17 . Nov . 2023
Tipična karakteristika sporih spužvi je da kada se vanjske sile primjenjuju i povlače, proces deformacije i trajektorija oporavka nisu ni približno trenutni i sinkroni odgovor kao kod uobičajenih spužvi. Konkretno, kada se smanjuje, počinje od vanjskog ruba točke jezgre naprezanja, postupno se oporavlja izvana i konačno se oporavlja od točke jezgre naprezanja. U skladu s ovom karakteristikom spužve koja se sporo odbija, razvijeni su mnogi proizvodi za amortizaciju, materijali za jastučiće i rukotvorine.
Ovo svojstvo spužve sa sporim odbijanjem može ravnomjerno rasporediti pritisak koji na nju vrše predmeti nepravilnog oblika, otuda i naziv spužva za nulti pritisak. U isto vrijeme, slaba povratna sila može zadržati vanjske predmete pritisnute na spužvu kako bi oblikovali geometrijski oblik, što je također nadimak memorijska spužva.
Mehanizam formiranja spore spužve
Kao što svi znamo, spužva je napravljena od polieter poliola i izocijanata kao glavnog materijala, te dodanih potrebnih aditiva.
Pod normalnim okolnostima, upotrebom polieterskih poliola relativno velike molekularne težine (kao što je molekularna težina 3000 i iznad 3000) i polimernih poliola (molekularne težine 60000 i iznad 6000) i izocijanatne reakcije, pripravak je spužva koja brzo odskače, poznata kao obična spužva u industriji.
U pripremi spužvi koje se sporo obnavljaju, polieter polioli visoke molekularne težine/polimer polioli uvijek se koriste u kombinaciji s polieter poliolima niske molekularne težine (kao što su molekularne težine 700 i 550).
Općenito, miješamo polieter s molekularnom težinom 3000 ili više i polieter s molekularnom težinom 550 ili 700 i reagiramo s izocijanatom kako bismo pripremili spužve za sporo obnavljanje. Nakon reakcije polietera s izocijanatom nastaju segmenti lanca različite molekulske mase. Supstanca koja nastaje reakcijom polietera visoke molekulske mase s izocijanatom naziva se meki segment, a tvar koja nastaje reakcijom polietera niske molekulske mase s izocijanatom naziva se tvrdi segment. Ovi segmenti se drže zajedno pomoću kemijskih i fizičkih veza, koje se isprepliću, gomilaju i uzrokuju lagano odvajanje faza zbog steričkih učinaka.
Kao što svi znamo, polieter visoke molekularne težine ima nisku hidroksilnu vrijednost i nisku gustoću umrežavanja u reakciji s izocijanatom, tako da meki segment ima veliki intramolekularni i intermolekularni prostor aktivnosti, laku deformaciju i obnavljanje, to jest, aktivnost mekog segmenta je visoka . Međutim, polieter niske molekularne težine ima visoku hidroksilnu vrijednost, visoku gustoću umrežavanja s izocijanatnom reakcijom, mali intramolekularni i intermolekularni prostor aktivnosti te tešku deformaciju i obnavljanje, odnosno nisku aktivnost tvrdog segmenta.
Gore navedena svojstva mekih i tvrdih segmenata, u kombinaciji s blagim odvajanjem faza unutar polimera, uzrokuju da spužva koja se sporo odbija pokazuje asinkronu deformaciju i oporavak mekih i tvrdih segmenata tijekom procesa primjene i povlačenja vanjskih sila. Razlog je što su deformacija mekog dijela i brzina oporavka brzi, deformacija tvrdog dijela i brzina oporavka spori. Tako nastaje sporo odskočna spužva.