폴리우레탄이란?경화제?
폴리우레탄 산업에서는 "경화제"라는 용어가 널리 사용되지만 종종 오해되는 경우가 있습니다. 다양한 제조업체, 제조자 및 최종 사용자는 동일한 용어를 사용하여 다양한 재료를 설명할 수 있습니다. 결과적으로 폴리우레탄 시스템을 논의할 때 혼란이 자주 발생합니다.
실용적인 관점에서 볼 때, 폴리우레탄 재료가 경화되어 액체에서 고체로 변형되는 데 도움이 되는 모든 구성 요소를 경화제라고 부를 수 있습니다. 그러나 화학적 관점에서 보면 정의가 더 구체적입니다.
폴리우레탄 경화제는 가교 반응에 참여하고 재료의 최종 기계적 특성을 담당하는 3차원{0}}폴리머 네트워크를 형성하는 반응성 성분입니다.
경화제의 역할을 이해하려면 먼저 폴리우레탄이 어떻게 형성되는지 이해해야 합니다.
폴리우레탄은 어떻게 경화되나요?
폴리우레탄 소재는 이소시아네이트 그룹(-NCO)과 활성 수소-함유 화합물(주로 하이드록실 그룹(-OH) 또는 아미노 그룹(-NH2))의 반응을 통해 생산됩니다.
이 반응 동안 개별 분자는 화학적으로 서로 연결되어 폴리머 네트워크를 생성합니다. 이 프로세스는 재료를 액체 또는 반{1}액체 상태에서 고체 엘라스토머, 코팅, 접착제, 폼 또는 실런트로 변환합니다.
주 수지와 반응하여 이러한 네트워크를 생성하는 구성 요소를 일반적으로 경화제라고 합니다.
이소시아네이트가 경화제로 작용하는 경우는 무엇입니까?
가장 일반적인 폴리우레탄 시스템은 2개-성분 폴리우레탄 제제입니다.
이러한 시스템에서는:
성분 A는 주로 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올로 구성됩니다.
성분 B는 MDI, TDI, HDI 또는 IPDI와 같은 이소시아네이트로 구성됩니다.
폴리올 성분은 주요 수지 역할을 하는 반면, 이소시아네이트 성분은 수산기와 반응하여 폴리우레탄 연결 및 가교를 생성합니다.
이 제제에서 이소시아네이트 성분은 경화제로 간주됩니다.
이것이 바로 폴리우레탄 코팅제, 접착제, 바닥재, 방수 시스템에서 B 성분을 일반적으로 폴리우레탄 경화제 또는 폴리우레탄 경화제라고 부르는 이유입니다.
폴리올이나 아민이 경화제로 작용하는 경우는 무엇입니까?
일부 폴리우레탄 시스템에서는 상황이 반전됩니다.
많은 주조 폴리우레탄 엘라스토머 시스템은 NCO-종결 폴리우레탄 프리폴리머를 주성분으로 사용합니다. 이러한 예비중합체는 이미 과도한 이소시아네이트 그룹을 함유하고 있으므로 경화 공정을 완료하려면 활성 수소를 함유한 화합물이 필요합니다.
프리폴리머는 기본 수지 역할을 하고, 폴리올 또는 아민 성분은 경화제 역할을 합니다.
예를 들어 MOCA, DETDA, BDO 및 기타 사슬 연장제는 NCO-종결 프리폴리머와 반응하여 가교 네트워크를 완성하기 때문에 주조 폴리우레탄 엘라스토머 생산에서 종종 경화제로 언급됩니다.
따라서 재료가 경화제로 간주되는지 여부는 화학적 특성보다는 제제 내에서의 역할에 따라 달라집니다.
혼란의 또 다른 원인은 경화제와 촉매의 차이입니다.
둘 다 경화 과정에 영향을 미치지만 기능은 완전히 다릅니다.
폴리우레탄 경화제는 화학 반응에 직접 참여하여 최종 폴리머 구조의 일부가 됩니다. 경도, 인장강도, 신율, 접착력, 내약품성, 내수성, 내구성 등 완제품의 물리적 특성에 기여합니다.
대조적으로, 폴리우레탄 촉매는 폴리머 네트워크의 일부가 되지 않습니다. 주요 기능은 반응 속도를 가속화하거나 조절하는 것입니다.
일반적인 폴리우레탄 촉매에는 다음이 포함됩니다: 유기주석 촉매, 비스무트 촉매, 3차 아민 촉매, 금속 카르복실산염
촉매는 일반적으로 매우 낮은 농도로 첨가되며 주로 겔화 시간, 무점착-시간, 경화 속도 및 가사 시간과 같은 가공 특성에 영향을 미칩니다.
촉매가 없으면 폴리우레탄 시스템은 비록 더 느리긴 하지만 여전히 경화될 수 있습니다.
경화제가 없으면 폴리우레탄 반응이 완료될 수 없으며 재료가 액체 상태로 남아 있거나 부분적으로만 경화될 수 있습니다.
이러한 근본적인 차이점은 경화제가 폴리우레탄 네트워크의 구조적 구성 요소인 반면 촉매는 가공 첨가제인 이유를 강조합니다.