Ce este un poliuretanAgent de întărire?
În industria poliuretanului, termenul „agent de întărire” este utilizat pe scară largă, dar adesea greșit înțeles. Diferiți producători, formulatori și utilizatori finali pot folosi același termen pentru a descrie diferite materiale. Ca urmare, apare frecvent confuzie atunci când discutăm despre sistemele poliuretanice.
Dintr-o perspectivă practică, orice componentă care ajută un material poliuretanic să se întărească și să se transforme dintr-un lichid într-un solid poate fi numit un agent de întărire. Cu toate acestea, din punct de vedere chimic, definiția este mai specifică.
Un agent de întărire poliuretan este componenta reactivă care participă la reacția de reticulare și formează rețeaua polimerică tridimensională responsabilă de proprietățile mecanice finale ale materialului.
Înțelegerea rolului agenților de întărire necesită mai întâi înțelegerea modului în care se formează poliuretanul.
Cum se vindeca poliuretanul?
Materialele poliuretanice sunt produse prin reacția grupărilor izocianat (-NCO) cu compuși care conțin hidrogen activ-, în primul rând grupări hidroxil (-OH) sau grupări amino (-NH2).
În timpul acestei reacții, moleculele individuale devin legate chimic între ele, creând o rețea de polimeri. Acest proces transformă materialul dintr-o stare lichidă sau semi-lichidă într-un elastomer solid, acoperire, adeziv, spumă sau etanșant.
Componenta care reacționează cu rășina principală și creează această rețea este denumită în general agent de întărire.
Când izocianații acționează ca agenți de întărire?
Cel mai comun sistem de poliuretan este formularea poliuretanică cu două-componente.
În aceste sisteme:
Componenta A constă în principal din polieter polioli sau poliester polioli.
Componenta B constă din izocianați precum MDI, TDI, HDI sau IPDI.
Componenta poliol servește ca rășină primară, în timp ce componenta izocianat reacționează cu grupările hidroxil pentru a crea legături și legături poliuretanice.
În această formulare, componenta izocianat este considerată agentul de întărire.
Acesta este motivul pentru care în acoperirile poliuretanice, adezivii, materialele de pardoseală și sistemele de hidroizolație, componenta B este denumită în mod obișnuit agent de întărire poliuretanică sau întăritor poliuretan.
Când poliolii sau aminele acționează ca agenți de întărire?
În unele sisteme poliuretanice, situația este inversă.
Multe sisteme de elastomer poliuretan turnat folosesc ca componentă principală prepolimeri poliuretani terminați NCO-. Acești prepolimeri conțin deja grupări izocianat în exces și, prin urmare, necesită compuși care conțin hidrogen activ pentru a finaliza procesul de întărire.
Prepolimerul acționează ca rășină de bază, în timp ce componenta poliol sau amină servește ca agent de întărire.
De exemplu, MOCA, DETDA, BDO și alți extensii de lanț sunt adesea denumiți agenți de întărire în producția de elastomer poliuretan turnat, deoarece reacţionează cu prepolimerul terminat NCO-și completează rețeaua de reticulare.
Prin urmare, dacă un material este considerat un agent de întărire depinde mai degrabă de rolul său în cadrul formulării decât de identitatea sa chimică.
O altă sursă de confuzie este diferența dintre agenți de întărire și catalizatori.
Deși ambele influențează procesul de întărire, funcțiile lor sunt complet diferite.
Un agent de întărire din poliuretan participă direct la reacția chimică și devine parte a structurii polimerului final. Contribuie la proprietățile fizice ale produsului finit, inclusiv duritatea, rezistența la tracțiune, alungirea, aderența, rezistența chimică, rezistența la apă și durabilitatea.
Un catalizator poliuretan, în schimb, nu devine parte a rețelei polimerice. Funcția sa principală este de a accelera sau regla viteza de reacție.
Catalizatorii obișnuiți din poliuretan includ: catalizatori de organostan, catalizatori de bismut, catalizatori de amine terțiare, carboxilați de metal
Catalizatorii sunt adăugați în mod obișnuit la concentrații foarte scăzute și afectează în principal caracteristicile de procesare, cum ar fi timpul de gel, timpul liber de aderență{0}}, viteza de întărire și durata de viață.
Fără catalizator, un sistem poliuretanic se poate întări, deși mai lent.
Fără un agent de întărire, reacția poliuretanului nu poate fi finalizată, iar materialul poate rămâne lichid sau doar parțial întărit.
Această diferență fundamentală evidențiază de ce agenții de întărire sunt componente structurale ale rețelei de poliuretan, în timp ce catalizatorii sunt aditivi de procesare.