Polyurethane là gìChất đóng rắn?
Trong ngành công nghiệp polyurethane, thuật ngữ "chất đóng rắn" được sử dụng rộng rãi nhưng thường bị hiểu sai. Các nhà sản xuất, công thức và người dùng cuối khác nhau có thể sử dụng cùng một thuật ngữ để mô tả các vật liệu khác nhau. Kết quả là, sự nhầm lẫn thường xuyên nảy sinh khi thảo luận về hệ thống polyurethane.
Từ góc độ thực tế, bất kỳ thành phần nào giúp vật liệu polyurethane đóng rắn và biến đổi từ chất lỏng thành chất rắn đều có thể được gọi là chất đóng rắn. Tuy nhiên, từ quan điểm hóa học, định nghĩa này cụ thể hơn.
Chất đóng rắn polyurethane là thành phần phản ứng tham gia vào phản ứng liên kết ngang và hình thành mạng lưới polymer ba chiều-chịu trách nhiệm tạo ra các tính chất cơ học cuối cùng của vật liệu.
Để hiểu được vai trò của các chất đóng rắn trước tiên cần phải hiểu cách thức hình thành polyurethane.
Polyurethane chữa khỏi như thế nào?
Vật liệu polyurethane được tạo ra thông qua phản ứng của nhóm isocyanate (-NCO) với các hợp chất chứa hydro-hoạt tính, chủ yếu là nhóm hydroxyl (-OH) hoặc nhóm amino (-NH₂).
Trong phản ứng này, các phân tử riêng lẻ liên kết hóa học với nhau, tạo ra mạng lưới polymer. Quá trình này biến đổi vật liệu từ trạng thái lỏng hoặc bán{1} lỏng thành chất đàn hồi rắn, lớp phủ, chất kết dính, bọt hoặc chất bịt kín.
Thành phần phản ứng với nhựa chính và tạo ra mạng lưới này thường được gọi là chất đóng rắn.
Khi Isocyanates đóng vai trò là chất chữa bệnh?
Hệ thống polyurethane phổ biến nhất là công thức polyurethane hai thành phần.
Trong các hệ thống này:
Thành phần A bao gồm chủ yếu là polyol polyete hoặc polyol polyester.
Thành phần B bao gồm các isocyanate như MDI, TDI, HDI hoặc IPDI.
Thành phần polyol đóng vai trò là nhựa chính, trong khi thành phần isocyanate phản ứng với các nhóm hydroxyl để tạo ra các liên kết và liên kết ngang polyurethane.
Trong công thức này, thành phần isocyanate được coi là chất đóng rắn.
Đây là lý do tại sao trong lớp phủ polyurethane, chất kết dính, vật liệu sàn và hệ thống chống thấm, thành phần B thường được gọi là chất đóng rắn polyurethane hoặc chất làm cứng polyurethane.
Khi Polyol hoặc Amin đóng vai trò là chất chữa bệnh?
Trong một số hệ thống polyurethane, tình hình lại ngược lại.
Nhiều hệ thống đàn hồi polyurethane đúc sử dụng chất chuẩn bị polyurethane kết thúc NCO- làm thành phần chính. Những chất chuẩn bị polyme này đã chứa quá nhiều nhóm isocyanate và do đó cần có các hợp chất chứa hydro hoạt tính để hoàn tất quá trình đóng rắn.
Chất chuẩn bị đóng vai trò là nhựa cơ bản, trong khi thành phần polyol hoặc amin đóng vai trò là chất đóng rắn.
Ví dụ: MOCA, DETDA, BDO và các chất kéo dài chuỗi khác thường được gọi là chất đóng rắn trong quá trình sản xuất chất đàn hồi polyurethane đúc vì chúng phản ứng với chất chuẩn bị kết thúc NCO-và hoàn thiện mạng lưới liên kết ngang.
Do đó, việc một vật liệu có được coi là chất đóng rắn hay không phụ thuộc vào vai trò của nó trong công thức hơn là đặc tính hóa học của nó.
Một nguồn gây nhầm lẫn khác là sự khác biệt giữa chất đóng rắn và chất xúc tác.
Mặc dù cả hai đều ảnh hưởng đến quá trình đóng rắn nhưng chức năng của chúng hoàn toàn khác nhau.
Chất đóng rắn polyurethane trực tiếp tham gia vào phản ứng hóa học và trở thành một phần của cấu trúc polymer cuối cùng. Nó góp phần tạo nên các tính chất vật lý của thành phẩm, bao gồm độ cứng, độ bền kéo, độ giãn dài, độ bám dính, khả năng kháng hóa chất, khả năng chống nước và độ bền.
Ngược lại, chất xúc tác polyurethane không trở thành một phần của mạng lưới polymer. Chức năng chính của nó là tăng tốc hoặc điều chỉnh tốc độ phản ứng.
Các chất xúc tác polyurethane phổ biến bao gồm: Chất xúc tác organotin, chất xúc tác Bismuth, chất xúc tác amin bậc ba, cacboxylat kim loại
Chất xúc tác thường được thêm vào ở nồng độ rất thấp và chủ yếu ảnh hưởng đến các đặc tính xử lý như thời gian tạo gel, thời gian tự do -kết dính, tốc độ xử lý và thời gian sống.
Nếu không có chất xúc tác, hệ thống polyurethane vẫn có thể xử lý được, mặc dù chậm hơn.
Nếu không có chất đóng rắn, phản ứng polyurethane không thể hoàn thành và vật liệu có thể vẫn ở dạng lỏng hoặc chỉ được xử lý một phần.
Sự khác biệt cơ bản này nêu bật lý do tại sao chất đóng rắn là thành phần cấu trúc của mạng lưới polyurethane, trong khi chất xúc tác là chất phụ gia xử lý.