الإسفنج ذو الارتداد البطيء

السمة النموذجية للإسفنجات ذات الارتداد البطيء هي أنه عند تطبيق قوى خارجية وسحبها، فإن عملية التشوه ومسار التعافي لا تكون استجابة فورية ومتزامنة تقريبًا مثل الإسفنج العادي. على وجه الخصوص، عند التخفيض، يبدأ من الحافة الخارجية لنقطة الإجهاد الأساسية، ويتعافى تدريجيًا من الخارج، ويتعافى أخيرًا من نقطة الإجهاد الأساسية. وفقًا لهذه الخاصية التي يتميز بها الإسفنج البطيء الارتداد، تم تطوير العديد من منتجات التوسيد ومواد الوسائد والحرف اليدوية.

يمكن لهذه الخاصية الخاصة بالإسفنجة ذات الارتداد البطيء أن توزع الضغط الواقع عليها بالتساوي من خلال الأجسام غير المنتظمة، ومن هنا جاء اسم الإسفنجة ذات الضغط الصفري. وفي الوقت نفسه، يمكن لقوة الارتداد الضعيفة أن تحافظ على الأجسام الخارجية المضغوطة على الإسفنجة لتشكيل الشكل الهندسي، وهو أيضًا لقب إسفنجة الذاكرة.

آلية تشكيل الإسفنج البطيء الارتداد

كما نعلم جميعا، فإن الإسفنج مصنوع من مادة البولي إيثر بوليول والأيزوسيانات كمادة رئيسية، ويضاف إليه الإضافات اللازمة.

في الظروف العادية، يتم استخدام بوليول بولي إيثر ذو وزن جزيئي كبير نسبيًا (مثل الوزن الجزيئي 3000 وما فوق 3000) وبوليول بوليمر (وزن جزيئي 60000 وما فوق 6000) وتفاعل الإيزوسيانات، ويكون المستحضر عبارة عن إسفنجة سريعة الارتداد، تُعرف باسم الإسفنج العادي في الصناعة.

في تحضير إسفنجات الاسترداد البطيء، يتم دائمًا استخدام بوليولات بولي إيثر عالية الوزن الجزيئي/بوليولات بوليمر في تركيبة مع بوليولات بولي إيثر منخفضة الوزن الجزيئي (مثل الوزن الجزيئي 700 و550).

بشكل عام، نقوم بخلط البولي إيثرات ذات الوزن الجزيئي 3000 أو أكثر والبولي إيثرات ذات الوزن الجزيئي 550 أو 700 ونتفاعل مع الأيزوسيانات لتحضير إسفنجات بطيئة الاسترداد. بعد تفاعل البولي إيثر مع الإيزوسيانات، سيتم تشكيل أجزاء سلسلة ذات وزن جزيئي مختلف. تسمى المادة الناتجة عن تفاعل البولي إيثر عالي الوزن الجزيئي مع الإيزوسيانات بالقطعة الناعمة، وتسمى المادة الناتجة عن تفاعل البولي إيثر منخفض الوزن الجزيئي مع الإيزوسيانات بالقطعة الصلبة. يتم ربط هذه الأجزاء معًا بواسطة روابط كيميائية وفيزيائية، والتي تتشابك وتتراكم وتسبب فصلًا طفيفًا في الطور بسبب التأثيرات الاستاتيكية.

كما نعلم جميعًا، يحتوي البولي إيثر ذو الوزن الجزيئي العالي على قيمة هيدروكسيل منخفضة وكثافة تشابك منخفضة في التفاعل مع الأيزوسيانات، وبالتالي فإن الجزء الناعم يحتوي على مساحة نشاط كبيرة داخل الجزيئات وبين الجزيئات، وسهولة التشوه والانتعاش، أي أن نشاط الجزء الناعم مرتفع. ومع ذلك، فإن البولي إيثر منخفض الوزن الجزيئي له قيمة هيدروكسيل عالية، وكثافة تشابك عالية مع تفاعل الإيزوسيانات، ومساحة نشاط صغيرة داخل الجزيئات وبين الجزيئات، وصعوبة التشوه والاسترداد، أي نشاط الجزء الصلب المنخفض.

الخصائص المذكورة أعلاه للقطاعات الناعمة والصلبة، جنبًا إلى جنب مع فصل الطور الطفيف داخل البوليمر، تتسبب في أن تظهر الإسفنجة البطيئة الارتداد تشوهًا غير متزامن واستعادة الأجزاء الناعمة والصلبة أثناء عملية تطبيق وسحب القوى الخارجية. والسبب هو أن تشوه القسم الناعم وسرعة الاسترداد سريع، وتشوه القسم الصلب وسرعة الاسترداد بطيئة. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها الإسفنجة ذات الارتداد البطيء.