Tam olarak nedirpoliüretan prepolimerve neden poliüretan elastomerlerde, kaplamalarda, yapıştırıcılarda ve diğer uygulamalarda yaygın olarak kullanılıyor?
Poliüretan endüstrisinde "prepolimer" ve "prepolimer" genellikle aynı kavramı tanımlamak için kullanılır, ancak "prepolimer" günlük teknik iletişimde daha yaygın bir terimdir. Bir poliüretan ön polimeri, polieter veya polyester poliol gibi bir poliolün, MDI veya TDI gibi fazla diizosiyanat ile kısmen reaksiyona sokulmasıyla üretilen bir ara malzemedir.
NCO ile sonlanan bir poliüretan prepolimerin temel özelliği, ilk reaksiyondan sonra hala reaktif izosiyanat grupları (-NCO) içermesidir. Geriye kalan bu NCO grupları daha sonra bir kürleme maddesi, zincir genişletici, su veya diğer reaktif bileşenlerle reaksiyona girerek nihai poliüretan malzemeyi oluşturabilir.
Basit bir ifadeyle, bir prepolimer yarı mamul bir poliüretan malzeme olarak düşünülebilir. Tüm hammaddelerin aynı anda reaksiyona girmesine izin vermek yerine reaksiyonun bir kısmı önceden tamamlanır. Bu, üreticilere nihai işleme ve özellikler üzerinde daha fazla kontrol sağlar.
Neden Prepolimer Kullanmalı?
En büyük avantajlardan biri daha iyi süreç kontrolüdür. Nihai üretim sırasında diizosiyanatın poliol ile doğrudan reaksiyona sokulması, kontrol edilmesi zor olan oldukça reaktif bir sistemle sonuçlanabilir. Bir ön-polimer ile, başlangıç reaksiyonu kısmen tamamlanmıştır ve geri kalan reaksiyon, kürleme maddesinin seçimi ve miktarı, sıcaklık, katalizör ve işleme koşulları yoluyla kontrol edilebilmektedir.
Bir prepolimer sistemi ayrıca karıştırma, gazdan arındırma ve döküm için daha pratik bir işleme penceresi sağlayabilir. Formülasyona bağlı olarak üreticiler, farklı üretim süreçlerinin gereksinimlerini karşılamak için reaksiyon hızını ayarlayabilir.
Bir diğer önemli avantaj ise formülasyon esnekliğidir. Üreticiler farklı polioller ve izosiyanatlar seçerek farklı sertlik, elastikiyet, aşınma direnci, yağ direnci, hidroliz direnci ve diğer özelliklere sahip poliüretan sistemleri tasarlayabilirler.
Prepolimerler farklı NCO içerikleri ve viskoziteleriyle mevcuttur. Düşük NCO sistemleri genellikle daha viskozdur ve nemle kürlenen kaplamalarda ve sızdırmazlık maddelerinde kullanılabilirken, yüksek NCO sistemleri genellikle iki bileşenli poliüretan sistemlerde kullanılır. Uygun NCO içeriği uygulamaya, kürleme sistemine, viskozite gerekliliklerine ve hedef özelliklere bağlıdır.
Prepolimer Nasıl Kullanılır?
Örneğin, bir 80 Shore A poliüretan silindirin üretiminde, bir imalatçı ilk önce bir polieter poliolü uygun bir izosiyanatla reaksiyona sokarak NCO ile sonlanan bir ön polimer üretebilir. Daha sonra prepolimer, formülasyona bağlı olarak BDO veya MOCA gibi hesaplanmış miktarda zincir genişletici veya kürleme maddesi ile birleştirilir.
Karıştırıldıktan ve gerektiğinde vakumla gazdan arındırıldıktan sonra malzeme bir kalıba dökülür ve kontrollü sıcaklık koşulları altında sertleştirilir. Daha sonra gerekli nihai mekanik özelliklerin ve boyutsal stabilitenin elde edilmesi için sonradan sertleştirme uygulanabilir.
Bir prepolimerin mutlaka tek bir saf kimyasal bileşik olmadığını anlamak da önemlidir. Ticari prepolimerler reaksiyona girmemiş izosiyanat, izosiyanat-poliol reaksiyon ürünleri ve farklı moleküler yapılara sahip oligomerik türler içerebilir.