Què és un poliuretàAgent de curació?
A la indústria del poliuretà, el terme "agent de curat" s'utilitza àmpliament, però sovint no s'entén. Diferents fabricants, formuladors i usuaris finals poden utilitzar el mateix terme per descriure diferents materials. Com a resultat, sovint sorgeix confusió quan es parla de sistemes de poliuretà.
Des d'una perspectiva pràctica, qualsevol component que ajudi a curar i transformar un material de poliuretà d'un líquid a un sòlid es pot anomenar agent de curat. Tanmateix, des del punt de vista químic, la definició és més específica.
Un agent de curat de poliuretà és el component reactiu que participa en la reacció de reticulació i forma la xarxa de polímers tridimensionals -responsable de les propietats mecàniques finals del material.
Entendre el paper dels agents de curació requereix primer entendre com es forma el poliuretà.
Com es cura el poliuretà?
Els materials de poliuretà es produeixen mitjançant la reacció de grups isocianat (-NCO) amb compostos que contenen hidrogen actiu-, principalment grups hidroxil (-OH) o grups amino (-NH₂).
Durant aquesta reacció, les molècules individuals s'uneixen químicament, creant una xarxa de polímers. Aquest procés transforma el material d'un estat líquid o semi-líquid en un elastòmer sòlid, recobriment, adhesiu, escuma o segellador.
El component que reacciona amb la resina principal i crea aquesta xarxa es coneix generalment com a agent de curat.
Quan els isocianats actuen com a agents de curació?
El sistema de poliuretà més comú és la formulació de poliuretà de dos-components.
En aquests sistemes:
El component A està format principalment per poliols de polièter o poliols de polièster.
El component B està format per isocianats com MDI, TDI, HDI o IPDI.
El component poliol serveix com a resina primària, mentre que el component isocianat reacciona amb grups hidroxil per crear enllaços i enllaços de poliuretà.
En aquesta formulació, el component isocianat es considera l'agent de curació.
És per això que en recobriments de poliuretà, adhesius, materials per a sòls i sistemes d'impermeabilització, el component B es coneix habitualment com a agent de curat de poliuretà o enduridor de poliuretà.
Quan els poliols o les amines actuen com a agents de curació?
En alguns sistemes de poliuretà, la situació s'inverteix.
Molts sistemes d'elastòmer de poliuretà colat utilitzen prepolímers de poliuretà amb terminació NCO-com a component principal. Aquests prepolímers ja contenen excés de grups isocianat i, per tant, requereixen compostos que contenen hidrogen actiu per completar el procés de curat.
El prepolímer actua com a resina base, mentre que el component poliol o amina serveix com a agent de curat.
Per exemple, MOCA, DETDA, BDO i altres extensors de cadena sovint es coneixen com a agents de curació en la producció d'elastòmers de poliuretà colat perquè reaccionen amb el prepolímer acabat amb NCO-i completen la xarxa de reticulació.
Per tant, si un material es considera un agent de curació depèn del seu paper dins de la formulació més que de la seva identitat química.
Una altra font de confusió és la diferència entre agents de curat i catalitzadors.
Tot i que tots dos influeixen en el procés de curació, les seves funcions són completament diferents.
Un agent de curat de poliuretà participa directament en la reacció química i passa a formar part de l'estructura final del polímer. Contribueix a les propietats físiques del producte acabat, com ara la duresa, la resistència a la tracció, l'allargament, l'adhesió, la resistència química, la resistència a l'aigua i la durabilitat.
Un catalitzador de poliuretà, en canvi, no forma part de la xarxa de polímers. La seva funció principal és accelerar o regular la velocitat de reacció.
Els catalitzadors de poliuretà comuns inclouen: catalitzadors d'organotina, catalitzadors de bismut, catalitzadors d'amina terciària, carboxilats metàl·lics
Els catalitzadors s'afegeixen normalment a concentracions molt baixes i afecten principalment a característiques de processament, com ara el temps de gel, el temps lliure d'adherència{0}}, la velocitat de curat i la vida útil.
Sense un catalitzador, un sistema de poliuretà encara es pot curar, encara que més lentament.
Sense un agent de curat, la reacció del poliuretà no es pot completar i el material pot romandre líquid o només parcialment curat.
Aquesta diferència fonamental destaca per què els agents de curat són components estructurals de la xarxa de poliuretà, mentre que els catalitzadors són additius de processament.