসীমা তৈরি করে।
ধাপে ধাপে আইসোথার্মাল পদ্ধতিতে থার্মোগ্রাভিমেট্রিক বিশ্লেষণ (টিজিএ) প্রতিটি পলিউরিয়ার গঠন অনুমান করার একটি পদ্ধতি প্রদান করেছে। টিজিএ ফলাফলগুলি প্রতিটি ধাপে ওজন হ্রাসের পরিমাণ এবং প্রতিটি সেগমেন্টেড কোপলিমারের জন্য লক্ষ্যযুক্ত নরম এবং কঠিন সেগমেন্ট পলিউরিয়া গঠনের মধ্যে একটি ভাল সম্পর্ক দেখায়।
ডিফারেনশিয়াল স্ক্যানিং ক্যালোরিমিট্রি (ডিএসসি) পলিউরিয়ার তাপীয় রূপান্তর দেখায়। সমস্ত পিটিএমও-যুক্ত পলিউরিয়া নরম সেগমেন্টের জন্য -76 °C এ বৈশিষ্ট্যযুক্ত Tg প্রদর্শন করে। পলিউরিয়াতে DEOEU কঠিন সেগমেন্টের অন্তর্ভুক্তি নরম সেগমেন্ট ডোমেনের ঘনত্ব হ্রাসের সাথে নরম সেগমেন্টের গলনাঙ্ক 10-15 °C কমিয়ে দেয়।
ডায়নামিক মেকানিক্যাল বিশ্লেষণ (ডিএমএ) তাপমাত্রা ফাংশন হিসাবে স্টোরেজ মডুলাস দেখায়। সেগমেন্টেড কোপলিমারগুলিতে পিটিএমওইউ গলানোর রূপান্তরের পরে প্ল্যাটফর্ম মডুলাসের উপস্থিতি মাইক্রোফেজ বিভাজন নির্দেশ করে। হাইড্রোজেন বন্ধন এবং স্ফটিকলতার বৃদ্ধির কারণে কঠিন সেগমেন্ট সামগ্রী বৃদ্ধির সাথে প্ল্যাটফর্ম মডুলাস বৃদ্ধি পায়।
প্রসার্য বিশ্লেষণ সেগমেন্টেড পলিউরিয়াতে 340 থেকে 770% স্ট্রেন পর্যন্ত উচ্চ বিরতি স্ট্রেন দেখায়, যা আইসোসায়ানেট-ভিত্তিক পলিউরিয়ার সাহিত্যের উদাহরণগুলির সাথে তুলনীয়। ইয়ং এর মডুলাস এবং চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তি ক্রমবর্ধমান কঠিন সেগমেন্ট অন্তর্ভুক্তির সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, যা এই পদ্ধতির মাধ্যমে অর্জনযোগ্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির পরিবর্তনশীলতা নির্দেশ করে।
ব্রডব্যান্ড ডাইলেক্ট্রিক স্পেকট্রোস্কোপি প্রতিটি পলিমারের জন্য আপেক্ষিক ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবক এবং ডাইলেক্ট্রিক ক্ষতি দেখায়। 20 ওজন% DEOEU ধারণকারী পলিউরিয়া 1 kHz এবং 300 K এ পরিমাপ করা সেগমেন্টেড কোপলিমারগুলির মধ্যে সর্বোচ্চ ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবক (10.6) প্রদর্শন করে।
উপসংহারে, আইসোসায়ানেট-মুক্ত পদ্ধতি দ্বারা সংশ্লেষিত পিটিএমও-ভিত্তিক সেগমেন্টেড পলিউরিয়া ডাইলেক্ট্রিক ইলাস্টোমার হিসাবে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রতিশ্রুতিশীল যান্ত্রিক এবং ডাইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলিকে অপ্টিমাইজ করতে এবং অন্যান্য সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করতে আরও গবেষণা প্রয়োজন।
