Kas yra poliuretanasKietėjimo agentas?
Poliuretano pramonėje terminas „kietiklis“ yra plačiai vartojamas, tačiau dažnai neteisingai suprantamas. Skirtingi gamintojai, mišinių kūrėjai ir galutiniai vartotojai gali naudoti tą patį terminą skirtingoms medžiagoms apibūdinti. Todėl kalbant apie poliuretano sistemas dažnai kyla painiavos.
Praktiniu požiūriu bet koks komponentas, padedantis poliuretano medžiagai sukietėti ir iš skysčio virsti kietu, gali būti vadinamas kietikliu. Tačiau cheminiu požiūriu apibrėžimas yra konkretesnis.
Poliuretano kietiklis yra reaktyvusis komponentas, dalyvaujantis kryžminio ryšio reakcijoje ir formuojantis trimatį polimerų tinklą, atsakingą už galutines mechanines medžiagos savybes.
Norint suprasti kietiklio vaidmenį, pirmiausia reikia suprasti, kaip susidaro poliuretanas.
Kaip gydo poliuretanas?
Poliuretano medžiagos susidaro reaguojant izocianato grupėms (-NCO) su aktyviu vandenilio - turinčiais junginiais, pirmiausia hidroksilo grupėmis (-OH) arba amino grupėmis (-NH₂).
Šios reakcijos metu atskiros molekulės chemiškai susijungia ir sukuria polimerų tinklą. Šis procesas paverčia medžiagą iš skystos arba pusiau skystos būsenos į kietą elastomerą, dangą, klijus, putas arba sandariklį.
Komponentas, kuris reaguoja su pagrindine derva ir sukuria šį tinklą, paprastai vadinamas kietikliu.
Kada izocianatai veikia kaip kietikliai?
Labiausiai paplitusi poliuretano sistema yra dviejų{0}}komponentų poliuretano formulė.
Šiose sistemose:
A komponentą daugiausia sudaro polieterio polioliai arba poliesterio polioliai.
B komponentą sudaro izocianatai, tokie kaip MDI, TDI, HDI arba IPDI.
Poliolio komponentas tarnauja kaip pirminė derva, o izocianato komponentas reaguoja su hidroksilo grupėmis, kad sukurtų poliuretano jungtis ir kryžminius ryšius.
Šioje formulėje izocianato komponentas laikomas kietikliu.
Štai kodėl poliuretano dangose, klijuose, grindų medžiagose ir hidroizoliacinėse sistemose B komponentas paprastai vadinamas poliuretano kietikliu arba poliuretano kietikliu.
Kada polioliai ar aminai veikia kaip kietikliai?
Kai kuriose poliuretano sistemose padėtis yra atvirkštinė.
Daugelyje liejamų poliuretano elastomerų sistemų kaip pagrindinis komponentas naudojami NCO{0}}su užbaigti poliuretano prepolimerai. Šiuose prepolimeruose jau yra izocianato grupių perteklius, todėl norint užbaigti kietėjimo procesą, reikia junginių, kurių sudėtyje yra aktyvaus vandenilio.
Prepolimeras veikia kaip bazinė derva, o poliolis arba amino komponentas yra kietiklis.
Pavyzdžiui, MOCA, DETDA, BDO ir kiti grandinės ilgintuvai dažnai vadinami kietikliais liejamo poliuretano elastomero gamyboje, nes reaguoja su NCO{0}}baigtu prepolimeru ir užbaigia kryžminio susiejimo tinklą.
Todėl tai, ar medžiaga laikoma kietikliu, priklauso nuo jos vaidmens formulėje, o ne nuo cheminės tapatybės.
Kitas painiavos šaltinis yra kietinimo medžiagų ir katalizatorių skirtumas.
Nors abu turi įtakos kietėjimo procesui, jų funkcijos yra visiškai skirtingos.
Poliuretano kietiklis tiesiogiai dalyvauja cheminėje reakcijoje ir tampa galutinės polimero struktūros dalimi. Tai prisideda prie fizikinių gatavo produkto savybių, įskaitant kietumą, tempimo stiprumą, pailgėjimą, sukibimą, cheminį atsparumą, atsparumą vandeniui ir ilgaamžiškumą.
Priešingai, poliuretano katalizatorius netampa polimerų tinklo dalimi. Jo pagrindinė funkcija yra pagreitinti arba reguliuoti reakcijos greitį.
Įprasti poliuretano katalizatoriai yra: organo katalizatoriai, bismuto katalizatoriai, tretinio amino katalizatoriai, metalų karboksilatai
Katalizatoriai paprastai pridedami labai mažomis koncentracijomis ir daugiausia veikia apdorojimo ypatybes, pvz., gelio trukmę, laisvo lipnumo{0} laiką, kietėjimo greitį ir tinkamumo laiką.
Be katalizatoriaus poliuretano sistema vis tiek gali sukietėti, nors ir lėčiau.
Be kietiklio poliuretano reakcija negali būti baigta, o medžiaga gali likti skysta arba tik iš dalies sukietėjusi.
Šis esminis skirtumas parodo, kodėl kietikliai yra struktūriniai poliuretano tinklo komponentai, o katalizatoriai yra perdirbimo priedai.