Що таке поліуретанЗатверджувач?
У поліуретановій промисловості термін «затверджувач» широко використовується, але часто його неправильно розуміють. Різні виробники, розробники рецептур і кінцеві користувачі можуть використовувати той самий термін для опису різних матеріалів. Як наслідок, при обговоренні поліуретанових систем часто виникає плутанина.
З практичної точки зору будь-який компонент, який допомагає поліуретановому матеріалу затвердіти та перетворитися з рідини на тверду, можна назвати затверджувачем. Однак з хімічної точки зору це визначення є більш конкретним.
Поліуретановий затверджувач – це реакційноздатний компонент, який бере участь у реакції зшивання та утворює три{0}}вимірну полімерну мережу, відповідальну за кінцеві механічні властивості матеріалу.
Розуміння ролі затверджувачів вимагає спочатку розуміння того, як утворюється поліуретан.
Як твердне поліуретан?
Поліуретанові матеріали отримують шляхом реакції ізоціанатних груп (-NCO) із сполуками, що містять -активний водень, головним чином гідроксильними групами (-OH) або аміногрупами (-NH₂).
Під час цієї реакції окремі молекули хімічно з’єднуються між собою, створюючи полімерну мережу. Цей процес перетворює матеріал із рідкого чи напів-рідкого стану на твердий еластомер, покриття, клей, піну чи герметик.
Компонент, який реагує з основною смолою і створює цю сітку, зазвичай називають затверджувачем.
Коли ізоціанати діють як затверджувачі?
Найпоширенішою поліуретановою системою є дво-компонентний поліуретановий склад.
У цих системах:
Компонент А складається в основному з поліефірних поліолів або поліефірних поліолів.
Компонент B складається з ізоціанатів, таких як MDI, TDI, HDI або IPDI.
Поліольний компонент служить основною смолою, тоді як ізоціанатний компонент реагує з гідроксильними групами для створення поліуретанових зв’язків і поперечних зв’язків.
У цьому складі ізоціанатний компонент вважається затверджувачем.
Ось чому в поліуретанових покриттях, клеях, матеріалах для підлоги та гідроізоляційних системах компонент В зазвичай називають поліуретановим затверджувачем або поліуретановим затверджувачем.
Коли поліоли чи аміни діють як затверджувачі?
У деяких поліуретанових системах ситуація зворотна.
Багато литих поліуретанових еластомерних систем використовують поліуретанові форполімери з NCO-кінцевими кінцями як основний компонент. Ці форполімери вже містять надлишок ізоціанатних груп і тому для завершення процесу затвердіння потрібні сполуки, що містять активний водень.
Преполімер діє як базова смола, тоді як поліол або амінний компонент служить затверджувачем.
Наприклад, MOCA, DETDA, BDO та інші подовжувачі ланцюга часто називають затверджувачами у виробництві литого поліуретанового еластомеру, оскільки вони реагують із форполімером із NCO-кінцевими кінцями та завершують мережу зшивання.
Таким чином, те, чи вважається матеріал затверджувачем, залежить від його ролі в рецептурі, а не від його хімічної ідентичності.
Іншим джерелом плутанини є різниця між затверджувачами та каталізаторами.
Хоча обидва впливають на процес затвердіння, їхні функції абсолютно різні.
Поліуретановий затверджувач безпосередньо бере участь у хімічній реакції та стає частиною кінцевої полімерної структури. Це впливає на фізичні властивості готового продукту, включаючи твердість, міцність на розрив, подовження, адгезію, хімічну стійкість, водостійкість і довговічність.
Поліуретановий каталізатор, навпаки, не стає частиною полімерної мережі. Його основною функцією є прискорення або регулювання швидкості реакції.
Поширені поліуретанові каталізатори включають: оловоорганічні каталізатори, вісмутові каталізатори, каталізатори на основі третинних амінів, карбоксилати металів
Каталізатори зазвичай додають у дуже низьких концентраціях і головним чином впливають на такі характеристики обробки, як час гелеутворення, час вивільнення липкості, швидкість затвердіння та придатність.
Без каталізатора поліуретанова система все ще може затвердіти, хоча й повільніше.
Без затверджувача реакція поліуретану не може бути завершена, і матеріал може залишатися рідким або лише частково затвердіти.
Ця фундаментальна відмінність підкреслює, чому затверджувачі є структурними компонентами поліуретанової мережі, тоді як каталізатори є технологічними добавками.