Производство на полиуретанови предполимери
Предполимер обикновено са вискозна течност, смесени в периодичен реактори. Те се образуват чрез взаимодействие на диизоцианат и полиолни компоненти с всички полиуретанови лепила (вж. Фигура 1) 1. Изоцианат се използва най-често е дифенил метан диизоцианат а (MDI) или толуен диизоцианат (TDI), полиол може да бъде много просто, като гликол.
Състав на реактивната смес се генерира, така че излишък на изоцианатна функционалност остава в матрицата, която е оформена в края на краищата ще реагира полиол алкохолни групи. Това често се случва, че има пет кратен излишък ieotsianata по отношение на полиол, изоцианат и разтворител е частично да предотврати желирането на полиола. Някои вярват, че преполимерът е оформен само когато излишък от най-малко два пъти, и в случаите, когато повече от два пъти излишък, те се наричат полу- или квази-преполимер получава матрица 2.
Фигура 1: Състав на полиуретанови преполимери
След бъде напълно оформени преполимер матрица, нереагиралия изоцианат може да бъде отстранена чрез вакуумна дестилация, за да се избегне проблема токсичност. Само като токсичност, и това оказва влияние върху вискозитета на преполимера, което зависи от химическата природа и количеството свободна изоцианат. Изоцианатите с ниско молекулно тегло, които действат като разтворители, нисш общата вискозитета на преполимерната смес.
За да се осигури стабилност на изоцианата и предотврати по-нататъшно полимеризация на реагентите на преполимерни е добавено и без нагряване под инертна атмосфера. Сместа реагира, напълно без да е необходимо да се запази водата при температури под 100 ° С, за да се избегне образуването на карбамид и омрежващо allophonate (вж. Фигура 5). За да се избегне такова кръстосано свързване в случаите, когато преполимера се подлага на съхранение преди употреба, се добавя стабилизатори, такива като бензоил хлорид, ацетил хлорид, или р-толуен сулфонова киселина.
Изборът на полиуретановия преполимер
Реактивността на преполимера зависи в по-голямата си част, почти изключително от естеството на изоцианата: тези изоцианати, които са по-малко затрудни като MDI, е най-реактивни. TDI и isophoronediisocyanate са асиметрични молекули, и най-реактивен изоцианатна група се използва за получаване на преполимер, давайки крайна матрица на по-ниска обща реактивност. Това минимизира реактивността на предполимера с нереагирал полиол, и допълнително забавя началото на полимеризацията, което води до създаването на макромолекули с по-високо молекулно тегло. Това също води до по-тясно разпределение на молекулното тегло и нисък вискозитет.
Вискозитетът на полиуретанови преполимери типично увеличава поради алофанатни омрежване, което може да започне при температура по-висока от 60 ° С. Алкални остатъци, които понякога са налични в полиестерните полиоли могат, например, да бъдат катализатор за тази реакция, което ще приложи реакцията при тези относително ниски температури. Стойностите на вискозитета tetrametioksiliden diizotsiantanyh преполимери също много ниски поради пространствено пречене в третичен въглероден атом на групата на изоцианат, който забавя реакцията на започване и предотвратява образуването на алофанатни, дори когато обработват при температура от 125 ° С
Фигура 3: използват полиоли и състава на преполимера