Poliüretan elastomer üretiminde, özellikle hassas bileşenler, endüstriyel silindirler, tekerlekler, contalar, kalıplar ve son boyutların kritik olduğu diğer ürünler için boyutsal stabilite önemli bir husustur. Üreticilerin ortak sorusu şudur: Poliüretan elastomer kalıptan ayrıldıktan sonra neden küçülmeye veya boyut değiştirmeye devam ediyor ve bu sorun nasıl azaltılabilir?
Bunun önemli bir nedeni, ürün kalıptan çıkarıldığında kimyasal reaksiyonun tam olarak bitmeyebilmesidir. Poliüretan kürleme, kürleme sistemindeki NCO gruplarının reaktif bileşenlerle reaksiyonunu içerir. Malzeme katı görünse bile kalıptan çıkarmanın ardından artık reaktif gruplar reaksiyona girmeye devam edebilir. Bu son reaksiyon sertlikte, mekanik özelliklerde ve boyutlarda değişikliklere neden olabilir.
Bu nedenle büzülmeyi kontrol etmenin ilk adımı uygun reaksiyon indeksini ve kürleşme oranını korumaktır. Aşırı yüksek bir NCO indeksi, sonraki reaksiyonlar için ilave reaktif NCO grupları bırakabilir. Öte yandan, aşırı derecede düşük bir indeks, kürlemenin tamamlanmamasına ve mekanik özelliklerin zayıf olmasına yol açabilir. Bu nedenle kürleme maddesinin miktarını artırmaktan ziyade dengeli bir formülasyon gereklidir.
İyi karıştırma ve gazdan arındırma aynı derecede önemlidir. Kötü karıştırma, aşırı veya yetersiz reaktif bileşenler içeren yerel alanlar oluşturabilir. Bu farklılıklar eşit olmayan kürlenmeye ve boyutsal değişikliklere neden olabilir. Hava kabarcıkları aynı zamanda dahili kusurlar haline gelebilir ve kürleme sırasında boyutsal değişiklikleri büyütebilir. Dökümden önce uygun vakumla gaz giderme bu riski azaltmaya yardımcı olabilir.
Bir diğer faydalı önlem ise kalıp sıcaklığının kontrolüdür. Çok soğuk bir kalıp, parçanın yüzeyi ile iç kısmı arasında eşit olmayan kürlenmeye neden olabilir. Sabit ve uygun bir kalıp sıcaklığının korunması, malzemenin daha düzgün bir şekilde kürlenmesine yardımcı olur.
Bazı uygulamalar için, ilk kürleme aşamasındaki basınç da daha iyi boyut kontrolüne katkıda bulunabilir. Kürleme sırasında malzemeyi uygun basınç altında tutmak kusurların azaltılmasına ve kalıp yüzeyiyle temasın korunmasına yardımcı olabilir.
Belki de boyutsal stabilite için en önemli adım kürleme sonrasıdır. Kalıptan çıkarmanın ardından kontrollü ısıtma, artık reaktif grupların daha stabil bir ortamda reaksiyona devam etmesine olanak tanıyabilir. Formülasyona bağlı olarak kürleme sonrası koşullar birkaç saat boyunca 60-80 derece civarında gelişebilir. Farklı poliüretan sistemleri farklı kürlenme özelliklerine sahip olduğundan kesin sıcaklık ve süre test yoluyla belirlenmelidir.
Üretim için pratik bir süreç, ön polimerin ön ısıtılmasını ve gazının alınmasını, kürleme maddesinin gerekli sıcaklıkta hazırlanmasını, bileşenlerin iyice karıştırılmasını, uygun olduğunda vakumla gazın alınmasını, önceden ısıtılmış bir kalıba dökülmesini, ilk kürleme sırasında uygun basıncın korunmasını ve ardından kontrollü kürleme sonrası gerçekleştirilmesini içerebilir.
Temel prensip, boyutsal kararlılığın tek başına bir parametre tarafından kontrol edilmemesidir. Formülasyon oranı, karıştırma kalitesi, sıcaklık, gazdan arındırma, kalıp koşulları, ilk kürleme ve son kürlemenin tümü birlikte çalışır. Uygun şekilde optimize edilmiş bir kürleme işlemi, kürleme sonrası boyut değişikliklerini azaltabilir ve daha tutarlı poliüretan elastomer performansı sağlayabilir.