L'estabilitat dimensional és una consideració important en la producció d'elastòmers de poliuretà, especialment per a components de precisió, corrons industrials, rodes, segells, motlles i altres productes on les dimensions finals són crítiques. Una pregunta habitual dels fabricants és: Per què un elastòmer de poliuretà continua reduint-se o canviant de mida després del desemmotllament i com es pot reduir aquest problema?
Una raó important és que la reacció química pot no acabar completament quan el producte es retira del motlle. El curat de poliuretà implica la reacció de grups NCO amb components reactius en el sistema de curat. Fins i tot quan el material sembla sòlid, els grups reactius residuals poden continuar reaccionant després del desemmotllament. Aquesta reacció posterior pot provocar canvis en la duresa, les propietats mecàniques i les dimensions.
Per tant, el primer pas per controlar la contracció és mantenir un índex de reacció i una relació de curació adequats. Un índex NCO excessivament alt pot deixar grups NCO reactius addicionals per a reaccions posteriors. D'altra banda, un índex excessivament baix pot provocar un curat incomplet i unes propietats mecàniques pobres. Per tant, es requereix una formulació equilibrada en lloc d'augmentar simplement la quantitat d'agent de curat.
Una bona barreja i desgasificació són igualment importants. Una mala barreja pot crear àrees locals amb components reactius en excés o insuficients. Aquestes diferències poden provocar un curat desigual i una variació dimensional. Les bombolles d'aire també poden convertir-se en defectes interns i poden augmentar els canvis dimensionals durant el curat. Una desgasificació adequada al buit abans de la colada pot ajudar a reduir aquest risc.
Una altra mesura útil és el control de la temperatura del motlle. Un motlle massa fred pot provocar un curat desigual entre la superfície i l'interior de la peça. Mantenir una temperatura de motlle estable i adequada ajuda el material a curar-se de manera més uniforme.
Per a algunes aplicacions, la pressió durant l'etapa de curat inicial també pot contribuir a un millor control dimensional. Mantenir el material sota una pressió adequada mentre es cura pot ajudar a reduir els defectes i mantenir el contacte amb la superfície del motlle.
Potser el pas més important per a l'estabilitat dimensional és el postcurat. Després del desemmotllament, l'escalfament controlat pot permetre que els grups reactius residuals continuïn reaccionant en un entorn més estable. Depenent de la formulació, les condicions post-curat es poden desenvolupar al voltant de 60-80 graus durant diverses hores. La temperatura i el temps exactes s'han d'establir mitjançant proves perquè els diferents sistemes de poliuretà tenen diferents característiques de curat.
Per a la producció, un procés pràctic pot incloure preescalfament i desgasificació del prepolímer, preparar l'agent de curat a la temperatura requerida, barrejar bé els components, desgasificar al buit quan correspongui, colar en un motlle preescalfat, mantenir la pressió adequada durant el curat inicial i, a continuació, dur a terme un postcurat controlat.
El principi principal és que l'estabilitat dimensional no està controlada per un sol paràmetre. La relació de formulació, la qualitat de la mescla, la temperatura, la desgasificació, les condicions del motlle, el curat inicial i el postcurat funcionen conjuntament. Un procés de curat correctament optimitzat pot reduir els canvis dimensionals post-curat i proporcionar un rendiment d'elastòmer de poliuretà més consistent.