En la producció d'elastòmers de poliuretà, el control de la reacció entre el prepolímer i el sistema de curat és essencial per aconseguir un processament estable i una qualitat constant del producte. Si la reacció és massa ràpida, el material pot gelificar abans de barrejar-lo o abocar-lo correctament. Si és massa lent, el producte acabat pot romandre tou, enganxós o poc curat. Aleshores, com poden els fabricants controlar la velocitat de reacció?
El primer factor a tenir en compte és el contingut de NCO del prepolímer i la relació d'agent de curat. L'índex de reacció, sovint expressat com la quantitat real de NCO en relació amb el requisit teòric, afecta directament la reacció final. En molts sistemes, s'utilitza un índex al voltant de 1,02–1,05 com a rang inicial pràctic. Un índex més alt pot deixar més NCO sense reaccionar per a la reacció posterior, mentre que un índex més baix pot provocar un curat incomplet. La proporció exacta, però, sempre s'ha de determinar segons la formulació específica i les propietats objectiu.
El segon factor és el tipus d'agent de curat. Els diferents agents de curació tenen activitats de reacció significativament diferents. Els agents de curat a base d'amines, com ara MOCA i DETDA, poden proporcionar reaccions relativament ràpides, mentre que els agents de curat a base de diols com el BDO ofereixen generalment una finestra de processament diferent. Els diols de cadena llarga i altres components de curat poden proporcionar encara diferents característiques de reacció. Per tant, seleccionar el sistema de curat adequat sovint és més important que simplement canviar la quantitat d'agent de curat.
Els catalitzadors són una altra eina d'ajust important. Els catalitzadors d'organotina poden accelerar significativament la reacció entre els grups NCO i hidroxil. Tanmateix, un catalitzador excessiu pot escurçar el temps de processament i dificultar la barreja i l'abocament. Per als sistemes d'elastòmer, el nivell de catalitzador s'ha de controlar acuradament segons la formulació. Quan la reacció és massa ràpida, es pot considerar reduir o eliminar el catalitzador. Quan la reacció és massa lenta, un petit ajust pot ajudar a millorar l'eficiència del curat.
La temperatura és una de les maneres més directes de controlar la velocitat de reacció. L'augment de la temperatura del prepolímer o del motlle generalment accelera la reacció, mentre que les temperatures més baixes la frenen. En el processament pràctic, el prepolímer es pot escalfar a uns 40-60 graus, mentre que la temperatura del motlle també es pot controlar dins d'un rang adequat. Per als agents de curat sòlids com ara MOCA, pot ser necessari escalfar per fondre l'agent de curat abans de la barreja i la fosa ràpides.
No obstant això, la temperatura no s'ha de considerar per separat del temps de mescla, ompliment del motlle i curat. Un perfil de temperatura estable ajuda a mantenir una velocitat de reacció constant durant tot el procés de producció.
El principi clau és senzill: la velocitat de reacció ha de ser prou ràpida per aconseguir un curat complet, però prou lenta per proporcionar un temps de treball suficient per a la barreja, la desgasificació i la fosa. Ajustant conjuntament l'índex NCO, el tipus d'agent de curat, el nivell de catalitzador i la temperatura, els fabricants poden establir una finestra de processament més estable per als elastòmers de poliuretà.