Mi az a poliuretánKeményítőszer?
A poliuretániparban a "keményítőszer" kifejezést széles körben használják, de gyakran félreértik. A különböző gyártók, készítők és végfelhasználók ugyanazt a kifejezést használhatják a különböző anyagok leírására. Ennek eredményeként a poliuretán rendszerek megvitatása során gyakran felmerül a zavar.
Gyakorlati szempontból minden olyan komponenst, amely elősegíti a poliuretán anyag kikeményedését és folyékonyból szilárd anyaggá való átalakulását, keményítőszernek nevezhetjük. Kémiai szempontból azonban a meghatározás specifikusabb.
A poliuretán térhálósító szer az a reaktív komponens, amely részt vesz a térhálósítási reakcióban, és létrehozza az anyag végső mechanikai tulajdonságaiért felelős háromdimenziós polimer hálózatot.
A térhálósítószerek szerepének megértéséhez először meg kell érteni, hogyan keletkezik a poliuretán.
Hogyan gyógyul a poliuretán?
A poliuretán anyagokat izocianátcsoportok (-NCO) és aktív hidrogén- tartalmú vegyületek, elsősorban hidroxilcsoportok (-OH) vagy aminocsoportok (-NH₂) reakciójával állítják elő.
A reakció során az egyes molekulák kémiailag összekapcsolódnak egymással, polimer hálózatot hozva létre. Ez a folyamat az anyagot folyékony vagy félfolyékony állapotból szilárd elasztomerré, bevonattá, ragasztóvá, habbá vagy tömítőanyaggá alakítja át.
A fő gyantával reakcióba lépő és ezt a hálózatot létrehozó komponenst általában kikeményítőszernek nevezik.
Mikor működnek az izocianátok térhálósítószerként?
A leggyakoribb poliuretán rendszer a két-komponensű poliuretán készítmény.
Ezekben a rendszerekben:
Az A komponens főleg poliéter-poliolokból vagy poliészter-poliolokból áll.
A B komponens izocianátokat, például MDI-t, TDI-t, HDI-t vagy IPDI-t tartalmaz.
A poliol komponens elsődleges gyantaként szolgál, míg az izocianát komponens hidroxilcsoportokkal reagál, és poliuretán kötéseket és keresztkötéseket hoz létre.
Ebben a készítményben az izocianát komponens számít keményítőszernek.
Ez az oka annak, hogy poliuretán bevonatokban, ragasztókban, padlóburkolatokban és vízszigetelő rendszerekben a B komponenst általában poliuretán térhálósítónak vagy poliuretán keményítőnek nevezik.
Mikor működnek térhálósítószerként a poliolok vagy az aminok?
Egyes poliuretán rendszerekben a helyzet fordított.
Sok öntött poliuretán elasztomer rendszer fő összetevőként NCO{0}}végződésű poliuretán előpolimereket használ. Ezek a prepolimerek már feleslegben tartalmaznak izocianátcsoportokat, ezért a keményedési folyamat befejezéséhez aktív hidrogént tartalmazó vegyületekre van szükség.
A prepolimer alapgyantaként, míg a poliol vagy amin komponens szolgál térhálósítószerként.
Például a MOCA-t, a DETDA-t, a BDO-t és más lánchosszabbítókat az öntött poliuretán elasztomerek gyártása során gyakran térhálósítószereknek nevezik, mivel reagálnak az NCO{0}}végződésű prepolimerrel, és kiegészítik a térhálósító hálózatot.
Ezért az, hogy egy anyagot térhálósítószernek tekintenek-e, a készítményben betöltött szerepétől függ, nem pedig a kémiai azonosságától.
A zavar másik forrása a térhálósítószerek és a katalizátorok közötti különbség.
Bár mindkettő befolyásolja a kikeményedési folyamatot, funkcióik teljesen eltérőek.
A poliuretán térhálósítószer közvetlenül részt vesz a kémiai reakcióban, és a végső polimer szerkezet részévé válik. Hozzájárul a késztermék fizikai tulajdonságaihoz, beleértve a keménységet, a szakítószilárdságot, a nyúlást, a tapadást, a vegyszerállóságot, a vízállóságot és a tartósságot.
Ezzel szemben a poliuretán katalizátor nem válik a polimer hálózat részévé. Elsődleges feladata a reakciósebesség felgyorsítása vagy szabályozása.
A szokásos poliuretán katalizátorok közé tartoznak: szerves katalizátorok, bizmut katalizátorok, tercier amin katalizátorok, fémkarboxilátok
A katalizátorokat jellemzően nagyon alacsony koncentrációban adják hozzá, és főként a feldolgozási jellemzőket befolyásolják, mint például a gélesedési idő, a tapadási -szabadidő, a térhálósodási sebesség és a fazékidő.
Katalizátor nélkül a poliuretán rendszer továbbra is kikeményedhet, bár lassabban.
Kikeményítőszer nélkül a poliuretán reakció nem fejeződhet be, és az anyag folyékony maradhat, vagy csak részben kötött ki.
Ez az alapvető különbség rávilágít arra, hogy a térhálósítószerek miért a poliuretán hálózat szerkezeti alkotóelemei, míg a katalizátorok feldolgozási adalékok.